Prevod jednotiek výkonu

Kalkulačka prevodu jednotiek výkonu umožňuje jednoducho previesť rôzne jednotky výkonu, ako sú watty, kilowatty, konské sily, thermy a ďalšie.

WattW

1 Watt = 0.001 Kilowatt

KilowattkW

Jednotka výkonu Watt

Jednotka výkonu 1 watt (symbol: W), znamená, že za 1 sekundu vykonáme prácu 1 joule (J). Čím vyšší výkon (napr. 10, 100 wattov), tým viac energie zariadenie spotrebuje a tým silnejšie je jeho pôsobenie (napr. žiarovka by mala jasnejšie svetlo, ventilátor rýchlejší pohyb).

Pre predstavu, ak by sme zdvihli 1 kilogram na výšku 1 metra, tak spotrebujeme približne 9,81 joule energie, čo zodpovedá výkonu približne 9,81 wattov po dobu 1 sekundy.

Watt je odvodená jednotka v sústave SI (medzinárodná sústava jednotiek) a používame ju na meranie rýchlosti, s akou sa energia prenáša alebo premení.

Jednotka watt (W) bola pomenovaná na počesť škótskeho inžiniera Jamesa Watta (1736–1819), ktorý významne prispel k vývoju parného stroja. Jeho vylepšenia a optimalizácie parného stroja mali veľký vplyv na priemyselnú revolúciu.

James Watt
James Watt. Zdroj: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2c/James_Watt_by_Henry_Howard.jpg

Aj keď James Watt nevynašiel jednotku samotnú, jeho práca v oblasti efektivity a výkonu parných strojov bola taká významná, že v roku 1882 Medzinárodná výstava elektrotechniky prijala názov watt ako štandardnú jednotku výkonu na jeho počesť.

Jednotka výkonu Konská sila

Konská sila (symbol: hp, anglicky horsepower) je zastaranou jednotkou výkonu a v súčasnosti ju používame zriedkavejšie (napr. vo vyjadrení výkonu motorov). V literatúre sa môžeme tiež stretnúť s konskou silou pod pojmami dynamický výkon (P), alebo strojný kôň.

James Watt zaviedol jednotku Konská sila na meranie výkonu parných strojov. Watt pôvodne definoval konskú silu ako množstvo práce, ktorú vykoná kôň za určitý čas, pričom ju prirovnal k sile jedného koňa, ktorý otáča mlynským kolesom.

1 konská sila je približne také množstvo práce, aké vykoná kôň, aby zdvihol závažie s hmotnosťou 75 kg do výšky 1 m za 1 sekundu.

Existuje viac druhov konskej sily a to:

  • metrická konská sila (PS/hp) (definovaná bežne v Európe), tj. 735,5 W,
  • imperiálna konská sila (hp) (niekedy aj ako mechanická definované v anglosaských krajinách), tj. 745,7 W,
  • elektrická konská sila (ehp) (neskôr odvodená od konskej sily na meranie v elektrotechnike), tj. 746 W,
  • boiler konská sila (BHP) (zavedená v súvislosti s parnými strojmi začiatkom 20.storočia), tj. 9810 W.

Jednotka výkonu Britská tepelná jednotka (BTU)

Britská termálna jednotka (symbol: BTU, anglicky British Thermal Unit) je jednotka výkonu, ktorá udáva, koľko tepla sa prenesie za určitý čas (napr. sekunda, minúta, hodina).

Jednotka vznikla koncom 19. storočia ako súčasť britského imperiálneho systému merania tepla a energie.

1 BTU je množstvo tepla potrebné na zvýšenie teploty jednej libry vody o jeden stupeň Fahrenheita pri tlaku jednej atmosféry. Presnejšie ide o množstvo energie potrebné na ohriatie vody z 59,5 °F na 60,5 °F (tzn. Približne z 15,3 °C na 15,8 °C). Keď sa použije v súvislosti s výkonom, BTU/čas vyjadruje rýchlosť prenosu tepla.

1 BTU si predstavme ako množstvo tepla, ktoré uvoľní sviečka alebo malý zapaľovač počas jednej sekundy.

Jednotku používame v oblasti klimatizácie, kúrenia a chladenia v Spojených štátoch a v niektorých anglicky hovoriacich krajinách.

Jednotka výkonu kalórie/čas

Kalórie (symbol: cal) a kilokalórie (symbol: kcal) sú jednotky tepla a energie, ale môžeme ich použiť ako jednotky výkonu, ak sa merajú za určitý čas.

