Wat is de prestatiecoëfficiënt (COP)

De efficiëntie (afgekort - Efficiëntie) van een elektrische installatie geeft aan welk deel van de actieve elektrische energie Q, onherroepelijk verbruikt door deze installatie, wordt verklaard door het nuttige werk A dat door deze installatie wordt uitgevoerd voor het beoogde doel (als we het hebben over een converter of een consument), of welk aandeel naar de installatie van mechanische energie (of energie van een andere vorm, bijvoorbeeld chemisch of licht) wordt daarin omgezet in nuttige energie (werk).

De efficiëntie is dus een dimensieloze hoeveelheid, waarvan de waarde altijd minder is dan eenheid, en kan worden geschreven in de vorm van een decimale breuk, of in de vorm van een getal (het aantal percentages) - van 0% tot 100%.

verwarmingstoestellen

Elektrische kachels, waarin de energie van elektrische stroom direct wordt omgezet in warmte, hebben het hoogste rendement (bijna 100%). In de praktijk is dit de zogenaamde Joule-warmte, die volgens de Joule-Lenz-wet op een verwarmingselement (bijvoorbeeld op een nichrome spiraal) wordt afgegeven wanneer een elektrische stroom erdoorheen gaat, en dit is nuttig werk in dit geval.

Een voorbeeld van een dergelijk apparaat is een oliekoeler. Als, bijvoorbeeld in een elektromotor of in een transformator, verwarming van de wikkelingen een nettoverlies is, dan is verwarming in een oliekoeler nuttig werk, er zijn geen andere (onrendabele) verliezen.

Zie dit onderwerp:

Moderne verwarmingselementen

Apparaat en werkingsprincipe van een elektrische convector

Welke luchtverwarmer is beter: PETN of keramiek

Inductiemotoren

Voor asynchrone elektrische motoren is het rendement meestal niet hoger dan 80-90%. Het nuttige werk hier is het mechanische werk dat door de motoras wordt uitgevoerd.

Een wisselstroom wordt vanuit het netwerk aan de motor toegevoerd, deze stroom die door de statorwikkeling loopt, genereert een wisselend magnetisch veld in het magnetische circuit (stator), dat, inwerkend op de rotor, deze roteert. In dit geval treden onvermijdelijk actieve vermogensverliezen op in de wikkeldraad (Joule-warmte) en in het magnetische circuit (wervelstromen die de stator en het rotormetaal verwarmen).

Om deze reden wordt de behuizing van de motor onder belasting altijd verwarmd. Om warmte af te voeren, is een waaierwaaier op de rotor van de motor geïnstalleerd en zijn radiateurvinnen aan de buitenkant gemaakt voor betere koeling - om warmteverliezen te verwijderen en de motorprestaties op een acceptabel niveau te houden.

Het motorrendement staat op het typeplaatje (typeplaatje). Lees hier meer over: Kenmerken van inductiemotoren

Elektromotoren met het hoogste rendement: Moderne synchrone straalmotoren

Informatie over elektrische motoren in huishoudelijke apparaten: Huishoudmotoren en hun gebruik

lichtdiode

Bij LED-verlichting is het nuttig om zichtbaar licht te produceren. De efficiëntie van dergelijke LED's bereikt tegenwoordig 35%, wat betekent dat 65% van de elektrische energie die eraan wordt geleverd nog steeds verloren gaat in de vorm van warmte. Daarom hebben deze LED's altijd een metalen substraat als onderdeel van de behuizing, waarmee ze stevig aan de radiator zijn bevestigd, of gewoon massieve kabels om de nodige warmteafvoer te bieden.

Meer over LED's:

Hoe de LED's zijn gerangschikt en werken

Moderne LED's - waar u op moet letten

Solar batterij

Overweeg het opwekken van elektriciteit uit zonlicht met behulp van een op silicium gebaseerde zonnecel. Het rendement van een conventionele single-crystal zonnebatterij ligt in de regio van 9 tot 24%. Dit betekent dat, afhankelijk van het aantal fotonen dat op de zonnecel valt, de efficiëntie min of meer zal zijn.

Op de een of andere manier leiden niet alle fotonen die op een element invallen tot de opwekking van een elektrische stroom, maar alleen die met de meest geschikte golflengte voor dit element. Andere fotonen reflecteren eenvoudig, leiden tot hitte of interfereren zelfs met de stroomopwekking. Wetenschappers uit vele landen over de hele wereld doen voortdurend onderzoek naar technologie om efficiëntere zonnecellen te maken.

Lees hier meer over:

Hoe zijn zonnepanelen gerangschikt en werken ze?

Hoogste efficiëntie zonnepanelen

Perovskiet zonnepanelen

5 ongebruikelijke zonnepanelen van de toekomst

Huidige bron

De efficiëntie van een echte stroombron hangt sterk af van de belastingsweerstand, of liever, van de verhouding tussen de belastingsweerstand R en de interne weerstand van de stroombron r.

Bijvoorbeeld voor alkaline batterijdat een kleine kachel voedt, kunnen we zeggen dat de geleverde chemische energie wordt omgezet in warmte. Wanneer de belastingsweerstand gelijk is aan de interne weerstand van de stroombron, is het rendement 50% en onder deze omstandigheden geeft de bron het maximaal mogelijke vermogen, waarvan de helft echter in de bron zelf wordt gedissipeerd.

En hoe groter de belastingsweerstand, hoe hoger de efficiëntie van de bron, omdat in dit geval meer vermogen op de belastingsweerstand valt en minder vermogen in de bron zelf wordt gedissipeerd. Dit betekent dat de beste efficiëntie wordt verkregen wanneer de bron bijna "inactief" is, dat wil zeggen wanneer de belastingsweerstand veel groter is dan zijn interne weerstand.

Zie ook over de efficiëntie van verschillende lampen: Soorten lampen voor thuisverlichting - die beter zijn en wat is het verschil