El siguiente artículo explica cómo funciona la electricidad, desde la cantidad de vatios que se necesitan para alimentar sus bombillas hasta la cantidad de kilovatios hora de energía eléctrica que su compañía de servicios públicos registra en su factura eléctrica mensual.
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La electricidad a veces puede parecer mágica. Los cables ingresan a su casa con energía. Pulsa un interruptor o presiona un botón y las luces se encienden, el televisor se activa o la cafetera cobra vida. ¿Cómo funciona todo?
¿Qué es un vatio?
Un vatio (W) es una unidad de Actual† Piense en el poder como ‘la capacidad de hacer un trabajo’. Técnicamente, un vatio es una medida de transferencia de energía igual a un julio por segundo, pero dado que nadie fuera de un laboratorio ha pronunciado la palabra «julio» desde la clase de física de la escuela secundaria, nos quedaremos con «vatios».
En electricidad, la potencia es igual al voltaje por la corriente. O un vatio (W) es igual a un voltio (V) por un amperio (A).
Una buena forma de pensar en la electricidad es que se parece mucho al agua. El voltaje es el empuje, o la presión, y el amperaje es la corriente. Cuando se habla de electricidad, el amperaje también se conoce como corriente.
Cómo la electricidad es como el agua
Imagine una manguera con una boquilla rociadora en el extremo. Supongamos que la boquilla tiene tres configuraciones: apagada, baja y alta. La presión del agua detrás de la boquilla es constante; esa presión es como la tensión. En la posición de apagado no hay energía, por lo que no hay energía.
¡Configura la boquilla en «bajo» y tendrás potencia! Ha aumentado el amperaje y el agua fluye. La corriente se mide en galones por minuto, y para volver a nuestra metáfora, esa corriente sería el «vataje».
Gire la boquilla hacia arriba para aumentar el amperaje nuevamente y tendrá más potencia; más «vataje».
Medición del flujo de fuerza
Siguiendo con la metáfora del agua: la corriente que sale es una medida de la potencia. Apunta la manguera a un balde durante 10 minutos y lo llenarás. El agua que fluyó hacia el balde es como una medida de la energía que fluyó a través de la manguera.
Una forma común en que las personas interactúan con los vatios es a través de la bombilla. Supongamos que una lámpara incandescente de 100 vatios necesita tanta potencia para brillar. Si deja encendida una lámpara de 100 vatios durante una hora, ha consumido 100 vatios hora.
Un kilovatio de potencia (kW) equivale a 1000 vatios, por lo que si deja 10 lámparas de 100 vatios (1 kW) encendidas durante una hora, habrá consumido un kilovatio-hora (kWh).
Esta es una de las razones por las que cambiar a bombillas incandescentes de bajo voltaje puede tener un impacto tan grande. Una lámpara LED que puede proporcionar tanta luz como una lámpara incandescente de 100 vatios necesita solo 14 vatios. Eso significa que puede hacer funcionar 10 LED de 14 vatios durante 7,25 horas y usar la misma cantidad de energía total que las bombillas incandescentes en una hora.
| 5 | Bombillas incandescentes de 100 vatios | por 2 horas |
| 21 | Lámparas fluorescentes compactas de 23 vatios | por 2 horas |
| 35 | Bombillas LED de 14 vatios | por 2 horas |
Vatios, kilovatios y kilovatios hora: potencia versus energía
Una vez más, un vatio es una medida de Actualo la capacidad de trabajar, y un vatio-hora es una medida de energíaes decir, la cantidad de trabajo realizado durante un período de tiempo.
Un kilovatio es solo mil vatios, y un kilovatio hora es un récord de una producción promedio de mil vatios durante una hora.
Otra forma de pensar en la fuerza y la energía es un corredor de maratón. El poder es como la capacidad de correr a un cierto ritmo, y la distancia que corre el corredor es la cantidad de energía que ha utilizado.
En 2019, el corredor de maratón más rápido del mundo completó una carrera en casi exactamente 2 horas. Eso significa que ha liberado suficiente Actual correr consistentemente alrededor de 13.1 millas por hora, y las 26.2 millas del maratón es la medida del energía El usó.
Si medimos la potencia constante del corredor en alrededor de 300 vatios, habría consumido 600 vatios-hora durante las 26,2 millas de la carrera. Si pudiera funcionar durante 5 horas con la misma potencia, su producción total de energía sería de 1500 vatios-hora o 1,5 kilovatios-hora.
kW y kWh en tu factura de la luz
Debido a que su hogar usa electricidad durante el día, un medidor funciona (o cuenta digitalmente) para registrar la cantidad de energía que está usando en todo momento. Al final del mes, esta medición da como resultado un cierto número de kWh de consumo de energía.
