Πώς να υπολογίσετε τον συντελεστή απόδοσης

Περιεχόμενο

• Συντελεστής απόδοσης
• Συντελεστής απόδοσης Παράδειγμα ψύξης

Εάν έχετε αναρωτηθεί ποτέ τι σημαίνει να λέτε ότι μια ηλεκτρική συσκευή λειτουργεί καλύτερα από μια άλλη, υπάρχει ένας τρόπος με τον οποίο οι συσκευές αυτές μετριούνται για την αποτελεσματικότητα και την αποτελεσματικότητά τους. ο συντελεστή απόδοσης η φόρμουλα εξηγεί τη χρήση της λέξης "καλύτερα" όταν μιλάμε για τον τρόπο λειτουργίας των συσκευών και άλλων συσκευών.

Συντελεστής απόδοσης

Μπορείτε να υπολογίσετε τον συντελεστή απόδοσης διαιρώντας πόση ενέργεια παράγει ένα σύστημα με την ποσότητα ενέργειας που εισάγετε στο σύστημα. Αυτός ο τύπος συντελεστή απόδοσης εφαρμόζεται σε όλα τα πεδία. Ο τύπος αυτός είναι πολύ παρόμοιος με τον τύπος αποτελεσματικότητας, το οποίο είναι έργο που εξάγει το σύστημα διαιρούμενο με το έργο που έχει τεθεί στο σύστημα, επιτρέποντάς σας να συγκρίνετε εύκολα το συντελεστή απόδοσης έναντι της αποδοτικότητας.

Επειδή η εργασία είναι η μεταφορά ενέργειας από ένα μέρος και μια μορφή σε άλλη, εάν μπορείτε να αντιπροσωπεύσετε την αλλαγή της ενέργειας ενός συστήματος που χρησιμοποιεί την εργασία, οι δύο τύποι είναι ισοδύναμοι.

Οι παράμετροι των επιδόσεων των συντελεστών απόδοσης δείχνουν πόσο χρήσιμο μπορεί να είναι. Εάν χρησιμοποιούσατε τέσσερις τόνους νερού για τη θέρμανση ενός κλειστού βρόχου εδάφους μιας γεωθερμικής αντλίας θερμότητας που παράγει 35.600 Btu / hr (βρετανικές θερμικές μονάδες ανά ώρα) ενώ καταναλώνει 2.700 Watt, μπορείτε να υπολογίσετε τον συντελεστή απόδοσης.

Μετατρέποντας τις μονάδες Btu / hr σε watts, ένα μέτρο ισχύος, μπορείτε να ακολουθήσετε το εγχειρίδιο για μια γεωθερμική αντλία θερμότητας ή να βρείτε τη μετατροπή στο διαδίκτυο. Ένα Btu / hr ισοδυναμεί με 0,293 Watt.

Αυτό σημαίνει ότι 35.900 Btu / hr είναι περίπου 10.518 watts. Παρόλο που η ισχύς αντιπροσωπεύει την ενέργεια που διαιρείται με το χρόνο, μπορείτε να υποθέσετε το χρόνο για να εισάγετε την ενέργεια και την έξοδο ότι είναι το ίδιο για αυτό το πρόβλημα. Διαχωρίζοντας 10.518 από 2.700 όπως φαίνεται από τον τύπο συντελεστή απόδοσης, παίρνετε 3.89. Για κάθε ρεύμα ισχύος ή joule εισόδου ενέργειας στο σύστημα, η αντλία παράγει 3,89 watts ισχύος ή ζεύγη ενέργειας.

Μέσα από παραδείγματα όπως αυτή, μπορείτε να συγκρίνετε τον συντελεστή απόδοσης μεταξύ των συστημάτων και ακόμη και μεταξύ των πεδίων. Αυτό επιτρέπει στους μηχανικούς να συγκρίνουν την αποτελεσματικότητα διαφορετικών συστημάτων, όπως οι συγκρίσεις μεταξύ υβριδικών αυτοκινήτων και τακτικών ή ηλεκτρικών αυτοκινήτων.

Συντελεστής απόδοσης Παράδειγμα ψύξης

Ο συντελεστής απόδοσης μπορεί να λάβει πολλές μορφές που είναι μοναδικές ή εγγενώς βασισμένες στις αρχές των ειδικών κλάδων. Η αποτελεσματικότητα των ψυγείων ή των κλιματιστικών συσκευών αποτελεί έναν τρόπο σύγκρισης του συντελεστή απόδοσης ως Q_ντο/ W_σε Για Q_ντο η θερμότητα που εκπέμπει το ψυγείο Q_ντο και την εργασία εισόδου στο σύστημα W_σε. Αυτό σας δίνει μια μέθοδο σύγκρισης των ψυγείων όταν θέλετε να εξοικονομήσετε χρήματα ή ενέργεια για συγκεκριμένους σκοπούς.

Οι επιστήμονες και οι μηχανικοί μελετούν τις χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται στα ψυγεία για ψύξη, γνωστές ως ψυκτικά μέσα, για να καταλάβουν πώς να κατασκευάσουν τις πιο αποδοτικές από πλευράς ενεργείας συσκευές που μπορούν. Χρησιμοποιώντας ένα ψυγείο και μια αντλία θερμότητας, μπορείτε να υπολογίσετε ως συντελεστή απόδοσης ψυκτικού μέσου.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε υπολογισμούς που μετρούν τη θερμότητα που εκπέμπεται από τα μέρη ενός ψυγείου όπως τον εξατμιστή (ο οποίος χρησιμεύει ως κρύος δεξαμενή νερού) και ο συμπυκνωτής (μια θερμή δεξαμενή). Συμπεριλαμβάνει επίσης την πίεση που δίνεται από την ανταλλαγή θερμότητας στην οποία συμπιέζεται η αμμωνία καθώς αλλάζει από αέριο σε υγρό.

Ο διαχωρισμός της θερμότητας που εξάγεται από τον εξατμιστή με την εργασία του συμπιεστή σας δίνει τον συντελεστή απόδοσης του ψυγείου. Μπορείτε επίσης να διαιρέσετε τη θερμότητα που μεταφέρεται από τον συμπυκνωτή από την εργασία του συμπιεστή για να αποκτήσετε τον συντελεστή απόδοσης της αντλίας θερμότητας.

Ο συγκεκριμένος τύπος για τα ψυγεία αφορά επίσης το Carnot συντελεστής απόδοσης, το οποίο θα πρέπει να ισούται με το μέγιστο συντελεστή απόδοσης για ένα ψυγείο. Δίνεται από Τ_ντο/ (Τ_H-Τ_ντο) για το Τ_ντο τη θερμοκρασία της ψυκτικής δεξαμενής, τον εξατμιστή και τη θερμοκρασία Τ_H ως μέτρο του θερμού, του συμπυκνωτή.