Wat is het verschil tussen vermogen, energie en capaciteit?
Begrijpelijkerwijs worden de termen vermogen (uitgedrukt in Watt), energie (uitgedrukt in kWu of Joule) en capaciteit van een accu (uitgedrukt in kWu of Ah) vaak verward. In dit artikel leggen we uit wat iedere term betekent.
In het kort
Vermogen wordt uitgedrukt in Watt, eventueel voorzien van een decimaal voorvoegsel zoals kW, MW, GW, TW (kilo-, Mega-, Giga- of TeraWatt). Vermogen is te vergelijken met de "kracht" of de "prestatie" van een apparaat. Een elektromotor van 1000 Watt is krachtiger dan een van 250 Watt. Een waterkoker van 2400 Watt kookt het water twee keer zo snel dan een van 1200 Watt. En een lamp van 10 Watt geeft meer licht dat een van 5 Watt.
Energie is gelijk aan het geleverde vermogen (in Watt) gedurende een bepaalde tijd (meestal per uur). Daarom bevat de eenheid van energie een tijdselement zoals Wattuur (Wu) of kiloWattuur (kWu). Een elektromotor van 1000 Watt die gedurende twee uur heeft gewerkt, heeft een energieverbruik van 1000 Watt x 2 uur, dus 2000 Wattuur (2000 Wu), meestal geschreven als 2 kWu.
De capaciteit van thuisbatterij wordt ook uitgedrukt in kWu. Capaciteit is hier gelijk aan "de energie-inhoud". Een thuisbatterij van 4 kWu kan bijvoorbeeld een elektromotor van 1000 Watt gedurende vier uur van elektriciteit voorzien.
Belangrijk: het (uitgangs)vermogen van een thuisbatterij (bijvoorbeeld 800 Watt) hoeft niet gelijk of hoger te zijn dan het vermogen dat op een bepaald moment door de elektrische apparaten gevraagd wordt. Een thuisbatterij van 800 Watt kan uitstekend werk verrichten terwijl een waterkoker van 2300 Watt aangezet wordt. Meer daarover in het artikel over het vermogen van een thuisbatterij.
Vermogen
Vermogen is de eenheid die gebruikt wordt om daarmee de "kracht" of "prestatie" van een elektrisch apparaat uit te drukken. De eenheid voor vermogen is Watt. Een lamp van 20 Watt levert meer licht op dan een lamp van 10 Watt. Een elektrische fiets heeft een elektromotor met een vermogen van 250 Watt, een elektrische scooter heeft een elektrische motor met een vermogen van bijvoorbeeld 2000 Watt. Dus de motor van de escooter is dus acht keer krachtiger en kan daardoor veel sneller accelereren en ook sneller rijden dan een ebike.
Bij een waterkoker van 1200 Watt duurt het koken van water bijvoorbeeld 6 minuten, bij een waterkoker van 2400 Watt is dat maar 3 minuten. Denk nu niet dat die laatste zuiniger is, daar komen we later op terug. Hij levert alleen een grotere prestatie (water is sneller heet).
Vermogen is te berekenen door de spanning (uitgedrukt in Volt, afgekort V) van het apparaat te vermenigvuldigen met de stroom (uitgedrukt in Ampère, afgekort A) die door het apparaat stroomt zodra het aangezet wordt.
Als voorbeeld, een waterkoker werkt op 230 Volt en als je hem aanzet vloeit een stroom van bijvoorbeeld 10 Ampère (10 A). Het vermogen kan je nu uitrekenen: vermogen = spanning x stroomsterkte. Dus vermogen = 230 Volt x 10 A en daar volgt uit dat het vermogen 2300 Watt is, dat je ook kan schrijven als 2,3 kW (kiloWatt).
Energie = vermogen x tijd
Energie is het elektriciteitsverbruik van een apparaat gedurende een bepaalde tijd.
Energie = vermogen x tijd. De eenheid voor energie is Wattuur (afgekort Wu). Daarin zie je dus vermogen (Watt) en tijd (uur). Natuurlijk kan je het ook uitdrukken in een andere tijdseenheid zoals Watt seconde, afgekort Ws, maar dat is ongebruikelijk. De meest gangbare eenheid is kWu (kiloWattuur) dat is dus 1000 Wattuur. Soms zie je ook MWu (Mega Wattuur) en dat is een miljoenWattuur.
