جدول تحويل وحدات القدرة
يعرض الجدول كل وحدة مدعومة مع قيمتها المضبوطة بالواط، وفقاً لكرّاس النظام الدولي للوحدات ومعاملات التحويل في NIST SP 811.
| الوحدة | الرمز | الواط |
|---|---|---|
| واط | W | 1 |
| كيلوواط | kW | 1,000 |
| ميغاواط | MW | 1,000,000 |
| حصان ميكانيكي | hp | 745.6999 |
| حصان متري | PS | 735.49875 |
| وحدة حرارية بريطانية في الساعة | BTU/h | 0.29307107 |
- توجد تعريفات أخرى للحصان، منها الحصان الكهربائي (746 W بالضبط) وحصان الغلاية (نحو 9,810 W)؛ ويعتمد هذا المحوّل التعريفين الميكانيكي والمتري لأنهما يغطيان الاستخدام في السيارات والهندسة العامة.
- تتأثر أرقام قدرة المركبات أيضاً بمعيار القياس المستخدم (مثل SAE net مقابل DIN) وليس بالوحدة وحدها، لذا قد تختلف ورقتا مواصفات لأسباب تتجاوز الفرق بين hp وPS.
- تخضع التركيبات الكهربائية وتصنيفات المعدات للأكواد الكهربائية المحلية؛ استشر كهربائياً مؤهلاً قبل أي قرار متعلق بالتركيب.
ما هو الواط وكيف ترتبط وحدات القدرة ببعضها؟
الواط (W) هو وحدة القدرة في النظام الدولي للوحدات، ويساوي جولاً واحداً من الطاقة في الثانية. سُمّي تكريماً لجيمس واط، وتعريفه مثبّت في النظام الدولي للوحدات الذي يشرف عليه المكتب الدولي للأوزان والمقاييس. أما الكيلوواط (10³ W) والميغاواط (10⁶ W) فهما مضاعفان عشريان بسيطان يُستخدمان للأجهزة المنزلية والمركبات ومحطات توليد الكهرباء على التوالي.
ظهر الحصان قبل الواط ولا يزال مستخدماً في صيغتين رئيسيتين يسهل الخلط بينهما. الحصان الميكانيكي (الإمبراطوري) معرّف بأنه 550 قدماً-رطل قوة في الثانية، أي 745.6999 W. والحصان المتري — ويُختصر PS من الألمانية Pferdestärke، ويظهر أيضاً بصيغة cv أو ch في اللغات اللاتينية — معرّف بأنه 75 kgf·m/s، أي 735.49875 W. وعليه فإن الـ PS يعادل نحو 98.6% من الـ hp: محرك بقدرة 300 PS يساوي تقريباً 296 hp، وذكر الوحدة الخاطئة يشوّه رقم القدرة بنحو 1.4%.
أما الوحدة الحرارية البريطانية في الساعة فهي وحدة قدرة قادمة من عالم الحرارة الإمبراطوري: وحدة حرارية بريطانية واحدة في الساعة تساوي 0.29307107 W. وما زالت وحدة التصنيف المعتمدة لمكيفات الهواء والمدافئ والأفران في أمريكا الشمالية، فمكيف بتصنيف 12,000 BTU ينقل 12,000 BTU/h أي نحو 3.52 kW من الحرارة.
كيفية استخدام محوّل الواط هذا
- أدخل قيمة القدرة التي تريد تحويلها.
- اختر وحدتها: W أو kW أو MW أو الحصان الميكانيكي hp أو الحصان المتري PS أو BTU/h.
- اقرأ القيمة المكافئة بجميع الوحدات الأخرى دفعة واحدة.
- عند مقارنة المحركات، تحقق بدقة مما إذا كانت ورقة المواصفات تذكر hp أم PS، فالفرق بينهما نحو 1.4%.
معاملات التحويل التي يقوم عليها محوّل الواط
تُحوَّل كل قيمة مُدخلة أولاً إلى الواط باستخدام معاملها التعريفي المضبوط، ثم تُقسَم على معامل كل وحدة هدف. هذه المعاملات تعريفات لا قياسات: 1 hp = 550 ft·lbf/s = 745.6999 W، و1 PS = 75 kgf·m/s = 735.49875 W، و1 BTU/h = 0.29307107 W.
