¿Debo multiplicar por tiempo para determinar los vatios-hora?

El término "vatio-hora" (Wh) a menudo no se entiende correctamente. Vatio (W) es una unidad de potencia. La energía se mide en Joules (J) y está relacionada con la potencia por

$$E = {P_\text{avg}}\times \Delta t,$$ dónde $\Delta t$es el tiempo en cuestión y $P_\text{avg}$es la potencia media gastada durante ese tiempo.

Con solo dos mediciones, una al principio y otra al final, la mejor suposición es que la potencia promedio fue

$$P_\text{avg} = \frac{P_\text{start} + P_\text{end}}{2}$$

Tenga en cuenta que "vatios-hora" es potencia multiplicada por tiempo, por lo que es una medida de energía. Esto es lo que las compañías eléctricas realmente te venden, y por lo que deberían cobrarte; aunque por alguna razón no siempre es así.

Joules es lo mismo que un "vatio-segundo", por lo que

$$1\;\text{Wh} = (1\;\text{W})\times(1\;\text{h}) = (1\;\text{W})\times(3,600\;\text{s}) = 3,600\;\text{J}=3.6\;\text{kJ}$$

Nota al margen

Si sabes de cálculo, entonces una fórmula más precisa para la relación entre potencia y energía es

$$E = \int_{t_\text{start}}^{t_\text{end}} P(t)\;dt,$$ o incluso $$P(t) = \frac{dE(t)}{dt},$$ que dice que la potencia es la tasa de cambio del consumo de energía. Puede hacer uso de esto, si conoce la frecuencia de muestreo de sus mediciones, por ejemplo, mediante el uso de un ADC de un microcontrolador. Si el tiempo entre muestras es dt, entonces la energía total se puede calcular mediante:

loop() {
  current = currentADC.sample();
  voltage = voltageADC.sample();
  time = time_now();
  dt = time - time_last;
  power = current * voltage;
  energy += power * dt;
  time_last = time;
}

Digamos que tiene 10 lecturas que se capturan con un intervalo de 30 minutos durante un período de 5 horas.

• Tome un promedio de las 10 lecturas (no tiene sentido encontrar la potencia del intervalo de 15 minutos, promediando).

• Multiplíquelo por 5 (número de horas en este caso), obtendrá Wh.

Sí, debe multiplicar la potencia promedio por el tiempo (en el que se promedió la potencia) en horas para obtener Wh

$$P_{AVG} = \frac {P_2 + P_1}{2}$$ dónde $P_1$y $P_2$son la potencia al principio ( $T_1$) y punto ( $T_2$) del período.

$$Energy = P_{AVG} \cdot (T_2 - T_1) = \frac {P_2 + P_1}{2} \cdot (T_2-T_1)$$

Entonces, si tenemos dos lecturas de 17 W y 21 W con media hora de diferencia, calculamos

$$Energy = \frac {P_2 + P_1}{2} \cdot (T_2-T_1) = \frac {17W + 21W}{2} \cdot (0.5h) = 9.5~Wh$$

Representa gráficamente todas las medidas de VA que tomaste en un gráfico xy. Haga que sus voltios amperios sean su eje y y el tiempo su eje x. Deberías tener un montón de puntos formando una especie de cúpula en el medio de tu gráfico. Conéctelos. El área bajo la curva es la energía generada.

¿Está utilizando una carga pasiva (resistiva) o debemos considerar el factor de potencia?