Care este eficacitatea
Care este eficacitatea
Am decis să aflăm ce este eficient. cel puțin în ceea ce privește tehnica în cazul în care este adesea asimilată cu o eficiență, eficiență La. După cum sa dovedit, eficiența nu este întotdeauna posibil să se măsoare, uneori, se pare că mai mult de o sută la sută, și de multe ori mai mult - nu înseamnă mai bine.
Eficiență, prin definiție, este raportul dintre energia primită de consumat. Dacă motorul arde combustibil și doar o treime din energia termică rezultată este convertită în mișcare a mașinii, eficiența este egală cu o treime sau (rotunjită la numere întregi) 33%. În cazul în care lampa furnizează energia luminoasă la cincizeci de ori mai mică decât electrică consumată, eficiența sa este 1/50 sau 2%. Dar aici apare întrebarea imediat: ce se întâmplă dacă becul este vândut ca un radiator de infraroșii? Odată ce vânzarea a fost interzis lămpile incandescente sunt exact aceleași în dispozitivele de construcție au fost vândute ca „încălzitoare cu infraroșu“, deoarece este transformată în căldură în exces de putere de 95%.
De obicei, căldura eliberată în timpul funcționării de nimic, înregistrate în pierdere. Dar acest lucru nu este sigur. Putere, de exemplu, convertește energia electrică în aproximativ o treime gaz eliberat în timpul arderii cărbunelui sau a căldurii, cu toate acestea, încă o parte din energia poate merge astfel la apa de încălzire. În cazul în care apa caldă și caldă bateria, de asemenea, scris în rezultatele utile ale CHP, eficiența va crește cu 10-15%.
În mod similar exemplu este masina „soba“: se transmite la porțiunea interioară a căldurii generate în timpul funcționării motorului. Această căldură poate fi utilă și necesară, dar pot fi considerate ca fiind pierdere: pentru acest motiv, de obicei, nu figura în calcularea eficienței unui motor de automobil.
Stand out dispozitive, cum ar fi pompele de căldură. Eficiența lor, dacă o considerăm în raport emis de căldură și electricitate cheltuit, mai mult de 100%, dar acest lucru nu neagă fundamentele termodinamicii. pompe de căldură Pompa de căldură dintr-o mai puțin încălzită la un corp mai încălzit și cheltuiește pe această energie, pentru că fără costuri de energie cum ar fi redistribuirea căldurii este interzisă aceleași termodinamicii. Dacă pompa de căldură ia de kilowați de ieșire și produce cinci kilowați de energie termică, cele patru kilowați vor fi scoase din aer, apă sau sol departe de casă. Mediul în locul în care dispozitivul utilizează căldură răcește și încălzește casa. Dar apoi această căldură cu energia pompei uzat încă disipe în spațiu.
O mare parte sau în mod eficient?
Unele dispozitive au o eficiență foarte ridicată, dar în același timp - o putere necorespunzătoare.
motoare electrice, cu atât mai eficiente sunt, cu toate acestea, a pus motorul locomotivei în jucărie copilului este fizic imposibil și lipsit de sens economic. Prin urmare, într-o eficiență mai mare de 95 de locomotive motor%, în timp ce în mașină mică pentru radio - de putere de 80%. Mai mult decât atât, în cazul motorului electric eficacitatea acestuia depinde și de sarcina: underloaded sau motor cu supraîncărcat operează cu eficiență mai mică. Selectarea corectă a echipamentului poate însemna chiar mai mult decât o serie de dispozitive cu maximă eficiență menționate.
motoare electrice, de modul, care consumă aproape jumătate din energia electrică generată de omenire, astfel încât chiar și o diferență de unu la sută sutime la nivel global ar putea însemna necesitatea de a construi un alt reactor nuclear sau altă unitate de cogenerare.
Eficiente sau ieftine?
Eficiența energetică nu este întotdeauna identic cu economic. Un exemplu ilustrativ - LED lămpi, care până de curând a pierdut incandescente și fluorescente „energosberegaykam“. Complexitatea de fabricare a LED-uri albe, costul ridicat al materiilor prime și, pe de altă parte, ușurința de incandescente forțat să aleagă mai puțin eficiente, dar sursele de lumină ieftine.
