Aký je rozdiel medzi kVA a kW?

V oblasti elektrotechniky sa často stretávame s pojmami kVA (kilovoltampér) a kW (kilowatt), ktoré súvisia s elektrickým výkonom. Hoci sú tieto jednotky navzájom prepojené, označujú rôzne aspekty elektrickej energie. V tomto článku si vysvetlíme ich rozdiel, kedy sa používajú a prečo sa pri označovaní výkonu jednofázových a trojfázových elektrocentrál používajú rôzne jednotky.

Čo je kW (kilowatt)?

Kilowatt (kW) je jednotka činného výkonu. Činný výkon predstavuje tú časť elektrickej energie, ktorá sa skutočne spotrebuje na vykonanie práce, ako je pohon motora, svietenie žiarovky alebo ohrev vody. Jeden kilowatt zodpovedá 1 000 wattom.

• Použitie: kW sa používa na meranie skutočného výkonu, ktorý zariadenie spotrebúva alebo produkuje.
• Príklad: Ak má elektrický ohrievač výkon 2 kW, znamená to, že spotrebúva 2 000 wattov energie na vykurovanie.

Čo je kVA (kilovoltampér)?

Kilovoltampér (kVA) je jednotka zdanlivého výkonu. Zdanlivý výkon zahŕňa celkovú elektrickú energiu, ktorá prúdi v systéme, vrátane činného výkonu (kW) a jalového výkonu (kVAr). Jalový výkon je energia, ktorá sa nepoužíva na skutočnú prácu, ale je potrebná na udržanie elektromagnetických polí v zariadeniach, ako sú transformátory alebo motory.

• Použitie: kVA sa používa na určenie celkovej kapacity elektrického systému, ako sú generátory, transformátory alebo rozvody.
• Príklad: Generátor s výkonom 100 kVA môže dodať maximálne 100 000 voltampérov, ale skutočný činný výkon (kW) závisí od účinníka (cos φ).

Kľúčový rozdiel: Účinník (Power Factor)

Rozdiel medzi kW a kVA spočíva v účinníku (Power Factor, označovaný ako cos φ), ktorý udáva, aká časť zdanlivého výkonu (kVA) sa premieňa na činný výkon (kW). Účinník sa pohybuje od 0 do 1 a je definovaný ako:

kW = kVA × cos φ

Napríklad, ak má systém 100 kVA a účinník 0,8, činný výkon bude:

100 kVA × 0,8 = 80 kW

Zvyšných 20 kVA predstavuje jalový výkon, ktorý sa nepoužíva na prácu, ale je potrebný pre fungovanie zariadení.

Prečo sa pri jednofázových elektrocentrálach používa kW a pri trojfázových kVA?

Pri označovaní výkonu elektrocentrál sa často stretávame s tým, že jednofázové elektrocentrály sú označované v kW, zatiaľ čo trojfázové elektrocentrály sú označované v kVA. Dôvodov je niekoľko:

• Jednofázové elektrocentrály: Tieto zariadenia sú zvyčajne určené pre jednoduchšie aplikácie, ako sú domáce spotrebiče, osvetlenie alebo malé náradie. Pri takýchto zariadeniach je účinník často blízky 1 (napr. pri žiarovkách alebo ohrievačoch), čo znamená, že zdanlivý výkon (kVA) je takmer rovný činnému výkonu (kW). Preto je pre koncového používateľa jednoduchšie a zrozumiteľnejšie označovať výkon priamo v kW, čo odráža skutočnú spotrebu energie.
• Trojfázové elektrocentrály: Tieto sú určené pre náročnejšie aplikácie, ako sú priemyselné motory, čerpadlá alebo iné zariadenia s výrazným jalovým výkonom. Účinník týchto zariadení môže byť nižší (napr. 0,8), a preto je dôležité poznať celkovú kapacitu systému, čiže zdanlivý výkon (kVA). Označenie v kVA umožňuje lepšie dimenzovanie elektrocentrály, aby zvládla celkový prúd (vrátane jalového), a zohľadňuje možné rozdiely v účinníku pri rôznych záťažiach.
• Technická norma: V praxi je bežné, že výrobcovia trojfázových elektrocentrál uvádzajú výkon v kVA, pretože to lepšie vyjadruje celkovú kapacitu zariadenia. Naopak, pri jednofázových elektrocentrálach je prioritou jednoduchosť pre používateľa, a preto sa uvádza činný výkon v kW.

Kedy sa používajú kVA a kW?

• kW: Používa sa, keď potrebujete vedieť, koľko skutočnej práce zariadenie vykoná alebo koľko energie spotrebuje (napr. na fakturáciu elektriny).
• kVA: Používa sa pri navrhovaní a dimenzovaní elektrických systémov, ako sú transformátory alebo generátory, kde je dôležitá celková kapacita systému.

Zhrnutie

V skratke, kW meria skutočnú energiu použitú na prácu, zatiaľ čo kVA meria celkový výkon v systéme, vrátane energie, ktorá sa nepoužíva priamo na prácu. Rozdiel medzi nimi je určený účinníkom. Pri jednofázových elektrocentrálach sa používa kW, pretože účinník je zvyčajne blízky 1 a výkon je ľahko zrozumiteľný pre bežného používateľa. Pri trojfázových elektrocentrálach sa používa kVA, aby sa zohľadnila celková kapacita systému vrátane jalového výkonu, čo je dôležité pre technické dimenzovanie. Pochopenie týchto pojmov je kľúčové pre správne navrhovanie elektrických systémov a efektívne využívanie energie.