Czym jest efektywność?

Współczynnik efektywności (EFEKTYWNOŚĆ) - termin,może dotyczyć każdego systemu i urządzenia. Nawet osoba ma EFEKTYWNOŚĆ, choć prawdopodobnie nie ma jeszcze obiektywnej formuły, aby ją znaleźć. W tym artykule opiszemy szczegółowo, jaka jest wydajność i jak można ją obliczyć dla różnych systemów.

Określanie wydajności

Wydajność jest wskaźnikiem, który charakteryzujeskuteczność danego systemu w odniesieniu do recyklingu lub konwersji energii. Wydajność jest wartością niemierzalną i jest reprezentowana jako wartość liczbowa w zakresie od 0 do 1 lub jako wartość procentowa.

Ogólna formuła

Sprawność oznaczono symbolem Ƞ.

Ogólny wzór matematyczny do znalezienia wydajności jest zapisany w następujący sposób:

Ƞ = a / P, gdzie A - użyteczny energii / praca wykonywana przez system, i Q - energia zużywana przez układ do organizacji procesu otrzymywania użytecznego wyjściowe.

Współczynnik efektywności, niestety,jest zawsze mniejszy niż jeden lub równy, ponieważ zgodnie z prawem oszczędzania energii nie możemy uzyskać więcej pracy niż energia jest zużyta. Ponadto efektywność w rzeczywistości bardzo rzadko równa się jedności, ponieważ użytecznej pracy zawsze towarzyszą występowanie strat, na przykład, ogrzewanie mechanizmu.

Sprawność silnika cieplnego

Silnik termiczny to urządzenie, które się obracaenergia cieplna w mechanice. W silniku cieplnym działanie zależy od różnicy w ilości ciepła odbieranego z grzejnika i ilości ciepła dostarczonej do chłodnicy, a zatem wydajność jest określona wzorem:

• Ƞ = Qn-Qx / Qn, gdzie Qn to ilość ciepła odbieranego z ogrzewacza, a Qx to ilość ciepła dostarczona do chłodnicy.

Uważa się, że najwyższą wydajność zapewniają silniki pracujące w cyklu Carnota. W tym przypadku wydajność określa się za pomocą następującego wzoru:

• Ƞ = T1-T2 / T1, gdzie T1 jest temperaturą gorącego źródła, T2 jest temperaturą zimnego źródła.

Wydajność silnika elektrycznego

Silnik elektryczny to urządzenie, którezamienia energię elektryczną na energię mechaniczną, tak aby wydajność w tym przypadku była współczynnikiem sprawności urządzenia w odniesieniu do konwersji energii elektrycznej w energię mechaniczną. Wzór na znalezienie wydajności silnika elektrycznego jest następujący:

• Ƞ = P2 / P1, gdzie P1 jest dostarczoną mocą elektryczną, P2 jest użyteczną mechaniczną mocą generowaną przez silnik.

Energia elektryczna jest znaleziona jako iloczyn prądu i napięcia systemu (P = UI), a moc mechaniczna to stosunek pracy do jednostki czasu (P = A / t)

Wydajność transformatora

Transformator to urządzenie, któreprzekształca prąd przemienny o jednym napięciu w prąd przemienny innego napięcia przy zachowaniu częstotliwości. Ponadto transformatory mogą również konwertować prąd zmienny na prąd stały.

Sprawność transformatora można znaleźć za pomocą następującego wzoru:

• Ƞ = 1/1 + (P0 + PL * n2) / (P2 * n), gdzie P0 oznacza utratę prędkości na biegu jałowym, PL to utrata obciążenia, P2 jest mocą czynną nadaną obciążeniu, a n jest względnym obciążeniem.

Wydajność czy nie wydajność?

Należy zauważyć, że oprócz wydajności, istnieje wielewskaźniki, które charakteryzują efektywność procesów energetycznych, a czasem możemy spotkać opisy typu - sprawność około 130%, ale w tym przypadku należy rozumieć, że termin nie jest właściwie stosowany, a najprawdopodobniej autor lub producent rozumie przez ten skrót nieco inną charakterystykę .

Na przykład pompy ciepła różnią się tymmogą dawać więcej ciepła niż zużywają. Tak więc, urządzenie chłodnicze może usuwać więcej ciepła z ochłodzonego obiektu, niż jest zużyte w ekwiwalencie energii dla organizacji kranu. Wskaźnik efektywności urządzenia chłodniczego zwany jest współczynnikiem chłodzenia, oznaczany jest literą Ɛ i jest określony wzorem: Ɛ = Qx / A, gdzie Qx jest ciepłem pobieranym z zimnego końca, A jest pracą poświęconą procesowi gwintowania. Czasami jednak współczynnik chłodzenia nazywany jest również wydajnością urządzenia chłodniczego.

Interesujące jest również to, że sprawność kotłów pracujących wpaliwo organiczne, jest zwykle obliczane na podstawie najniższego ciepła spalania i może wynosić więcej niż jeden. Mimo to wciąż jest tradycyjnie nazywany efektywnością. Możliwe jest określenie wydajności kotła o najwyższej wartości opałowej, a następnie zawsze będzie to mniej niż jeden, ale w tym przypadku niewygodne będzie porównanie wydajności kotłów z danymi innych jednostek.

Przeczytaj także artykuł Prawa termodynamiki.