kW frente a kWh: diferencia entre potencia y energía

Un kilovatio (kW) es una tasa: la rapidez con la que una carga usa energía en este momento. Un kilovatio hora (kWh) es una cantidad: cuánta energía ha usado durante un período. La relación entre ambos es la misma que entre velocidad y distancia. Un calefactor de 2 kW consume 2 kW mientras está encendido y, al cabo de 3 horas, ha usado 6 kWh, igual que un coche a 60 km/h recorre 180 km en 3 horas.

kW frente a kWh de un vistazo

Un cargador o una acometida se especifican en kW porque esa es la rapidez con la que pueden entregar energía. La capacidad de una batería se expresa en kWh porque es la cantidad que almacena. Una batería de 10 kWh puede suministrar 5 kW durante 2 horas o 2 kW durante 5 horas.

Ejemplos cotidianos de kW a kWh

La calculadora de kW a kWh convierte cualquier potencia y tiempo de funcionamiento en ambos sentidos, con el coste de funcionamiento. Los frigoríficos, calefactores y compresores se encienden y apagan, por lo que multiplicar su potencia nominal por las horas que están conectados sobrestima su consumo. La calculadora Consumo energético y coste de uso de un aparato tiene en cuenta el tiempo que un aparato con ciclos funciona realmente.

kWh a partir de kW y del tiempo de funcionamiento

Para una carga constante, energía (kWh) = potencia (kW) × tiempo (horas). Convierta primero los minutos en horas: 6 kW durante 20 minutos son 6 × 20 ÷ 60 = 2 kWh.

Una carga de 2 kW que funciona durante 3 horas a 0,25 € por kWh consume 6 kWh y cuesta 1,50 €:

Cuando la potencia varía, calcule la energía de cada intervalo y sume los resultados. Una máquina que consume una media de 4 kW durante media hora y 8 kW durante la media hora siguiente utiliza 2 + 4 = 6 kWh. Multiplicar el máximo de 8 kW por una hora daría 8 kWh, una cifra demasiado alta.

La potencia de placa es el máximo para el que se diseñó el equipo, no su consumo real. Los motores funcionan con cargas parciales, los compresores y calefactores se encienden y apagan, y muchos equipos tienen un estado de espera. Por eso debe medirse el consumo efectivo.

Potencia media en kW a partir de lecturas de kWh

Para pasar de energía a potencia, divida entre el tiempo: potencia media (kW) = energía (kWh) ÷ tiempo (horas). 30 kWh consumidos en 5 horas son una potencia media de 6 kW.

Los contadores acumulan energía, así que el registro de un contador indica la energía y no la carga. Un contador que pasa de 12.450,0 kWh a las 09:00 a 12.454,5 kWh a las 09:15 registra 4,5 kWh en 0,25 h, una potencia media de 18 kW:

Es la media del intervalo. Durante una parte de este, la carga podría ser mayor. Compare magnitudes equivalentes: un pico de un segundo no es lo mismo que la demanda de un intervalo de 30 minutos que aparece en la factura.

Antes de restar dos lecturas, compruebe si se ha reiniciado el contador, ha alcanzado el límite y vuelto a empezar, se ha sustituido el equipo o ha cambiado el sentido del flujo en una instalación que exporta energía. Una diferencia negativa es un posible problema de datos que debe investigarse, no consumo negativo.

Unidades relacionadas: kVA, kWp y kW/h

kWp (kilovatio pico) es la potencia en corriente continua que el fabricante declara para un campo fotovoltaico en condiciones estándar de ensayo: 1.000 W/m² de irradiancia sobre los módulos a 25 °C. Es una potencia nominal. Lo que genera el campo es energía, en kWh, y los kWh por kWp en un año dependen de la ubicación, la orientación y las sombras. La Estimación de producción solar fotovoltaica da los kWh mensuales de una ubicación a partir de datos de PVGIS.

«kW/h» expresa la tasa de cambio de la potencia. No es una unidad de energía, aunque a menudo aparece por error en gráficos y exportaciones en lugar de kW o kWh. Compruebe el campo de origen antes de cambiar las etiquetas de datos históricos. El conversor de unidades de energía convierte kWh a MJ, therms y Btu, y kW a caballos de potencia y toneladas de refrigeración.

kW y kWh en la factura: cargos por energía y por demanda

Muchas tarifas comerciales cobran por separado la energía y la demanda. La guía de tarifas del Departamento de Energía de Estados Unidos explica sus componentes habituales:

• cargo por energía: precio por kWh, que a menudo varía según la hora;
• cargo por demanda: precio por kW (o kVA) de la demanda media máxima en un intervalo del período de facturación;
• cargos fijos: importe diario o mensual independiente del consumo.

Dos instalaciones pueden consumir los mismos kWh en un mes y tener picos de potencia muy distintos. El factor de carga compara la demanda media con la máxima, y la guía de reducción y desplazamiento de picos explica dos maneras de reducirlos. La calculadora de costes eléctricos suma los cargos por energía, demanda y fijos de una factura.

Un transformador ilustra por qué la pérdida de energía depende del perfil de funcionamiento. La pérdida en vacío continúa mientras está energizado, mientras que el componente dependiente de la carga aumenta aproximadamente con el cuadrado de la corriente a la temperatura de referencia del ensayo. Utilice las cifras de ensayo de pérdidas del fabricante y sume los distintos estados de funcionamiento por intervalos, en lugar de elevar al cuadrado una carga media anual.

Qué medir

Para un proyecto de monitorización, solicite:

• energía importada acumulada (kWh) y, si la instalación genera electricidad, energía exportada;
• potencia por intervalo (kW) con la duración que utilice la tarifa o el análisis;
• marca de tiempo, unidad y estado de calidad de cada valor;
• lecturas originales del contador, además de los valores calculados por intervalo, para poder comprobar cada resultado más adelante.

Decida pronto si necesita totales de toda la instalación, mediciones por circuito o ambas cosas. La guía de submedición muestra cómo elegir los circuitos y la guía de potencia trifásica explica cómo mide los kW un contador. El monitor de electricidad ZEM registra kWh y kVAh en cada circuito trifásico y envía las lecturas a un Gateway que ejecuta Edge.