Al final de cada ciclo de facturación, la empresa «lee» su medidor y registra un total de uso de energía. Luego aplican sus sofisticados (ya veces extremadamente complicados) cálculos y le cobran una cierta tarifa de centavos por kWh.
Supongamos que usa 1,000 kWh por mes y su tarifa de electricidad es de $0.15/kWh; su factura sería de $150.00 más cualquier cargo adicional por conexión y servicio.
Cómo los paneles solares reducen sus costos de energía
Los paneles solares producen energía para hacer funcionar su aire acondicionado, lavavajillas y otros aparatos y electrodomésticos. La energía solar reduce su factura de servicios públicos al reemplazar la electricidad que de otro modo habría comprado a la compañía de servicios públicos.
Los paneles solares crean electricidad cuando los fotones de luz generan electrones en una capa de la superficie de un panel. Esos electrones excitados son atraídos a la otra capa del panel y viajarán a través de un cable conductor para llegar al otro lado. Al desviar ese viaje a través de los cables de su hogar, la electricidad solar se puede usar para alimentar su hogar.
Cada panel solar está clasificado para convertir una cierta cantidad de fotones en electrones a pleno sol, es decir, entrega una cierta cantidad de vatios. La potencia máxima promedio de un panel solar es actualmente de alrededor de 340 vatios. Un sistema solar doméstico típico necesita alrededor de 18 de esos paneles, para una salida nominal total de alrededor de 6 kW de potencia.
Sabemos que un sistema de paneles solares de 6 kW puede producir tanta energía a pleno sol, pero aunque el sol brilla todo el día, técnicamente solo está «lleno» por la tarde. El sol brilla más bajo en otras partes del día.
Para volver a la discusión anterior sobre voltaje/amperaje, una vez que suficiente sol golpea la superficie de un panel solar, el voltaje completo está listo, pero la cantidad de fotones que generan electrones es baja, por lo que el amperaje (corriente) es bajo.
A medida que sale el sol y brilla más directamente sobre el panel, el número de electrones excitados aumenta al máximo oa pleno sol. Si observa la producción solar durante el día, parece una curva de campana con los números más bajos al amanecer y al atardecer y un pico redondeado en el medio.
Para que sea más fácil comprender cuánta energía puede producir un panel solar en un día promedio, las personas que estudian la energía solar propusieron el concepto de horas pico de sol.
Miran toda la energía solar disponible en un lugar particular de la Tierra durante un año entero y la dividen por 365 para obtener un número promedio de horas que el sol tendría que brillar desde el punto más alto del cielo para producir tanta energía. .
Suponga que vive en un área con un promedio de 5 horas pico de sol por día. Se espera que su sistema solar de 6 kW genere alrededor de 30 kWh de electricidad en un día promedio. Por supuesto, la mayoría de los días no son promedio, por lo que es más probable que la producción de su sistema produzca más o menos energía en un día determinado, pero resultaría en alrededor de 10 950 kWh por año (365 veces 30 kWh/día).
Usando nuestro ejemplo anterior, una casa que necesita 12 000 kWh por año puede reducir la cantidad de electricidad que obtiene de la red a solo 1050 kWh con nuestro sistema de ejemplo de 6 kW y 5 horas pico de sol por día. Eso representa un ahorro de $1,642.50 durante ese período, gracias a la energía solar.
Cómo su estado afecta el valor de la energía solar
Cada kWh solar se hace igual, pero a menos que tengas un medidor neto, no todos se acreditan en tu factura de energía por igual.
La medición neta es una regla que garantiza que cada kWh de energía solar obtenga la tarifa minorista completa en su factura. Si sus paneles solares producen más que su consumo mensual de electricidad, obtendrá un crédito que se cargará a la factura del mes siguiente.
La mayoría de los estados tienen reglas para medir redes, pero algunos no. Sin el crédito total de la tienda por la energía que crean sus paneles solares, la energía solar no es tan beneficiosa desde el punto de vista financiero.
Lea nuestras guías solares estatales para obtener información sobre la medición de la red y use la calculadora de paneles solares en línea más precisa para ver el costo estimado y los ahorros de los paneles solares en su techo específico.
Puntos claves de aprendizaje
- Los vatios y los kilovatios son medidas de potencia, o la capacidad de realizar un trabajo.
- Kilovatios hora es una medida de energía o trabajo realizado a lo largo del tiempo.
- Los electrodomésticos y electrodomésticos consumen energía y mantenerlos encendidos a lo largo del tiempo da como resultado un consumo de energía, que se mide y registra como kilovatios hora en tu factura de electricidad.
- Los paneles solares proporcionan energía y el sol que brilla sobre ellos produce kilovatios-hora de energía a lo largo del tiempo, lo que reduce su factura de electricidad por la cantidad de kilovatios-hora producidos.
