Công suất điện

Công suất điện là thuật ngữ được xuất hiện tương đối phổ biến trong các lĩnh vực điện lực và thực tiễn cuộc sống. Chúng đóng vai trò quan trọng trong các thiết bị dân dụng như bóng đèn, quạt máy,…cho đến các hệ thống có tính chất phức tạp như nhà máy điện. Do đó, việc hiểu rõ về công suất điện không chỉ giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng sử dụng mà còn góp phần tích cực vào việc bảo vệ môi trường.

Trong bối cảnh thực tế hiện nay, nhu cầu sử dụng năng lượng điện ngày càng tăng cao. Điều này càng khiến cho các nguồn tài nguyên trở nên khan hiếm, cạn kiệt. Chính vì vậy, việc nghiên cứu và sử dụng công suất điện hiệu quả là biện pháp ưu việt nhất để giảm thiểu các tình trạng trên.

Công suất điện là gì

• Công suất là một đại lượng vật lý được dùng để mô tả tốc độ tiêu thụ năng lượng của các thiết bị máy móc trong một khoảng thời gian nhất định.
• Điện năng được hiểu là nguồn năng lượng được cung cấp bởi dòng điện. Chúng có khả năng cung cấp nhiệt lượng để làm thay đổi nhiệt năng của vật.

Qua hai khái niệm trên, chúng ta có thể định nghĩa công suất điện như sau: Công suất điện là tốc độ tiêu thụ năng lượng điện của các thiết bị máy móc trong một đơn vị thời gian. Hiện nay, các thông số này sẽ được nhà sản xuất ghi trực tiếp lên các thiết bị. Điều này giúp cho người tiêu dùng có thể dễ dàng tính toán được lượng điện năng tiêu thụ của mình. Qua đó, có các biện pháp điều chỉnh sao cho sử dụng điện một cách tiết kiệm, hợp lý.

Ký hiệu và đơn vị đo của công suất điện

Công suất điện có ký hiệu là P và đơn vị đo là W (Watt). Đơn vị này được lấy theo tên của một nhà khoa học có tên là Jame Watt – người đã phát minh ra thiết bị máy hơi nước. Ngoài ra, thì một số đơn vị khác được dùng để đo công suất như:

• kW: đây là đơn vị đo lường thuộc hệ SI. Chúng được dùng để đo lường, tính toán mức độ tiêu thụ điện năng của các thiết bị. Theo hệ quy ước quốc tế thì 1kW sẽ tương đương với 1000W.
• kVA ( kilo volt ampere): đơn vị này thường được dùng để đo công suất biểu kiến trong toàn bộ hệ thống điện.
• HP ( mã lực) : được sử dụng để đo công suất động cơ. Tại Anh, 1 HP sẽ tương đương với 0.746 kW. Còn tại Pháp, 1 HP sẽ tương ứng với 0.736kW.

Công thức tính công suất điện

Tính công suất mạch điện DC

Công suất mạch điện DC được hiểu là năng lượng mà mạch điện có thể thực hiện chuyển đổi sang đường dây điện trong một đơn vị thời gian nhất định.

Công suất điện DC được biểu diễn như sau: P = U.I

Trong đó:

• P: Công suất điện. Đơn vị là W.
• U: Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. Đơn vị đo là V.
• I: là cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó. Đơn vị đo là A.

Tính công suất mạch điện AC

Trong dòng điện xoay chiều ( AC) có 3 loại công suất chính. Đó là công suất biểu kiến, công suất phản kháng và công suất hiệu dụng.

Công suất phản kháng

Công thức tính công suất phản kháng được thể hiện như sau: Q = U .I .sinφ

Trong đó:

• Q: công suất phản kháng. Đơn vị đo là VAR ( Volt – ampere reactive).
• U: điện áp. Đơn vị đo là V.
• I: cường độ dòng điện. Đơn vị đo là A.
• φ: pha chênh lệch giữa U và I.

Công suất biểu kiến ( hay còn được biết đến là công suất toàn phần)

Công suất biểu kiến có nghĩa là công suất tổng mà nguồn điện cung cấp cho mạch. Chúng bao gồm cả công suất thực và công suất phản kháng.

Công thức tính công suất biểu kiến: S = U . I = √(P² + Q²)

Trong đó:

• S: công suất toàn phần. Đơn vị đo là VA ( Volt – ampere).
• U: là ký hiệu điện áp. Đơn vị đo là V ( Volt).
• I: Cường độ dòng điện trong đoạn mạch đó. Đơn vị đo là A ( Ampere).
• P: Công suất hiệu dụng. Đơn vị đo là W ( Watt).
• Q: Công suất phản kháng. Đơn vị đo là VAR.

Công suất hiệu dụng 

Hay còn biết đến với những tên gọi như công suất tác dụng, công suất thực. Đại lượng này cho biết công suất thực tế tiêu thụ điện năng trong mạch điện. Bên cạnh đó, chúng có thể được chuyển đổi thành dạng năng lượng có ích để thực hiện công việc.

