kW, kVA und Leistungsfaktor
- BY BISON
Inhaltsverzeichnis
Dieser Blogbeitrag wird diskutieren kW, kVA und Leistungsfaktor. BISON Besprechen Sie auch, wie der Leistungsfaktor anhand von kW und kVA berechnet wird.
Fangen wir an.
kW: tatsächliche Leistung
kW ist die in Nutzleistung umgewandelte Leistungsmenge. Daher wird kW als Wirkleistung oder Arbeitsleistung bezeichnet.
kVA: Scheinleistung
kVA ist einfach ein Maß für die Scheinleistung: Es gibt die Gesamtleistung an, die im System verbraucht wird. In einem 100 % effizienten System ist kW = kVA. Allerdings sind elektrische Systeme nie zu 100 % effizient, sodass nicht die Scheinleistung aller Systeme für die praktische Arbeitsleistung genutzt wird.
Was ist der Leistungsfaktor und warum ist er wichtig?
Der Leistungsfaktor ist eine Leistung der Energieeffizienz. Normalerweise wird er als Prozentsatz ausgedrückt – je niedriger der Prozentsatz, desto weniger effizient ist der Stromverbrauch.
Der Leistungsfaktor (PF) ist das Verhältnis der Betriebsleistung (gemessen in Kilowatt (kW)) zur Scheinleistung (gemessen in Kilovoltampere (kVA)). Die Scheinleistung, auch Bedarf genannt, misst die Leistung, die zum Betrieb von Maschinen und Geräten über einen bestimmten Zeitraum benötigt wird. Man erhält es durch Multiplikation mit (kVA = V x A). Die Ergebnisse werden in kVA-Einheiten ausgedrückt.
PF stellt das Verhältnis der im Stromkreis verwendeten Wirkleistung zur an den Stromkreis gelieferten Scheinleistung dar. Ein Leistungsfaktor von 96 % bedeutet einen höheren Wirkungsgrad als ein Leistungsfaktor von 75 %. In vielen Regionen gilt ein PF unter 95 % als ineffizient.
Wie man den Leistungsfaktor versteht
Bier ist Wirkleistung (kW) – Nutzleistung oder flüssiges Bier ist Energie, die funktioniert. Das ist der Teil, den Sie wollen.
SCHAUM ist Blindleistung (kVAR) – SCHAUM ist verschwendete oder verlorene Leistung. Die erzeugte Energie verrichtet keine Arbeit, wie etwa Hitze oder Vibration.
MUG ist die scheinbare Wattzahl (kVA) – MUG ist die vom Energieversorger benötigte oder bereitgestellte Leistung.
Wenn der Stromkreis zu 100 % effizient ist, entspricht der Bedarf der verfügbaren Leistung. Wenn die Nachfrage die verfügbare Leistung übersteigt, geraten die Versorgungssysteme unter Druck. Viele Versorgungsunternehmen schlagen auf die Rechnungen großer Kunden Leistungszuschläge auf, um die Differenz zwischen Angebot und Nachfrage auszugleichen. Bei den meisten gängigen Versorgungsunternehmen wird der Bedarf auf der Grundlage der durchschnittlichen Last über einen Zeitraum von 15 bis 30 Minuten berechnet. Bei unregelmäßiger Nachfrage muss das Versorgungsunternehmen über mehr freie Kapazitäten verfügen, als wenn die Lastnachfrage konstant bleibt.
Die Spitzennachfrage liegt dann vor, wenn die Nachfrage am höchsten ist. Die Herausforderung für Energieversorger besteht darin, Strom bereitzustellen, um die Spitzenlast jedes einzelnen Kunden zu bewältigen. Die Nutzung von Strom, wenn die höchste Nachfrage die Gesamtversorgung stört, sofern nicht genügend Reserven vorhanden sind. Infolgedessen zahlen die Versorgungsunternehmen für die Spitzennachfrage. Für einige größere Kunden kann es sein, dass der Versorger sogar die größte Spitzenlast auf den gesamten Abrechnungszeitraum anwendet.
Energieversorger berechnen Zuschläge von Unternehmen mit niedrigeren Leistungsfaktoren. Die Kosten für einen Effizienzverlust können hoch sein – vergleichbar mit dem Fahren eines Autos, das viel Sprit verbraucht. Je kleiner der Leistungsfaktor, desto weniger effizient ist die Schaltung und desto höher sind die Gesamtbetriebskosten. Je höher die Betriebskosten, desto wahrscheinlicher ist es, dass der Energieversorger Kunden für übermäßigen Verbrauch bestraft. In den meisten Wechselstromkreisen wird der Leistungsfaktor nie gleich eins sein, da auf der Stromleitung immer eine gewisse Impedanz (Störung) vorhanden ist.
So berechnen Sie den Leistungsfaktor
Zur Berechnung des Leistungsfaktors benötigen Sie einen Leistungsanalysator oder Netzqualitätsanalysator, der sowohl die Betriebsleistung (kW) als auch die Scheinleistung (kVA) misst und das kW/kVA-Verhältnis berechnet.
Die Leistungsfaktorformel kann auch auf andere Weise geschrieben werden:
PF = (Wirkleistung)/(Scheinleistung)
or
PF = W/VA
Watt misst die Nutzleistung, während VA die abgegebene Leistung misst. Das Verhältnis zwischen beiden ist im Wesentlichen das Verhältnis von Nutzleistung zu zugeführter Leistung.
Ein schlechter Leistungsfaktor bedeutet, dass Sie Strom ineffizient nutzen. Dies ist für Unternehmen wichtig, da es zu Folgendem führen kann:
Thermische Schäden an der Isolierung und anderen Schaltungskomponenten
Reduzieren Sie die verfügbare Hilfskraft
Erfordert größere Leiter- und Gerätegröße
Schließlich erhöht der Leistungsfaktor die Gesamtkosten des Stromverteilungssystems, da ein niedrigerer Leistungsfaktor einen höheren Strom zur Versorgung der Last erfordert.
Die kVA-zu-kW-Berechnungen
Diese beiden Leistungseinheiten sind für die Lösung vieler physikalischer Probleme unerlässlich. Die Formel zur Umrechnung von kVA in kW ist:
kVA= kW/PF
Als Beispiel: Wenn der Leistungsfaktor 0.2 und die kW 160 beträgt, dann ist kVA = 160/0.2 = 800 kVA.
Berechnungen von kW zu kVA
Die Berechnung von kVA in der Wissenschaft ist von entscheidender Bedeutung.
Um kW in kVA umzurechnen, verwenden Sie die folgende Formel:
kW=kVA×PF
Als Beispiel: Wenn der Leistungsfaktor 0.2 und kVA 200 beträgt, beträgt kW:
kW=200kVA×0.2 = 40kW
Unterschied zwischen kW und kVA
Der Leistungsfaktor ist der Hauptunterschied zwischen kW (Kilowatt) und kVA (Kilovoltampere). kW ist die Einheit der Wirkleistung und kVA ist die Einheit der Scheinleistung. Daher ist der definierte und bekannte Leistungsfaktor ein Näherungswert (normalerweise 0.8) und bei Berechnungen von kW zu kVA ist der kVA-Wert immer größer als der kW-Wert.
Unter Industrie und Gewerbe tragbare Generatoren, kW wird am häufigsten in US-Generatoren verwendet. In den meisten Teilen der Welt wird hauptsächlich kVA verwendet Generatorsatz.
Genauer gesagt ergibt sich die kW-Angabe in erster Linie aus der Leistung, die der Generator basierend auf der Motorleistung liefern kann. Die kW wird anhand der 0.746-fachen PS-Nennleistung des Motors berechnet.
Wenn Sie beispielsweise einen 600-PS-Motor haben, beträgt die Nennleistung 473 Kilowatt.
Kilovoltampere (kVA) ist die Generatorkapazität. Aggregate werden normalerweise in zwei Bewertungen angezeigt. Um das berechnete Verhältnis von kW zu kVA zu ermitteln, wird die folgende Formel von kW zu kVA verwendet. 0.8 (pf) x 750 (kVA) = 600 kW
Dinge zu erinnern
- Sowohl kVA als auch kW sind Maßeinheiten für die Leistung.
- kVA oder Kilovoltampere bezieht sich nur auf 1000 VA. Es bezieht sich auf die Scheinleistung, die dem System zur Verfügung steht.
- Mit kW oder Kilowatt ist die Leistung gemeint, die in nutzbare Leistung umgewandelt wird.
- Der Leistungsfaktor ist einfach das Verhältnis der in einem Stromkreis aufgenommenen Wirkleistung zur darin fließenden Scheinleistung. Es zeigt die Effizienz des Systems.
- Der Leistungsfaktor liegt zwischen 0 und 1, wobei 1 das effizienteste System darstellt.
- Die Umrechnungsformel von kW in kVA lautet kW = kVA x Leistungsfaktor (PF).
- Bei Gleichstrom gibt es keinen Unterschied zwischen kW und kVA, während bei Wechselstrom kVA und kW je nach Leistungsfaktor variieren.
- Der Wert von kVA ist immer größer als kW.
Fazit
In diesem Blogbeitrag haben wir uns daher ausführlich mit kW, kVA und dem Leistungsfaktor befasst. Wir haben auch besprochen, wie der Leistungsfaktor anhand von kW und kVA berechnet wird.
Welche Beziehung besteht zwischen KVA und KW für Wechselstrom- und Gleichstromkreise?
Die Beziehung zwischen KVA und KW für Wechselstrom- und Gleichstromkreise ist wie folgt:
Für einen Gleichstromkreis:
Leistungsfaktor = 1
Kilowatt = Kilovoltampere
Für Wechselstromkreise:
Leistungsfaktor> 1
kW=Kilovoltampere*PF
Wie viel Kilowatt ist ein Kilovoltampere?
kW oder Kilowatt ist eine Einheit für elektrische Leistung. Sie entspricht 1,000 Joule pro Sekunde und misst die Geschwindigkeit, mit der Energie übertragen wird. Das bedeutet, dass in einem Gleichstromkreis ein kVA 1 kW entspricht. Das bedeutet, dass ein kVA 1,000 Watt entspricht.
Wie wirkt sich der Leistungsfaktor auf kVA aus?
Bei einem Leistungsfaktor von eins (100 %) ist eine Erzeugungs- und Verteilungsnetzkapazität von 2,000 KVA erforderlich, um 2,000 kW zu liefern. Sinkt der Leistungsfaktor jedoch auf 85 %, ist eine Leistung von 2,353 KVA erforderlich. Wir sehen also, dass ein niedrigerer Leistungsfaktor die Erzeugungs- und Verteilungskapazität beeinträchtigt.
Was ist ein guter Leistungsfaktor?
Der ideale oder gute Leistungsfaktor ist Eins oder Eins. Weniger als eins bedeutet, dass zusätzliche Leistung erforderlich ist, um die eigentliche Aufgabe zu erledigen. Jeder elektrische Strom verursacht Verluste im Verteilungs- und Versorgungssystem. Eine Last mit einem Leistungsfaktor von 1.0 erzeugt die effizienteste Stromlast.
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