Koliki je koeficijent učinkovitosti (COP)

Učinkovitost (skraćeno - Učinkovitost) električne instalacije pokazuje koliki udio aktivne električne energije Q, neopozivo utrošen ovom instalacijom, obrađuje se korisnim radom A koje je ova instalacija izvela prema predviđenoj svrsi (ako govorimo o pretvaraču ili potrošaču) ili koliki udio da se ugradnja mehaničke energije (ili energije različitog oblika, na primjer, kemijske ili svjetlosti) pretvara u korisnu energiju (rad) u njoj.

Dakle, učinkovitost je bezdimenzijska veličina, čija je vrijednost uvijek manja od jedinstva, a može se zapisati u obliku decimalnog ulomaka, ili u obliku broja (broj postotaka) - od 0% do 100%.

grijanje uređaji

Električni grijači, u kojima se energija električne struje pretvara izravno u toplinu, imaju najveću učinkovitost (blizu 100%). U praksi se radi o takozvanoj Joule toplini koja se oslobađa prema Joule-Lenzovom zakonu o grijaćem elementu (na primjer, na nichrome spirali) kada kroz njega prolazi električna struja, a to je korisno u ovom slučaju.

Primjer takvog uređaja je hladnjak ulja. Ako, recimo, u električnom motoru ili transformatoru zagrijavanje namotaja predstavlja neto gubitak, tada je grijanje u hladnjaku ulja korisno, nema drugih (neisplativih) gubitaka.

Pogledajte ovu temu:

Moderni grijaći elementi

Uređaj i princip rada električnog konvektora

Koji je grijač zraka bolji: PETN ili keramički

Indukcijski motori

Za asinhrone elektromotore učinkovitost obično ne prelazi 80-90%. Ovdje je korisni mehanički rad osovine motora.

Naizmjeničnu struju dovodi se na motor s mreže, a ta struja koja prolazi kroz namot statora stvara izmjenično magnetsko polje u magnetskom krugu (stator) koje ga, djelujući na rotor, okreće. U tom slučaju aktivni gubici snage neizbježno se javljaju u žici za namatanje (Joule toplina) i u magnetskom krugu (vrtložne struje koje zagrijavaju stator i metal rotora).

Iz tog razloga se kućište motora koji radi pod opterećenjem uvijek zagrijava. Da biste uklonili toplinu, rotor ventilatora instaliran je na rotor motora, a peraje radijatora izrađene su s vanjske strane radi boljeg hlađenja - radi uklanjanja toplinskih gubitaka i održavanja performansi motora na prihvatljivoj razini.

Učinkovitost motora može se naći na natpisnoj pločici (natpisnoj pločici). Više o ovome pročitajte ovdje: Karakteristike indukcijskih motora

Električni motori s najvećom učinkovitošću: Suvremeni sinkroni mlazni motori

Podaci o elektromotorima u kućanskim aparatima: Kućanski motori i njihova upotreba

svjetlećom diodom

U LED rasvjeti korisni je rad za stvaranje vidljive svjetlosti. Učinkovitost takvih LED dioda danas doseže 35%, što znači da se 65% električne energije koja joj se isporučuje još uvijek gubi u obliku topline. Stoga ove LED diode uvijek imaju metalnu podlogu kao dio kućišta s kojom su čvrsto pričvršćene na radijator ili jednostavno masivne vodi kako bi se osiguralo potrebno rasipanje topline.

Više o LED-ima:

Kako su LED diode poredane i funkcioniraju

Moderne LED diode - što tražiti

Solarna baterija

Razmotrimo slučaj proizvodnje električne energije od sunčeve svjetlosti pomoću solarne ćelije na bazi silicija. Učinkovitost konvencionalne jednokristalne solarne baterije je u području od 9 do 24%. To znači da će, ovisno o broju fotona koji upadaju u solarnu ćeliju, njegova učinkovitost biti veća ili manja.

Na ovaj ili onaj način, svi fotoni koji padaju na element dovode do stvaranja električne struje, nego samo oni koji imaju najprikladniju valnu duljinu za taj element. Ostali fotoni se jednostavno odražavaju, dovode do vrućine ili čak ometaju trenutnu generaciju. Znanstvenici iz mnogih zemalja svijeta stalno vrše istraživanja u potrazi za tehnologijom za stvaranje učinkovitijih solarnih ćelija.

Više o ovome pogledajte ovdje:

Kako su uređeni i rade solarni paneli?

Solarni paneli najveće učinkovitosti

Solarni paneli Perovskite

5 neobičnih solarnih panela budućnosti

Izvor struje

Učinkovitost stvarnog izvora struje snažno ovisi o otporu opterećenja, odnosno, omjeru između otpora opterećenja R i unutarnjeg otpora trenutnog izvora r.

Na primjer za alkalnu baterijukoji hrani mali grijač, možemo reći da se opskrbljena kemijska energija pretvara u toplinu. Kada je otpor opterećenja jednak unutarnjem otporu izvora struje, iskorištenost je 50%, a pod tim uvjetima izvor daje najveću moguću snagu, od čega se polovina rasipa u samom izvoru.

I što je veći otpor opterećenja, to je veća učinkovitost izvora jer u ovom slučaju više snage pada na otpor opterećenja, a manje snage se raspršuje u samom izvoru. To znači da se najbolja učinkovitost postiže kada izvor gotovo "miruje", odnosno kada je otpor opterećenja mnogo veći od njegovog unutarnjeg otpora.

Pogledajte i o učinkovitosti raznih žarulja: Vrste svjetiljki za osvjetljenje kuće - koje su bolje i u čemu je razlika