Koeficient účinnosti - je všechno v pořádku?

Žádné provedené kroky neprocházejí bez ztráty - jsou tam vždycky. Výsledek je vždy menší než úsilí potřebné k jeho dosažení. O tom, jak velké ztráty jsou při výkonu práce, a označuje účinnost (EFFICIENCY).

Co je skryto za touto zkratkou? Ve skutečnosti jde o faktor účinnosti mechanismu nebo o ukazatel racionální spotřeby energie. Velikost účinnosti nemá žádné jednotky měření, je vyjádřena v procentech. Tento koeficient je definován jako poměr užitečné práce přístroje k výdajům na jeho fungování. Pro výpočet účinnosti bude vzorec pro výpočet vypadat takto:

Účinnost = 100 * (užitečná práce provedena / vynaložená práce)

Různá zařízení používají různé hodnoty pro výpočet takového poměru. Pro elektromotory bude účinnost vypadat jako poměr užitečné práce k elektrické energii přijaté z rozvodné sítě. Pro tepelné stroje koeficient účinnosti bude definován jako poměr užitečné práce k množství spotřebovaného tepla.

K určení účinnosti je nutné, aby všechny typy energie a práce byla vyjádřena v jedné jednotce. Pak bude možné porovnat například nějaké objekty jaderné elektrárny, Generátory elektřiny a biologických objektů z hlediska účinnosti.

Jak již bylo uvedeno, v důsledku nevyhnutelných ztrát v účinnosti mechanismů je vždy menší než 1. To znamená, že účinnost tepelných elektráren k dosažení 90% v účinnosti spalovacích motorů, je menší než 30%, je účinnost elektrického transformátoru je 98%. Koncept EFFICIENCE může být použit jak pro mechanismus jako celek, tak pro jeho samostatné uzly. Při obecném odhadu účinnosti mechanismu jako celku (jeho EFFICIENCY) se odebírá produkt účinnosti samostatných součástí tohoto zařízení.

Problém efektivního používání paliva se dnes neobjevil. Při neustálém zvyšování nákladů na energetické zdroje se otázka zvyšování účinnosti mechanismů mění z čistě teoretické na praktickou otázku. Pokud efektivnost běžného automobilu nepřekročí 30%, pak prostě vyhodíme 70% našich peněz na palivo.

Přehled výkonu ICE (spalovací motor) ukazuje, že ztráty nastávají ve všech fázích jeho práce. Takže pouze 75% příchozích paliv spaluje ve válcích motoru a 25% se uvolňuje do atmosféry. Ze všeho spálené palivo se používá pouze 30 až 35% uvolněného tepla vykonávat užitečnou práci nebo jinde tepelných ztrát s výfukovými plyny, nebo zůstane v chladicím systému vozidla. Z přijatého výkonu je asi 80% použito pro užitečnou práci, zbývající síla se vynaloží na překonání třecích sil a používá se pomocnými mechanismy automobilu.

Dokonce s tak jednoduchým příkladem umožňuje analýza účinnosti mechanismu stanovit směry, kterými se má práce provádět za účelem snížení ztrát. Takže jednou z prioritních oblastí je zajištění úplného spalování paliva. Toho je dosaženo dalším postřikem paliva a zvýšeným tlakem, takže se motory s přímým vstřikováním a turbodmychadlem stanou tak populárními. Teplo odebrané z motoru se používá k ohřevu paliva, aby se tím lépe odpařilo a mechanické ztráty byly sníženy použitím moderních tříd syntetický olej.

Zde jsme považovali takovou představu za účinnost, popisovali, co to je a co to ovlivňuje. Účinnost jeho provozu je zvažována na příkladu ICE a jsou určeny směry a způsoby zvyšování schopností tohoto zařízení a tím i účinnost.