Pôvodne bola kalória definovaná ako množstvo tepla potrebného na zvýšenie teploty 1 gram vody o 1 stupeň Celzia (od 14,5 °C do 15,5 °C). Stala bežne používanou jednotkou v oblasti fyziky, chémie a výživy.

Kalóriu zaviedli vedci v 19. storočí ako súčasť rozvoja teórie tepla a energetiky. Pri meraní energie v rôznych procesoch, ako je varenie, spaľovanie alebo metabolizmus, sa kalória stala dôležitým nástrojom na vyjadrenie energetických hodnôt.

Jednu jednotku cal/s si môžeme predstaviť ako množstvo energie, ktoré naše telo spáli keď odpočíva, čo predstavuje asi 1,16 cal/s.

Jednotka výkonu Erg

Erg (symbol: erg) je jednotka práce alebo energie v sústave CGS (centimeter-gram-sekunda).

1 erg definujeme ako množstvo práce, ktoré sa vykoná, keď sa sila 1 dyne (dyne) posunie na vzdialenosť 1 centimeter (cm).

Erg za sekundu (erg/s) je jednotka výkonu, ktorá vyjadruje rýchlosť, s akou sa vykonáva práca alebo prenáša energia. 1 erg/s znamená, že sa vykonáva práca 1 erg za 1 sekundu.

Na porovnanie:

  • 1 erg/s je veľmi malý výkon v porovnaní s výkonovými jednotkami v sústave SI, ako je 1 watt (W),
  • 1 watt (W) defiujeme ako 1 joule za sekundu (J/s), pričom 1 joule sa rovná 10^7 erg.

Jednotka výkonu tona chladenia

Tona chladenia (symbol: TR, anglicky ton of refrigeration) je jednotkou výkonu používanou na meranie schopnosti chladenia alebo odstraňovania tepla z priestoru, obvykle v kontexte klimatizácie a chladenia.

Definujeme ju ako množstvo tepla, ktoré musíme odstrániť, aby sme za 24 hodín vyrobili 1 tonu (t) ľadu, čo zodpovedá približne 3,517 kW alebo 12 000 BTU/h.

Jednotka vznikla v 19. storočí, keď sa začali široko používať chladničky a klimatizačné zariadenia.

Pôvodne sa chladenie meralo na základe výkonu potrebného na výrobu ľadu, čo bolo vtedy bežné. V tej dobe bolo dôležité, aby sa výkon chladiacich systémov dal porovnať s tým, čo bolo známe a ľahko pochopiteľné, a preto sa zaviedla tona chladenia ako štandard.

Jednotka výkonu Therm

Therm (symbol: thm) predstavuje jednotku tepelnej energie rovnú 100 000 BTU a vyjadruje množstvo tepla, ktoré uvoľníme spaľovaním približne 2,83 až 2,9 kubických metrov zemného plynu pri štandardnej teplote a tlaku.

Jednotka môže mať rôzne vyjadrenia v rámci jednotiek BTU, pretože existuje Európsky therm, ďalej používaný therm v USA a Spojenom kráľovstve.

  • therm (EU) = 105 506 000 W,
  • therm (US) = 105 480 400 W,
  • therm (UK) = 105 505 585,257348 W.

Jednotku najčastejšie používame v oblastiach vykurovania a klimatizácie, kde potrebujeme posúdiť kapacitu systémov na dodávku alebo odstránenie tepla.

Jednotka výkonu Thermie

Thermie (symbol: th) je metrická jednotka tepelnej energie, nie je súčasťou SI a je súčasťou MTS systému, ktorá sa môže vyskytnúť v európskych krajinách.

1 thermie (termia) je množstvo energie potrebnej na zvýšenie teploty 1 tony vody pri 14,5 °C a štandardnom atmosférickom tlaku o 1 °C.

1 thermie = 3968,3 BTU

Jednotka výkonu Joule

Joule (J) je základnou jednotkou energie, práce a tepla v Medzinárodnej sústave jednotiek (SI). Pomenovaná po britskom fyzikovi Jamesovi Jouleovi, ktorý má veľké zásluhy v oblasti štúdia energie a tepla.