Công thức tính công suất hiệu dụng: P = U . I .cosφ

Trong đó:

• P : công suất tác dụng. Đơn vị đo là W ( Watt).
• U: thể hiện điện áp. Đơn vị đo là V.
• I: cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó. Đơn vị đo là A.
• cosφ: biểu diễn hệ số công suất.

Công suất điện 3 pha

Có thể bạn chưa biết nhưng điện 3 pha là dòng điện có công suất và lượng điện tiêu thụ tương đối lớn. Thông thường, tại Việt Nam, dòng điện 3 pha sẽ tương đương với mức điện áp là 360V.

Để có thể tính được công suất của dòng điện 3 pha, chúng ta áp dụng một trong hai công thức dưới đây:

 P = (U1. I1 + U2. I2 + U3. I3) . H

hoặc P = U.I.cosφ

Trong đó:

• P: công suất điện. Đơn vị đo là W ( Watt).
• U: hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện. Đơn vị là V.
• I: là cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó. Đơn vị là A.
• H: khoảng thời gian dùng để sử dụng điện. Đơn vị là giờ (h).
• cosφ : hệ số công suất điện.

Hệ số công suất điện

Giá trị của hệ số công suất điện chính bằng tỷ số giữa công suất tác dụng và công suất biểu kiến. Thông thường tỷ lệ này thường được ký hiệu là cosφ, và chúng có giá trị dao động từ 0 cho đến 1.

• Hệ số công suất điện = 1, mạch điện được cho là hoạt động hiệu quả, và tận dụng tối đa công suất, tránh gây lãng phí nguồn điện năng,
• Hệ số công suất điện = 0, mạch điện có thể làm lãng phí điện năng. Từ đó, làm tăng chi phí vận hành và giảm tuổi thọ sử dụng của các thiết bị.

Tính công suất tiêu thụ điện

Công suất tiêu thụ điện được hiểu là phần điện năng được chuyển đổi thành năng lượng có ích. Công thức tính công suất tiêu thụ điện được biểu diễn dưới dạng : A = P . t

Trong đó:

• A: Lượng điện tiêu thụ trong một đơn vị thời gian xác định. Đơn vị đo là ( kWh).
• P: Công suất tiêu thụ điện. Đơn vị đo là kW.
• t: thời gian sử dụng để tiêu thụ nguồn điện năng đó. Đơn vị là h.

Ví dụ: một thiết bị điện có công suất là 1kW, hoạt động trong khoảng thời gian là 3 giờ. Khi đó, năng lượng điện tiêu thụ sẽ được tính như sau:

A = 1 . 3 = 3 (kWh).

Ý nghĩa của các giá trị công suất điện trên thiết bị

Hầu hết các thiết bị dân dụng, máy móc hiện nay đều được dán nhãn năng lượng. Khi nhìn vào số W trên bảng dán, chúng ta sẽ biết được công suất định mức của thiết bị đó là bao nhiêu. Ví dụ như một thiết bị điện có ghi là 220V – 60W. Điều này cho biết thiết bị sử dụng hiệu điện thế định mức là 220V và công suất tiêu thụ là 60W.

Công suất định mức được xác định là giá trị công suất tối đa mà một thiết bị, máy móc có thể đạt được trong điều kiện hoạt động bình thường mà không xảy ra sự cố hỏng hóc. Như vậy, dựa vào đây, chúng ta sẽ tránh sử dụng thiết bị ở công suất quá cao, hạn chế tình trạng hỏng hóc, nguy hiểm. Đồng thời giúp duy trì hiệu suất hoạt động ổn định, kéo dài tuổi thọ sử dụng cho thiết bị.

Tuy nhiên thì sau một khoảng thời gian sử dụng thì các thiết bị sử dụng điện sẽ dần bị xuống cấp. Điều này sẽ khiến cho các chỉ số tiêu thụ điện ban đầu không còn đảm bảo được tính chính xác. Từ đó, chúng sẽ làm ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của các thiết bị điện, đồng thời gây khó khăn cho người sử dụng trong việc đề ra kế hoạch sử dụng điện hợp lý.

Và để có thể khắc phục vấn đề này thì bạn có thể cân nhắc sử dụng thêm các thiết bị đo lường, tính toán công suất.

Các mức tiêu thụ công suất điện trên một số thiết bị thông dụng

• Ti vi: đối với những loại ti vi 32inch thì công suất điện thường là 40W – 70W. Còn đới với những loại ti vi 40 inch thì sẽ dao động trong khoảng 50 – 80W.
• Tủ lạnh: công suất điện tiêu thụ hiện nay của tủ lạnh thường nằm trong khoảng từ 72W – 300W.
• Nồi cơm điện: tùy thuộc vào mẫu mã, kích thước và dung tích mà nồi cơm điện có công suất dao động từ 400W đến 3000W.
• Máy sấy tóc: thông thường từ 1000 đến 1500W.
• Máy hút bụi cầm tay: sẽ khoảng từ 800W – 1000W.

