Care este coeficientul de performanță (COP)

Eficiența (prescurtată - Eficiența) unei instalații electrice arată ce proporție de energie electrică Q activă, consumată irevocabil de această instalație, este contabilizată de lucrarea utilă A realizată de această instalație în scopul prevăzut (dacă vorbim despre un convertor sau un consumator), sau ce proporție la instalarea de energie mecanică (sau energie de altă formă, de exemplu, chimică sau lumină) este transformată în energie utilă (lucrare) în ea.

Astfel, eficiența este o cantitate fără dimensiuni, a cărei valoare este întotdeauna mai mică decât unitate și poate fi scrisă sub forma unei fracții zecimale, sau sub forma unui număr (numărul procentelor) - de la 0% la 100%.

Aparate de încălzire

Încălzitoarele electrice, în care energia curentului electric este transformată direct în căldură, au cea mai mare eficiență (aproape de 100%). În practică, aceasta este așa-numita căldură Joule, care este eliberată conform legii Joule-Lenz privind un element de încălzire (de exemplu, pe o spirală nichromă) când trece un curent electric prin aceasta, iar acest lucru este util în acest caz.

Un exemplu de astfel de dispozitiv este un răcitor de ulei. Dacă, de exemplu, într-un motor electric sau într-un transformator, încălzirea înfășurărilor este o pierdere netă, atunci încălzirea într-un răcitor de ulei este o muncă utilă, nu există alte pierderi (neprofitabile).

Vezi acest subiect:

Elemente de încălzire moderne

Dispozitiv și principiu de funcționare a unui convector electric

Care încălzitor de aer este mai bun: PETN sau ceramică

Motoare cu inducție

Pentru motoarele electrice asincrone, eficiența nu depășește, de obicei, 80-90%. Lucrarea utilă aici este munca mecanică efectuată de arborele motorului.

Un motor alternativ este furnizat motorului din rețea, acest curent care trece prin înfășurarea statorului generează un câmp magnetic alternativ în circuitul magnetic (stator), care, acționând asupra rotorului, îl rotește. În acest caz, pierderile de putere activă apar inevitabil în firul de înfășurare (căldură Joule) și în circuitul magnetic (curenții de căldură care încălzesc statorul și metalul rotorului).

Din acest motiv, carcasa motorului care funcționează sub sarcină este întotdeauna încălzită. Pentru a îndepărta căldura, un rotor ventilator este instalat pe rotorul motorului, iar aripioarele radiatorului sunt realizate la exterior pentru o mai bună răcire - pentru a îndepărta pierderile de căldură și a menține performanța motorului la un nivel acceptabil.

Eficiența motorului poate fi găsită pe plăcuța de identificare (plăcuță de identificare) Citiți mai multe despre acest lucru aici: Caracteristicile motoarelor cu inducție

Motoare electrice cu cea mai mare eficiență: Motoare cu jet sincron modern

Informații despre motoarele electrice în electrocasnice: Motoare de uz casnic și utilizarea lor

Lumina diodice

În iluminarea cu LED, munca utilă este producerea de lumină vizibilă. Eficiența unor astfel de LED-uri ajunge astăzi la 35%, ceea ce înseamnă că 65% din energia electrică furnizată acestuia este încă pierdută sub formă de căldură. Prin urmare, aceste LED-uri au întotdeauna un substrat metalic ca parte a carcasei, cu care sunt strâns atașate de calorifer sau pur și simplu conduc masive pentru a asigura disiparea căldurii necesare.

Mai multe despre LED-uri:

Cum sunt aranjate și funcționate ledurile

LED-uri moderne - ce să caute

Baterie solară

Luați în considerare cazul generării de electricitate din lumina soarelui folosind o celulă solară pe bază de siliciu. Eficiența unei baterii solare convenționale monocristal este în regiune între 9 și 24%. Aceasta înseamnă că, în funcție de numărul de fotoni incidente pe celula solară, eficiența sa va fi mai mult sau mai mică.

Într-un fel sau altul, nu toate fotonii incidente pe un element duc la generarea unui curent electric, ci doar cele care au cea mai potrivită lungime de undă pentru acest element. Alți fotoni reflectă pur și simplu, duc la căldură sau chiar interferează cu generarea curentă. Oamenii de știință din multe țări din întreaga lume efectuează în mod constant cercetări în căutarea tehnologiei pentru crearea de celule solare mai eficiente.

Vezi mai multe despre asta aici:

Cum sunt aranjate și funcționate panourile solare?

Panouri solare de cea mai mare eficiență

Panouri solare Perovskite

5 panouri solare neobișnuite ale viitorului

Sursa curentă

Eficiența unei surse de curent real depinde puternic de rezistența la sarcină sau, mai degrabă, de raportul dintre rezistența de sarcină R și rezistența internă a sursei de curent r.

De exemplu pentru baterii alcaline, alimentând un mic încălzitor, putem spune că energia chimică este furnizată, este transformată în căldură. Atunci când rezistența la sarcină este egală cu rezistența internă a sursei curente, eficiența este de 50%, iar în aceste condiții, sursa oferă puterea maximă posibilă, din care jumătate este însă disipată în sursa însăși.

Și cu cât rezistența la încărcare este mai mare, cu atât este mai mare eficiența sursei, deoarece, în acest caz, mai multă putere cade pe rezistența de încărcare, iar puterea este disipată în sursa în sine. Aceasta înseamnă că cea mai bună eficiență se obține atunci când sursa este aproape „inactivă”, adică atunci când rezistența la încărcare este mult mai mare decât rezistența sa internă.

Vezi și despre eficiența diferitelor becuri: Tipuri de lămpi pentru iluminatul casei - care sunt mai bune și care este diferența