  • práca: 1 joule predstavuje množstvo vykonanej práce, keď aplikujeme silu 1 newton na posunutie objektu o 1 meter v smere sily,
  • energia: 1 joule je tiež množstvo energie, ktoré sa prenesie, keď sa vykoná práca, alebo teplo, ktoré sa prenesie pri zmene teploty,
  • teplo: v termodynamike je 1 joule množstvo tepla, ktoré potrebuje na zvýšenie teploty 1 kilogramu vody o približne 0,239 °C.

Joule ako jednotka výkonu: Keď sa joule používa na meranie výkonu, hovoríme o jouloch za sekundu (J/s), jouloch za minútu, jouloch za hodinu a pod.

1 joule za sekundu = 1 watt (W).

Jednotka joule za sekundu nám pomáha pochopiť, ako rýchlo vykonávame prácu alebo spotrebúvame energiu. V realite má táto informácia pre nás praktické využitie, najmä ak potrebujeme porovnať efektivitu alebo výkon činností, zariadení či ľudského úsilia.

Napríklad, vieme vďaka tomu porovnávať rôzne zariadenia. Ak ide o spotrebiče (napr. ohrievače, žiarovky), výkon v jouloch za sekundu nám umožňuje zistiť, koľko energie spotrebuje zariadenie za určitý čas a koľko nás to bude v konečnom dôsledku stáť peňazí. Zariadenia s nižšou spotrebou energie sú lacnejšie na prevádzku.

Ďalším príkladom je zistenie energetickej záťaže pri fyzickej aktivite. Ak by sme zdvíhali závažia ako súčasť cvičenia, informácia o spotrebovaných jouloch nám povie, koľko energie (kalórií) sme spálili. Tým si môžeme vypočítať svoj energetický výdaj a plánovať fyzickú aktivitu podľa svojich cieľov (napr. chudnutie alebo kondícia).

Jednotka (zdanlivého) výkonu Volt-ampér

Volt-ampér (symbol: VA) je jednotka zdanlivého výkonu v elektrických obvodoch, najmä v striedavých (AC) systémoch. Používame ju na vyjadrenie celkového výkonu, ktorý elektrický obvod dokáže dodať, pričom zahŕňa reálny výkon (vo wattoch) aj jalový výkon (v jednotkách var – voltampér reaktívny).

Naša kalkulačka prepočítava volt-ampér (VA) ekvivalentu 1 W za predpokladu, že tzv. účinník (power factor, PF) je rovný 1. Účinník vyjadruje, ako efektívne obvod premieňa elektrickú energiu na reálny výkon.

Vo väčšine striedavých obvodov to avšak tak nebýva, že účinník = 1, pretože existuje aj jalový výkon, ktorý spôsobuje, že volt-ampér je väčší ako skutočný výkon vo wattoch.

Naša kalkulačka momentálne nezohľadňuje iný účinník, než = 1.

Pri dimenzovaní zariadení, napríklad generátorov, transformátorov alebo zdrojov neprerušiteľného napájania (UPS), používame jednotku volt-ampér na určenie celkového výkonu, ktorý zariadenie potrebuje na svoje fungovanie.

Jednotka výkonu Kondenzátorový výkon

Kondenzátorový výkon (symbol: VAR) (volt-ampér reaktívny) a jeho vzťah k 1 W (watt) sa týka elektrických obvodov, kde sa zohľadňuje reaktívny a aktívny výkon.

Kondenzátorový výkon (VAR) je výkon, ktorý sa pohybuje v obvodoch striedavého prúdu (AC), pričom VAR využívame na opis výkonu v reaktívnych komponentoch, ako sú kondenzátory a induktory.

Tento výkon sa nemôže skutočne transformovať na inú formu energie (ako je svetlo alebo teplo) a je potrebný na udržanie elektrického poľa v kondenzátoroch.

Vzťah VAR a W:

  • Watt (W) je jednotka aktívneho výkonu, ktorý skutočne vykonáva prácu (napríklad poháňa zariadenia).
  • Volt-ampér reaktívny (VAR) sa nevytvára v praxi ako „skutočný“ výkon, ale je nevyhnutný pre vytvorenie a udržanie elektromagnetických polí v obvode.

Kondenzátorový výkon (VAR) a aktívny výkon (W) nie sú rovnaké a reprezentujú rôzne aspekty výkonu v elektrických obvodoch.

Kondenzátorový výkon je dôležitý na pochopenie reaktívnych aspektov elektrických systémov, zatiaľ čo watt vyjadruje výkon, ktorý skutočne vykonáva prácu.

Zdroje: