เครื่องแปลงพลังงาน

พลังงาน คืออัตราการใช้ ส่งผ่าน หรือแปลงพลังงาน และขึ้นอยู่กับแต่ละอุตสาหกรรมที่ใช้หน่วยวัดแตกต่างกันไป ระบบไฟฟ้ามักใช้หน่วย วัตต์ หรือ กิโลวัตต์ ขณะที่เครื่องกลมักใช้ แรงม้า เพื่อหลีกเลี่ยงการคำนวณด้วยมือและลดข้อผิดพลาดที่มีค่าใช้จ่ายสูง เครื่องมือแปลงพลังงาน จึงช่วยให้การเปลี่ยนหน่วยเหล่านี้เป็นไปอย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้

ไม่ว่าคุณจะออกแบบ วงจรไฟฟ้า ใช้งาน อุปกรณ์หนัก หรือคำนวณการใช้พลังงานในบ้าน การมีวิธีแปลงพลังงานที่แม่นยำช่วยให้การทำงานมีประสิทธิภาพและถูกต้อง

หน่วยพลังงานและการแปลงหน่วย

พลังงานเป็นแนวคิดทั่วไปในสาขาต่างๆ เช่น วิศวกรรม, กลศาสตร์, อุณหพลศาสตร์ และแม้แต่ จักรวาลวิทยา นี่คือการสรุปหน่วยพลังงานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและการใช้งานของแต่ละหน่วย:

หน่วยระบบเมตริก (SI)

• วัตต์ (W) – หน่วยพื้นฐานของระบบเมตริกสำหรับ พลังงาน นิยามเป็นจูลต่อวินาที
• มิลลิวัตต์ (mW) – หน่วยที่เท่ากับหนึ่งในพันของวัตต์ ใช้กับอุปกรณ์พลังงานต่ำอย่างเลเซอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก
• กิโลวัตต์ (kW) – เท่ากับ 1,000 วัตต์ ใช้สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าและการผลิตพลังงานในอุตสาหกรรม
• เมกะวัตต์ (MW) – เท่ากับ 1,000 กิโลวัตต์ ใช้สำหรับการผลิตและการใช้พลังงานขนาดใหญ่
• กิกะวัตต์ (GW) – เท่ากับ 1,000 เมกะวัตต์ ใช้กับโครงข่ายพลังงานระดับชาติและโรงผลิตพลังงานหลัก
• เทระวัตต์ (TW) – เท่ากับ 1,000 กิกะวัตต์ ใช้วัดการใช้พลังงานในระดับโลก

หน่วยพลังงานกลและความร้อน

• แรงม้า (hp) – หน่วยพลังงานดั้งเดิมที่ใช้กับเครื่องยนต์และเครื่องจักร แรงม้าเครื่องกลหนึ่งเท่ากับประมาณ 745.7 วัตต์
• แรงม้าเมตริก (hpₘ) – รูปแบบแรงม้าใช้ในยุโรป เท่ากับประมาณ 735.5 วัตต์
• แรงม้าไฟฟ้า (hpₑ) – เป็นหน่วยที่กำหนดไว้ที่ 746 วัตต์ ใช้กับมอเตอร์ไฟฟ้า
• แรงม้าเครื่องต้มไอน้ำ (hp_b) – ใช้วัดกำลังของหม้อต้มไอน้ำ เท่ากับประมาณ 9,810 วัตต์
• ฟุต-ปอนด์ต่อวินาที (ft⋅lbf/s) – หน่วยกลที่ใช้วัดพลังงานที่ต้องการเคลื่อนย้ายแรง 1 ปอนด์-แรง เป็นระยะทาง 1 ฟุต ภายในเวลา 1 วินาที เท่ากับประมาณ 1.356 วัตต์

หน่วยพลังงานความร้อนและเครื่องทำความเย็น

• หน่วยความร้อนอังกฤษต่อชั่วโมง (BTU/h) – หน่วยที่ใช้ในระบบ HVAC โดย 1 BTU/h ประมาณ 0.2931 วัตต์ (เนื่องจากการผลิตพลังงานความร้อนมีผลกระทบจากอุณหภูมิ การแปลงหน่วยที่แม่นยำอาจต้องใช้ เครื่องมือแปลงอุณหภูมิ ด้วย)
• หน่วยความร้อนอังกฤษต่อวินาที (BTU/s) – ใช้ในคำนวณพลังงานความร้อนสูง 1 BTU/s ประมาณ 1,055 วัตต์
• ตันความเย็น (TR) – หน่วยวัดพลังงานทำความเย็น ใช้ในเครื่องปรับอากาศ โดย 1 TR ประมาณ 3.516 กิโลวัตต์ (ระบบทำความเย็นและทำความร้อนมักอิงกับปริมาตรของของเหลว — สามารถแปลงระหว่างแกลลอน ลิตร และหน่วยอื่นๆ ได้ด้วย เครื่องมือแปลงปริมาตร)