Un alt exemplu este eficient, dar dispozitive foarte scumpe - celule solare bazate pe arseniura de galiu (GaAs semiconductoare cu o formulă). Eficiența lor ajunge la aproape 30%, ceea ce este o jumătate de până la două ori bateriile utilizate în lume bazate pe mult mai comune siliciu. Eficiență ridicată este justificată numai în spațiu, în cazul în care livrarea unui kilogram poate costa aproape un kilogram de aur. În timp ce economisirea de greutate a bateriei va fi justificată.
Eficiența liniilor de transmisie poate fi crescută prin înlocuirea de cupru pe argint mai bine-conductoare, dar cabluri de argint sunt prea scumpe și, prin urmare, utilizate doar în câteva cazuri. Dar ideea de a construi o linie de transmisie superconductoare a drumului și trebuie să fie răcit cu azot lichid ceramică de pământuri rare în ultimii ani, de mai multe ori abordate în practică. În special, acest cablu este deja pus și conectat în orașul german Essen. Acesta este evaluat la 40 de megawați de energie electrică la o tensiune de zece kilovolți. Pe lângă faptul că pierderile de căldură sunt reduse la zero (dar în schimb trebuie să cultive plante criogenice), acest cablu este mult mai mic decât de obicei și din cauza aceasta puteți economisi bani pe cumpararea de teren scumpe în centrul orașului sau nu construi tuneluri suplimentare.
de regulile generale nu
Desigur, multe școală amintit că eficiența nu poate depăși 100% și este mai mare, cu atât mai mare diferența de temperatură dintre condensator și încălzitor. Cu toate acestea, acest lucru este valabil doar pentru așa-numitele motoare termice: motorul cu aburi, motorul cu ardere internă, cu jet de rachete și motoare cu gaz, și turbine cu abur.
Motoare electrice și toate dispozitivele electrice care nu sunt supuse acestei reguli, deoarece acestea nu se incalzesc aparatul. Pentru ei, singurul adevărat că eficiența nu poate depăși o sută la sută, și restricțiile private în fiecare caz determinat în diferite moduri.
În cazul unei pierderi solare de baterii sunt definite ca efectele cuantice asupra absorbției de fotoni, și pierderea de reflexia luminii de la suprafața bateriei și pentru absorbția în oglinzi de focalizare. Calculele au arătat că pentru a depăși 90% din baterie solară nu poate, în principiu, dar în practică valori realizabile de aproximativ 60-70%, iar cei cu o structură complicată de fotocelule.
Are eficiență magnifică de celule de combustibil. În aceste dispozitive intră anumite substanțe care reacționează chimic cu altele și furnizează un curent electric. Procesul din nou nu este ciclul motorului termic, astfel încât eficiența se obține suficient de mare, aproximativ 60%, în timp ce motorul diesel sau pe benzină de obicei nu depășește 50%.
Faptul că celulele de combustibil au fost pe zboară către nave spațiale luna „Apollo“ și pot fi acționate, de exemplu, hidrogen și oxigen. Singurul lor dezavantaj este acela că hidrogenul trebuie să fie suficient de curate și în afară de aceasta trebuie să fie depozitate undeva și cumva transferate de la planta la consumatori. Tehnologii pentru a înlocui normal de hidrogen, metan, nu a fost încă adus la utilizarea în masă. Numai vehiculele experimentale și un număr de submarine care operează pe hidrogen și pile de combustie.
Ion și motoarele cu plasmă există deja, dar, de asemenea, funcționează într-un vid. Mai mult decât atât, forța de tracțiune a acestora este prea mică și sub greutatea pe ordinea dispozitivului în sine - de la sol, ei nici măcar nu au crescut în absența aerului. Dar, în timpul misiunilor interplanetare care durează mai multe luni și chiar ani, cu o forță slabă compensată de eficiență și fiabilitate.