مثال محلول: 1,000 W. بالكيلوواط تساوي 1 kW. وبالحصان الميكانيكي: 1,000 ÷ 745.6999 = 1.3410 hp. وبالحصان المتري: 1,000 ÷ 735.49875 = 1.3596 PS. وبوحدة BTU/h: 1,000 ÷ 0.29307107 = 3,412.1 BTU/h.
أخطاء شائعة
- التعامل مع hp وPS كوحدة واحدة، فـ 1 PS = 735.49875 W بينما 1 hp = 745.6999 W، ولذلك فإن محركاً بقدرة 300 PS يعادل نحو 296 hp لا 300.
- الخلط بين القدرة والطاقة: الكيلوواط معدّل، أما الكيلوواط-ساعة فهو كمية. مدفأة بقدرة 2 kW تعمل 3 ساعات تستهلك 6 kWh.
- قراءة تصنيف 'BTU' لمكيفات الهواء على أنه طاقة، فالتصنيف هو BTU في الساعة أي قدرة: 12,000 BTU/h ≈ 3.52 kW.
- الخلط بين kW وkVA في المعدات ذات التيار المتردد: الكيلوواط قدرة فعلية، والكيلوفولت أمبير قدرة ظاهرية، والفرق بينهما هو معامل القدرة.
الأسئلة الشائعة
ما الفرق بين hp وPS؟
الحصان الميكانيكي (hp) معرّف بأنه 550 ft·lbf/s = 745.6999 W، والحصان المتري (PS، أي Pferdestärke) معرّف بأنه 75 kgf·m/s = 735.49875 W. الـ PS أصغر بنحو 1.4%، لذا فإن محركاً بقدرة 300 PS يساوي نحو 296 hp. أوراق المواصفات الأوروبية تذكر عادة PS أو kW، بينما تذكر الأمريكية hp، ومقارنتها دون تحويل تعطي رقماً مضللاً للقدرة.
كم يساوي حصان واحد بالواط؟
الحصان الميكانيكي الواحد يساوي 745.6999 واط (معرّفاً بأنه 550 قدماً-رطل قوة في الثانية). والحصان المتري الواحد (PS) يساوي 735.49875 واط (معرّفاً بأنه 75 كيلوغراماً قوة-متر في الثانية). وشائع عملياً استخدام القيمتين المقرّبتين 746 W و735.5 W.
كيف أحوّل الكيلوواط إلى حصان؟
اقسم قيمة الكيلوواط على 0.7456999، أو اضربها في 1.3410، لتحصل على الحصان الميكانيكي. وللحصان المتري اضرب في 1.3596. مثال: محرك بقدرة 100 kW يساوي 134.1 hp أو 136.0 PS.
ماذا يعني تصنيف BTU على مكيف الهواء؟
هو اختصار لوحدة BTU في الساعة، أي تصنيف قدرة يصف كمية الحرارة التي ينقلها الجهاز في الساعة. وحدة BTU/h واحدة تساوي 0.29307107 W، لذا فإن جهازاً بتصنيف 12,000 BTU/h ينقل نحو 3.52 kW من الحرارة. والتصنيف يصف سعة النقل الحراري لا القدرة الكهربائية التي يستهلكها الجهاز.
هل الكيلوواط أم الحصان هو الوحدة الرسمية لقدرة المحرك؟
وحدة القدرة في النظام الدولي هي الواط، لذلك تذكر الوثائق التنظيمية في معظم الدول قدرة المحرك بالكيلوواط. أما الحصان (hp في أمريكا الشمالية وPS في كثير من أوروبا وآسيا) فيستمر كاستخدام تسويقي متعارف عليه. وغالباً ما تعرض أوراق المواصفات الكيلوواط إلى جانب إحدى وحدتي الحصان.
المراجع
- NIST Special Publication 811 (Thompson & Taylor). Guide for the Use of the International System of Units (SI), 2008 — Appendix B conversion factors for horsepower and BTU/h.
- Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). The International System of Units (SI Brochure), 9th edition, 2019 — definition of the watt.