Overigens kWu wordt vaak ook geschreven als kWh waarbij de h verwijst naar het Engelse hour. kWu en kWh zijn dus hetzelfde, dit zie je ook in de schrijfwijze km/u of km/h.
Stel dat je de waterkoker van 2300 Watt twee uur constant laat "werken"[1] dan is het energieverbruik 2300 Watt x 2 uur, dus 4600 Wattuur, dat kan je ook schrijven als 4,6 kWu.
Energie bevat dus altijd een factor tijd. Vermogen niet. Dus Watt seconde (Ws), Wattuur (Wu), kiloWattuur (kWu) of MegaWattuur (MWu) wordt gebruikt om de hoeveelheid energie aan te duiden. Zie je Watt, kiloWatt (kW) of MegaWatt (MW) staan, dan betreft dat dus vermogen.
Energie die je afneemt van het elektriciteitsnet is wat je moet betalen aan je energieleverancier. Dat een apparaat een vermogen heeft van 2400 of 1200 Watt heeft zal de energiemaatschappij niet interesseren. Maar als je hem voor een uur aanzet, is je verbruik 2,3 kWu of 1,2 kWu en dat rekenen ze graag even met je af.
Energie wordt ook wel eens "verrichte arbeid" genoemd.
We zouden nog even terugkomen op het vermogen van een waterkoker. Stel dat je een waterkoker hebt met een vermogen van 1200 Watt en die doet er 6 minuten over (dat is 0,1 uur) om water te laten koken. Dat is het energieverbruik 1200 x 0,1 = 120 Wattuur of 0,12 kWu geweest.
Stel dat je dezelfde hoeveelheid water wil koken in een waterkoker met een dubbel vermogen, 2400 Watt dus. Die waterkoker is veel sneller en het is al na 3 minuten klaar (dat is 0,05 uur). Het energieverbruik is dan geweest 2400 Watt x 0,05 uur = 120 Wattuur of 0,12 kWu.
Je ziet, het energieverbruik om een bepaalde prestatie te leveren, in dit geval een bepaalde hoeveelheid water te koken, is altijd hetzelfde ongeacht of dit lang of kort duurt (dus met weinig vermogen of veel vermogen plaatsvindt).
Dat is logisch want zoals we al schreven, energie kan je ook zien als "de geleverde prestatie". En de prestatie (het koken van een bepaalde hoeveelheid water) is voor beide waterkokers gelijk, dat de ene het twee keer zo snel doet maakt niets uit.
Een waterkoker van 2400 Watt is dus niet zuiniger of onzuiniger dan een 1200 Watt waterkoker, hij is hooguit sneller[2].
Capaciteit
De accucapaciteit van een thuisbatterij wordt (meestal) uitgedrukt in kWu. Feitelijk betreft het de "energiecapaciteit", de capaciteit om een bepaalde hoeveelheid energie te leveren.
Stel dat een thuisbatterij een (bruikbare) accucapaciteit heeft van 4 kWu en stel dat je tv een vermogen heeft van 100 Watt (dat is 0,1 kW), dan kan die accu gedurende 4 kWu / 0,1 kW = 40 uur de tv van elektriciteit voorzien.
Maar een waterkoker van 2000 Watt kan met dezelfde accucapaciteit van 4 kWu maar twee uur gebruikt worden. Immers, 2000 Watt x 2 uur = 4000 Wu of 4 kWu.
Vermogen van een thuisbatterij
We begonnen dit artikel met het uitleggen van de eenheid vermogen. Een thuisbatterij heeft ook een bepaald maximum vermogen dat hij kan leveren. Is het maximale vermogen bijvoorbeeld 800 Watt, dan kan de thuisbatterij 0 Watt tot maximaal 800 Watt leveren en alle waardes daartussen.
Maak niet de fout dat het vermogen van de thuisbatterij minimaal gelijk moet zijn aan de grootste verbruiker (of som van alle gebruikers) in je woning. Een thuisbatterij van 800 Watt kan heel nuttig werk verrichten wanneer je een waterkoker aanzet van 2000 Watt, hoewel hij die 2000 Watt niet kan leveren, het is immers beperkt tot 800 Watt. Lees hier meer over in het artikel over vermogen van een thuisbatterij.
Vermogen = spanning x stroomsterkte
Vermogen van een apparaat is te berekenen door de spanning (in Volt) te vermenigvuldigen met de stroom (in Ampère). Een elektromotor die met een spanning van 230 Volt (afgekort: V) werkt en 10 Ampère (afgekort: A) aan stroom "trekt" heeft een vermogen van 230 V x 10 A = 2300 W, ook te schrijven als 2,3 kW.
