Un compteur affiche 12 450,0 kWh à 09:00, puis 12 454,5 kWh à 09:15. Ces valeurs indiquent l'énergie consommée, pas directement la charge. Divisez leur différence par 0,25 h : la puissance moyenne pendant ce quart d'heure était de 18 kW. Ce guide présente les conversions et explique où chaque unité apparaît sur une facture.
Convertir des kW en kWh
Pour une charge constante, énergie (kWh) = puissance (kW) × durée (h). Convertissez d'abord les minutes en heures : 6 kW pendant 20 minutes donnent 6 × 20 ÷ 60 = 2 kWh.
Une charge de 2 kW qui fonctionne pendant 3 heures à 0,25 € par kWh consomme 6 kWh et coûte 1,50 € :
Lorsque la puissance varie, calculez l'énergie de chaque intervalle, puis additionnez les résultats. Une machine dont la puissance moyenne est de 4 kW pendant une demi-heure et de 8 kW pendant la demi-heure suivante consomme 2 + 4 = 6 kWh. Multiplier le pic de 8 kW par une heure donnerait 8 kWh, ce qui surestime la consommation.
La puissance indiquée sur la plaque signalétique est le maximum prévu pour l'équipement. Elle ne correspond pas nécessairement à sa consommation réelle. Les moteurs fonctionnent à charge partielle, les compresseurs et les chauffages suivent des cycles, et la plupart des équipements ont un mode veille. Mesurez donc la consommation réelle.
Convertir des kWh en kW : puissance moyenne à partir d'un compteur
Un compteur totalise l'énergie. Pour obtenir la puissance moyenne sur un intervalle, divisez la variation de son index d'énergie par la durée de cet intervalle en heures.
Un index qui passe de 12 450,0 à 12 454,5 kWh en 15 minutes indique 4,5 kWh en 0,25 h, soit une puissance moyenne de 18 kW :
Il s'agit d'une moyenne sur l'intervalle. La puissance peut avoir été plus élevée pendant une partie de celui-ci. Comparez des valeurs calculées sur la même durée : un pic d'une seconde n'est pas comparable à une demande moyenne de 30 minutes figurant sur une facture.
Avant de soustraire deux index, vérifiez si le compteur a été remis à zéro, s'il a atteint sa valeur maximale puis redémarré, s'il a été remplacé, ou si le site exporte de l'énergie. Une différence négative est une anomalie de données à examiner, pas une consommation négative.
Comparer les unités
| Unité | Ce qu'elle mesure | Question à laquelle elle répond |
|---|---|---|
| W, kW, MW | Puissance instantanée ou moyenne sur un intervalle | Quelle puissance est utilisée maintenant ? |
| Wh, kWh, MWh | Énergie sur une période ou index cumulatif | Quelle quantité d'énergie a été consommée ? |
| kVA | Puissance apparente | Quelle part de la capacité d'alimentation est utilisée ? |
| kWh par unité produite | Intensité énergétique | Le procédé est-il plus efficace que le mois dernier ? |
« kW/h » exprime une variation de puissance par heure. Ce n'est pas une unité d'énergie, même si des graphiques ou des exports l'utilisent parfois à tort pour des kW ou des kWh. Vérifiez le champ d'origine avant de renommer des données historiques. Le convertisseur d'unités d'énergie convertit les kWh en MJ, therms et Btu, et les kW en chevaux-vapeur et tonnes de réfrigération.
Coût de l'énergie et puissance appelée
De nombreux tarifs professionnels facturent séparément l'énergie et la puissance appelée. Le guide du ministère américain de l'Énergie sur les options tarifaires présente les composantes habituelles :
- énergie : un prix par kWh, parfois variable selon l'heure ;
- puissance appelée : un prix par kW (ou kVA) de la puissance moyenne la plus élevée relevée sur un intervalle de la période de facturation ;
- frais fixes : un montant par jour ou par mois, indépendant de la consommation.
Deux sites peuvent consommer le même nombre de kWh en un mois, mais présenter des pics très différents. Le facteur de charge compare la demande moyenne au pic de demande. Le guide sur l'écrêtement des pointes et le déplacement de charge explique deux moyens de réduire un pic. Le calculateur de coût de l'électricité additionne les coûts d'énergie, de puissance appelée et les frais fixes d'une facture.
Un transformateur montre pourquoi les pertes d'énergie dépendent du profil de fonctionnement. Les pertes à vide continuent tant que le transformateur est sous tension. La composante liée à la charge augmente approximativement avec le carré du courant, à la température de référence de l'essai. Utilisez les valeurs d'essai de pertes fournies par le fabricant et additionnez les différents points de fonctionnement par intervalle, au lieu de mettre au carré une charge moyenne annuelle.
Ce qu'il faut mesurer
Pour un projet de suivi énergétique, demandez :
- l'énergie importée cumulée (kWh), ainsi que l'énergie exportée pour les sites qui produisent de l'électricité ;
- la puissance par intervalle (kW), selon l'intervalle utilisé par votre tarif ou votre analyse ;
- l'horodatage, l'unité et un état de qualité des données pour chaque valeur ;
- les index bruts ainsi que les valeurs calculées par intervalle, afin de pouvoir vérifier chaque résultat ultérieurement.
Déterminez dès le départ s'il vous faut les totaux du site, les mesures par circuit ou les deux. Le guide sur le sous-comptage aide à choisir les circuits. Le guide sur la puissance triphasée explique comment un compteur mesure les kW. Un moniteur électrique ZEM enregistre les kWh et les kVAh sur chaque circuit triphasé et transmet les mesures à un Gateway qui exécute Edge.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre kW et kWh ?
Le kW mesure la puissance : la vitesse à laquelle l’énergie est utilisée à un instant donné. Le kWh mesure l’énergie : la quantité utilisée pendant une période. Un chauffage de 2 kW qui fonctionne pendant 3 heures consomme 6 kWh.
Comment convertir des kW en kWh ?
Multipliez la puissance en kW par la durée de fonctionnement en heures. Pour une durée en minutes, divisez d’abord par 60 : 6 kW pendant 20 minutes donnent 6 × 20 ÷ 60 = 2 kWh. Si la puissance varie, faites le calcul pour chaque intervalle et additionnez les résultats.
Combien de kWh représente 1 kW ?
Une puissance de 1 kW maintenue pendant une heure consomme 1 kWh. Ces unités mesurent des grandeurs différentes : il faut toujours préciser une durée.
La puissance appelée est-elle facturée en kW ou en kWh ?
En kW, ou en kVA selon le tarif. Elle dépend de la puissance moyenne la plus élevée relevée sur un intervalle, souvent de 15 ou 30 minutes, pendant la période de facturation. Vérifiez dans votre contrat la durée et l’alignement des intervalles.