Ứng dụng của công suất điện

Dưới đây là một số ứng dụng tiêu biểu của công suất điện:

• Thiết bị dân dụng như ti vi, tủ lạnh, điều hòa, bóng đèn, quạt,…: công suất điện giúp xác định được mức điện năng tiêu thụ và hiệu suất hoạt động của các thiết bị.
• Hệ thống máy móc, sản xuất: giúp tính toán khả năng hoạt động và chi phí vận hành của hệ thống. Qua đó, có kế hoạch quản lý nguồn lực hiệu quả, giúp tối ưu hóa chi phí.
• Hệ thống tự động hóa: công suất điện giúp tính toán nguồn điện năng cần thiết để hệ thống được điều khiển và vận hành một cách hiệu quả, trơn tru.
• Hệ thống điện và lưới điện: công suất điện là thông số quan trọng trong việc thiết kế và quản lý lưới điện. Từ đó, giúp đảm bảo cung cấp nguồn điện ổn định và an toàn cho người tiêu dùng.
• Lĩnh vực giao thông vận tải: công suất điện của các loại xe điện giúp tính toán hiệu suất hoạt động cũng như căn chỉnh thời gian sạc cho hợp lý.
• Ngành van công nghiệp: công suất điện được dùng để xác định mức điện năng tiêu thụ cần thiết để điều khiển hoạt động đóng/mở của van.

Cách tiết kiệm điện năng tiêu thụ trên các thiết bị

Nhu cầu sử dụng điện năng hiện nay ngày càng tăng cao. Nếu không được kiểm soát, sử dụng hợp lý thì sẽ gây ra tình trạng lãng phí, tốn kém chi phí tiền điện. Dưới đây là một số cách mà chúng ta có thể áp dụng để tiết kiệm điện năng sử dụng như:

• Tắt nguồn điện khi không sử dụng đến.
• Duy trì mức nhiệt độ điều hòa ổn định trong phòng từ 24 đến 25 độ C. Bởi nếu giảm nhiệt độ xuống mức thấp hơn thì sẽ không chỉ gây tiêu tốn nhiều năng lượng mà thậm chí còn ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe người sử dụng.
• Nên sử dụng các thiết bị có khả năng điều chỉnh , thay đổi công suất điện.
• Nên ưu tiên sử dụng những thiết bị, sản phẩm có lượt đánh giá từ 4 đến 5 sao trên nhãn năng lượng. Bởi các sản phẩm này đã được chứng thực bởi bộ công thương.
• Sau một thời gian sử dụng thì bạn cần có kế hoạch bảo dưỡng. Việc này sẽ giúp loại bỏ các cặn bẩn có thể gây cản trở, ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của thiết bị, cũng như gây tiêu tốn nhiều năng lượng hơn. Ví dụ như đối với các thiết bị điều hòa, sau thời gian dài sử dụng, chúng sẽ bị bám các bụi bẩn, từ đó là giảm chất lượng làm mát. Đồng thời gây tiêu tốn nhiều năng lượng sử dụng nhưng vẫn không đảm bảo chất lượng hoạt động.

Ngoài ra, đối với một số thiết bị cụ thể, chúng ta có thể tiết kiệm năng lượng điện tiêu thụ bằng các cách sau:

Tủ lạnh : đối với ngăn làm mát, bạn nên cài đặt chúng về mức min. Điều này vừa giúp bảo quản thực phẩm tốt, vừa giúp tiết kiệm năng lượng điện.

Máy nước nóng:  nên cài mức nhiệt trung bình cho thiết bị, đồng thời hạn chế sử dụng mức nhiệt tối đa khi máy đang mở.

Bóng đèn: hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại bóng đèn khác nhau. Do vậy, bạn nên ưu tiên sử dụng những loại bóng đèn LED với mức tiêu thụ điện năng ít. Từ đó, không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng tiêu thụ mà còn đặc biệt thân thiện với môi trường.

Kết luận

Trên đây là những điều chúng tôi muốn chia sẻ với bạn đọc về công suất điện cũng như cách tính công suất điện. Hy vọng qua đây, bạn đọc sẽ biết cách tính toán được lượng điện năng tiêu thụ hàng tháng và áp dụng các biện pháp tiết kiệm điện một cách hiệu quả, hợp lý.

Và nếu như, quý khách đang có nhu cầu sử dụng các thiết bị van điều khiển điện như van bi điều khiển điện, van bướm điều khiển điện,… thì có thể liên hệ trực tiếp tới công ty TNHH Thương mại & XNK HT Việt Nam.

Chúng tôi cam kết mang đến cho bạn những dòng sản phẩm chính hãng, chất lượng, tiết kiệm năng lượng sử dụng và đặc biệt giá thành cực kỳ phải chăng.

XNK HT rất mong được đồng hành cùng quý khách trong thời gian sớm nhất.