Jaký je koeficient výkonnosti (COP)

Účinnost (zkráceně - účinnost) elektrické instalace ukazuje, jaký podíl aktivní elektrické energie Q neodvolatelně spotřebované touto instalací připadá na užitečnou práci A prováděnou touto instalací pro zamýšlený účel (pokud mluvíme o převaděči nebo spotřebiteli), nebo jaký poměr na instalaci mechanické energie (nebo energie jiné formy, například chemické nebo světlo) se v ní přemění na užitečnou energii (práci).

Efektivita je tedy bezrozměrná veličina, jejíž hodnota je vždy menší než jednota, a lze ji napsat ve formě desetinné zlomky nebo ve formě čísla (počet procent) - od 0% do 100%.

Ohřívače

Elektrické ohřívače, ve kterých je energie elektrického proudu přeměňována přímo na teplo, mají nejvyšší účinnost (téměř 100%). V praxi se jedná o tzv. Joulovo teplo, které se uvolňuje podle Joule-Lenzova zákona na topný prvek (například na nichromovou spirálu), když jím prochází elektrický proud, a v tomto případě je to užitečná práce.

Příkladem takového zařízení je chladič oleje. Pokud je například u elektromotoru nebo transformátoru zahřívání vinutí čistá ztráta, pak je zahřívání v olejovém chladiči užitečnou prací, nedochází k žádným jiným (nerentabilním) ztrátám.

Zobrazit toto téma:

Moderní topné prvky

Zařízení a princip činnosti elektrického konvektoru

Který ohřívač vzduchu je lepší: PETN nebo keramika

Indukční motory

U asynchronních elektromotorů obvykle účinnost nepřesahuje 80-90%. Užitečnou prací je zde mechanická práce prováděná hřídelí motoru.

Do motoru je přiváděn střídavý proud ze sítě, tento proud procházející vinutím statoru generuje střídavé magnetické pole v magnetickém obvodu (statoru), které jej působí na rotor a otáčí jej. V tomto případě se aktivní ztráty energie nevyhnutelně vyskytují ve vinutí drátu (Joulovo teplo) a v magnetickém obvodu (vířivé proudy zahřívají stator a kov rotoru).

Z tohoto důvodu je plášť motoru běžícího pod zatížením vždy zahříván. Pro odstranění tepla je na rotoru motoru instalováno oběžné kolo ventilátoru a na vnější straně jsou pro lepší chlazení vyrobeny žebra chladiče, aby se odstranily tepelné ztráty a udržel výkon motoru na přijatelné úrovni.

Účinnost motoru najdete na typovém štítku (typovém štítku). Přečtěte si o tom více zde: Charakteristika indukčních motorů

Elektromotory s nejvyšší účinností: Moderní synchronní proudové motory

Informace o elektrických motorech v domácích spotřebičích: Motory pro domácnost a jejich použití

LED

U LED osvětlení je užitečnou prací produkce viditelného světla. Účinnost takových LED dnes dosahuje 35%, což znamená, že 65% elektrické energie, která je do ní dodána, se stále ztrácí ve formě tepla. Proto tyto LED diody mají vždy kovový substrát jako součást pouzdra, se kterým jsou pevně připevněny k radiátoru, nebo jednoduše masivní vodiče k zajištění potřebného rozptylu tepla.

Více o LED:

Jak jsou LED uspořádány a jak fungují

Moderní LED - co hledat

Solární baterie

Zvažte případ výroby elektřiny ze slunečního záření pomocí solárních článků na bázi křemíku. Účinnost konvenční monokrystalické solární baterie je v oblasti od 9 do 24%. To znamená, že v závislosti na počtu fotonů dopadajících na sluneční článek bude jeho účinnost více či méně.

Tak či onak, ne všechny fotony dopadající na prvek vedou ke generování elektrického proudu, ale pouze ty, které mají pro tento prvek nejvhodnější vlnovou délku. Ostatní fotony jednoduše odrážejí, vedou k horku nebo dokonce ruší generování proudu. Vědci z mnoha zemí po celém světě neustále provádějí výzkum při hledání technologie s cílem vytvořit účinnější solární články.

Více se o tom dozvíte zde:

Jak jsou solární panely uspořádány a fungují?

Solární panely s nejvyšší účinností

Solární panely Perovskite

5 neobvyklých solárních panelů budoucnosti

Aktuální zdroj

Účinnost zdroje skutečného proudu silně závisí na odporu zátěže, nebo spíše na poměru mezi odporem R na zátěži a vnitřním odporem zdroje r proudu.

Například pro alkalickou baterii, krmení malého ohřívače, můžeme říci, že je dodávána chemická energie, přeměněna na teplo. Když je odpor zátěže roven vnitřnímu odporu zdroje proudu, účinnost je 50% a za těchto podmínek poskytuje zdroj maximální možný výkon, z čehož polovina je však rozptýlena v samotném zdroji.

Čím větší je zátěžový odpor, tím vyšší je účinnost zdroje, protože v tomto případě klesá na zátěžový odpor více energie a méně energie je rozptýleno v samotném zdroji. To znamená, že nejlepší účinnosti se dosáhne, když je zdroj téměř „nečinný“, tj. Když je odpor zátěže mnohem větší než jeho vnitřní odpor.

Podívejte se také na účinnost různých žárovek: Typy lamp pro domácí osvětlení - které jsou lepší a jaký je rozdíl