หน่วยจักรวาลและทฤษฎี

• พลังงานแพลงค์ – หน่วยทฤษฎีทางฟิสิกส์ เท่ากับ 3.628 × 10⁵² วัตต์ ใช้ในจักรวาลวิทยาและกลศาสตร์ควอนตัม

เจมส์ วัตต์: บุคคลผู้วางรากฐานหน่วยวัตต์

หน่วย วัตต์ (W)—หน่วยพลังงานสมัยใหม่ของเรา—ตั้งชื่อตาม เจมส์ วัตต์ วิศวกรชาวสก็อตที่มีแนวคิดช่วยเปลี่ยนโลกอุตสาหกรรม เขาเกิดในปี 1736 วัตต์ก้าวสำคัญในปี 1763 เมื่อได้รับมอบหมายให้ซ่อมเครื่องยนต์ไอน้ำ Newcomen ระหว่างซ่อมเขาเห็นว่าประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ต่ำมาก จึงประดิษฐ์ ตัวควบแน่นแยก ซึ่งช่วยยกระดับประสิทธิภาพเครื่องยนต์ไอน้ำอย่างมาก นวัตกรรมนี้มีบทบาทสำคัญในการขับเคลื่อน ยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม ช่วยพัฒนาโรงงาน รถไฟ และเรือ

เพื่ออธิบายกำลังเครื่องยนต์ของเขา วัตต์จึงคิดค้นหน่วย แรงม้า (hp) ซึ่งเป็นวิธีสื่อความหมายพลังงานที่เข้าใจง่าย ต่อมาเมื่อไฟฟ้าเริ่มมีบทบาท หน่วย วัตต์ ก็ได้รับรองให้เป็นหน่วยมาตรฐานของพลังงาน การมีส่วนร่วมของวัตต์ไม่ได้เปลี่ยนแค่การทำงานของเครื่องจักรเท่านั้น แต่ยังเป็นรากฐานของการวัดและทำความเข้าใจพลังงานในปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็นหลอดไฟหรือโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ ทุกวัตต์ที่ใช้ก็สะท้อนถึงอิทธิพลที่ยั่งยืนของ เจมส์ วัตต์ ต่อวิศวกรรมและระบบพลังงาน

วัตต์ถูกกำหนดว่าเป็น 1 จูลต่อวินาที (J/s) หมายถึงปริมาณพลังงานที่ใช้หรือผลิตต่อหน่วยเวลา

ทางคณิตศาสตร์นิยามได้ว่า:

1 วัตต์ = 1 จูล/วินาที

โดยที่:

• J (จูล) คือหน่วยพลังงาน
• s (วินาที) คือช่วงเวลาที่พลังงานถูกส่งผ่าน

เนื่องจากพลังงานและพลังงานมักสัมพันธ์กัน เครื่องมือ แปลงพลังงาน ของเราจึงช่วยแปลงค่าระหว่างจูล แคลอรี่ หรือกิโลวัตต์-ชั่วโมงตามสถานการณ์

วัตต์ในพลังงานไฟฟ้า

ในบริบทของไฟฟ้า พลังงาน คำนวณจากผลคูณของกระแสไฟฟ้า (แอมแปร์ A) และแรงดันไฟฟ้า (โวลต์ V):

1 วัตต์ = 1 A × 1 V

โดยที่:

• A (แอมแปร์) คือการวัดกระแสไฟฟ้า
• V (โวลต์) คือการวัดแรงดันไฟฟ้า

สนใจว่าการใช้พลังงานไฟฟ้าของคุณส่งผลต่อบิลไฟฟ้าอย่างไร? ลองใช้ เครื่องมือคำนวณค่าไฟฟ้า ของเราเพื่อประเมินการใช้พลังงานในหน่วยวัตต์และกิโลวัตต์-ชั่วโมงรายวันหรือรายเดือน

ค่าสัมประสิทธิ์ SI สำหรับวัตต์ (W)

หน่วย วัตต์ (W) มักใช้ร่วมกับคำนำหน้า SI ต่างๆ เพื่อแสดงระดับพลังงานที่หลากหลายตั้งแต่ขนาดเล็กมากจนถึงขนาดใหญ่ ด้วยระบบมาตรฐานสากล (SI) จึงสามารถปรับขนาดค่าพลังงานได้ง่ายด้วยคำนำหน้ามาตรฐาน ช่วยให้สื่อสารพลังงานในทางวิทยาศาสตร์ อุตสาหกรรม และเทคโนโลยีได้สะดวกขึ้น

ตารางด้านล่างสรุปค่าสัมประสิทธิ์ SI ที่ใช้บ่อยสำหรับหน่วยวัตต์ พร้อมสัญลักษณ์และตัวอย่างการใช้งานในชีวิตจริง:

เมื่อทำงานกับหน่วยพลังงานหรือพลังงานในแบบต่างๆ การใช้ เครื่องมือแปลงหน่วย ของเราช่วยให้การคำนวณรวดเร็วและแม่นยำ โดยเฉพาะเมื่อแปลงระหว่างวัตต์ กิโลวัตต์ หรือเมกะวัตต์