Een "elektriciteitsgroep" heeft in een woning meestal een automaat (zekering) van 16 A. De spanning is 230 Volt. Dus één zo'n elektriciteitsgroep kan maximaal 230 Volt x 16 A = 3680 Watt leveren, anders geschreven 3,68 kW. Daarom is het maximale vermogen van een zonnepaneel inverter (omvormer) die op één groep (van 16 A) is aangesloten altijd maximaal 3680 Watt.
Zo'n groep van 16 A, kan per dag maximaal 3680 Watt x 24 uur = 88,32 kWu energie aan apparaten leveren.
Resumé
Vermogen wordt uitgedrukt in Watt.
Vermogen is spanning x stroomsterkte (Volt x Ampère).
Energie = vermogen x tijd en wordt uitgedrukt in (meestal) kWu.
Capaciteit (van een thuisbatterij) wordt uitgedrukt in kWu en geeft aan hoeveel energie de accu kan leveren tot hij opnieuw geladen moet worden. Dus de capaciteit van een accu geeft aan hoeveel vermogen gedurende een tijd geleverd kan worden. Hoe lager het vermogen, hoe langer de tijd dit vermogen geleverd kan worden. Hoe hoger het vermogen, hoe korter de accu dit kan leveren. Immers 4000 Watt x 1 uur = 4 kWu, maar 1000 Watt x 4 uur is ook 4 kWu.
- Een waterkoker twee uur laten werken kan in de praktijk niet echt. Als het water kookt, dan slaat hij af. Je kan hem dan wel vullen met nieuw koud water, maar dan heeft hij toch even uitgestaan en geen energie verbruikt. Maar goed, het is maar om een voorbeeld voor de beeldvorming, we doen dus net alsof dit wel kan.
- Deze uitspraak negeert even de thermische verliezen van de waterkoker. Een waterkoker van 1200 Watt uit dit voorbeeld zal langer warm zijn en dus meer warmte (energie) aan zijn omgeving verliezen. Een 2400 Watt waterkoker heeft minder thermische verliezen, maar het verschil is zo klein dat dit te verwaarlozen is. Want als je hier rekening mee wil houden, dan zou je ook rekening moeten houden met de verliezen die optreden in de elektrische bekabeling in je woning. Bij 2400 Watt waterkoker zal vier keer (dit is geen fout, het is dus niet twee keer omdat het elektrisch verlies gelijk is aan de stroom in het kwadraat maal de weerstand van de kabel) hoger zijn dan bij een 1200 Watt waterkoker, dus dat werkt weer in het nadeel van een 2400 Watt waterkoker. Bij thuisbatterijen en/of zonnepanelen heeft overigens een waterkoker met een lager vermogen de sterke voorkeur.
Problemen met een 1-fase thuisbatterij bij een 3-fase aansluiting?
Veel toekomstige thuisbatterij-eigenaren maken zich zorgen dat de thuisbatterij maar op één fase werkt en dat dit problemen oplevert met een driefase aansluiting. Want dan zal je op één fase terugleveren en tegelijkertijd elektriciteit geleverd krijgen over de andere twee fases. Nul-op-de-meter gaat dan niet werken, denken ze. In dit artikel leggen we alle details uit en brengen we het goede nieuws: het werkt gewoon zoals je zou hopen!
Overzicht van veelverkochte thuisbatterijen en hun reviews
Een goede oriëntatie op thuisbatterijen begint bij een overzicht van veel verkochte fabrikanten en modellen met links naar reviews van de betreffende modellen.
Met de kieswijzer gemakkelijk de juiste thuisbatterij kiezen
Een thuisbatterij kiezen die voor jouw situatie geschikt is blijkt lastig. Met de kieswijzer maak je in een paar stappen de keuze voor de juiste type thuisbatterij.
Wat zijn de voor- en nadelen van een thuisbatterij met "stekker"?
Een thuisbatterij is in diverse uitvoeringen te koop, onder andere een versie met "stekker" (de andere hebben dat niet). Zo'n thuisbatterij is wel zo makkelijk, je steekt de stekker in een willekeurig stopcontact. Dat is inderdaad gemakkelijk, maar het komt ook met een beperking.
publicatie: 20240916
aanpassing/controle: 20250111
Foutje of aanvulling? Stuur ons een reactie