Vatio-hora
El vatio-hora, simbolizado Wh (o a veces también W·h o W-h), es una unidad de energía expresada en forma de unidades de potencia × tiempo, con lo que se da a entender que la cantidad de energía de la que se habla es capaz de producir y sustentar una cierta potencia durante un determinado tiempo. Así, un vatio-hora es la energía necesaria para mantener una potencia constante de un vatio (1 W) durante una hora, y equivale a 3600 julios. Más frecuentemente usados son sus múltiplos kilovatio-hora y megavatio-hora, de símbolos kWh y MWh respectivamente.
El kilovatio-hora, equivalente a mil vatios-hora, se usa generalmente para la facturación del consumo eléctrico domiciliario, dado que es más fácil de manejar que la unidad de energía del Sistema Internacional, el julio (J). Como esta última es una unidad comparativamente muy pequeña (un julio apenas puede sustentar un vatio durante un segundo) su uso obligaría a emplear cifras demasiado grandes. El megavatio-hora, igual a un millón de Wh, suele emplearse para medir el consumo de grandes plantas industriales o de conglomerados urbanos.
Múltiplos aún más grandes como el gigavatio-hora (GWh), el teravatio-hora (TWh) o el kilovatio-año, son utilizados para referirse a las energías producidas por las centrales eléctricas durante un cierto período. Por otra parte, el vatio-segundo (simbolizado Ws, o a veces W·s), que no es otra cosa más que una forma alternativa de llamar al propio julio, es una unidad habitual para referir las energías involucradas en fenómenos de corta duración como los destellos de un flash fotográfico.
La expresión «kilovatios por hora» y su interpretación en forma de cociente (kW/h) son incorrectas, pues entonces no se trataría de unidades de energía.
Interpretación conceptual
Cuando una cierta cantidad de energía se expresa mediante la combinación de una unidad de potencia y una de tiempo, puede ser interpretada conceptualmente de dos formas diferentes, aunque cuantitativamente equivalentes. Por ejemplo, si hablamos de «100 vatios-hora» podemos entender indistintamente que se trata de la energía necesaria para mantener encendida una bombilla de 100 W durante una hora, o bien una pequeña luz de apenas 1 W durante 100 horas.
En otras palabras, el saber que se dispone de una energía de 100 Wh no nos dice nada acerca de en cuánto tiempo ha de ser consumida esa energía. Podríamos usarla tanto para encender la lámpara de 100 W durante una hora como para hacer funcionar una poderosa máquina de cientos de kW durante unos pocos segundos, producir una violenta descarga de varios millones de vatios durante unos milisegundos, o mantener activo por años un microcircuito cuyo consumo sea de apenas unos microvatios.
Diferencia con el vatio
El vatio —o watt— es una magnitud intensiva: mide la potencia de consumo instantánea. El vatio-hora es una magnitud extensiva: mide la cantidad de trabajo realizada durante un tiempo determinado.
Por ejemplo, si tenemos un artefacto de 100 W de potencia y lo tenemos encendido durante 1 hora, habrá consumido 100 Wh. Si ese mismo artefacto estuviere encendido durante 2 horas, habrá consumido 200 Wh
El consumo eléctrico facturado se mide normalmente en kilovatios-hora.
Equivalencias
Un vatio es igual a un julio por cada segundo y un kW es igual a 1000 W; por lo tanto, el kilovatio-hora será:
Además:
Algunos múltiplos son:
- el megavatio-hora (MWh) = 1000 kWh
- el megavatio-año = 365 × 24 × 1000 kWh
- el gigavatio-hora (× 1 000 000 kWh)
- el teravatio-hora (× 1 000 000 000 kWh) y sus múltiplos anuales (×365×24).
1 kWh ≈ 3412 BTU ≈ a la energía térmica producida por 0,1 Nm³ (metro cúbico en condiciones normales) de gas natural (vea también la termia).
Otras equivalencias energéticas son:
- 1 megavatio-hora (MWh) = 93,53 litros de petróleo (*)
- 1 megavatio-hora (MWh) = 0,59 barriles de petróleo (*)
- 1 megavatio-hora (MWh) = 0,10 metros cúbicos de petróleo (*)
- 1 megavatio-hora (MWh) = 0,08 toneladas equivalentes de petróleo (*)
- 1 megavatio-hora (MWh) = 96,62 metros cúbicos de gas natural
- 1 megavatio-hora (MWh) = 3412,14 pies cúbicos de gas natural
(*) Media de referencia: 32,35 °API y densidad relativa 0,8636
Los aparatos eléctricos cuando están funcionando generan un consumo de energía eléctrica en función de la potencia que tengan y del tiempo que estén en funcionamiento. En España, el consumo de energía eléctrica se contabiliza mediante un dispositivo precintado que se instala en los accesos a la vivienda, denominado «contador», y que periódicamente revisa un empleado de la compañía suministradora de la electricidad anotando el consumo realizado en ese período.
El cálculo del consumo eléctrico en kWh del contador, se realiza mediante una sencilla multiplicación de la potencia utilizada por las horas de funcionamiento.