ما هي الكفاءة؟

معامل الكفاءة (الكفاءة) - المصطلح،ربما، تنطبق على كل نظام وجهاز. حتى شخص لديه الكفاءة، على الرغم من، على الأرجح، لا توجد صيغة موضوعية للعثور عليه حتى الآن. في هذه المقالة، سوف نصف بالتفصيل ما هي الكفاءة وكيف يمكن حسابها لأنظمة مختلفة.

CAP-تقرير

الكفاءة هي مؤشر يميزفعالية نظام معين فيما يتعلق بإعادة تدوير الطاقة أو تحويلها. الكفاءة هي قيمة لا تقدر ولا تحصى، وتمثل إما كقيمة عددية في المدى من 0 إلى 1، أو كنسبة مئوية.

الصيغة العامة

يشار إلى الكفاءة بالرمز Ƞ.

يتم كتابة الصيغة الرياضية العامة لإيجاد الكفاءة على النحو التالي:

Ƞ = A / Q، حيث A هي الطاقة / العمل المفيد الذي يؤديه النظام، و Q هو الطاقة المستهلكة من قبل هذا النظام لتنظيم عملية الحصول على مخرجات مفيدة.

معامل الكفاءة، للأسف،هو دائما أقل من واحد أو يساوي ذلك، لأنه، وفقا لقانون الحفاظ على الطاقة، لا يمكننا الحصول على مزيد من العمل من إنفاق الطاقة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الكفاءة في الواقع نادرا ما تساوي الوحدة، لأن العمل المفيد يرافقه دائما وجود خسائر، على سبيل المثال، تسخين الآلية.

كفاءة المحرك الحراري

محرك حراري هو الجهاز الذي يتحولالطاقة الحرارية في الميكانيكية. في المحرك الحراري، يتم تحديد العملية عن طريق الفرق في كمية الحرارة الواردة من سخان وكمية الحرارة المعطاة إلى برودة، وبالتالي يتم تحديد الكفاءة من خلال الصيغة:

• Ƞ = ق-ق / ق، حيث ق هو مقدار الحرارة المتلقاة من المدفأة، و قس هو مقدار الحرارة المعطاة للمبرد.

ويعتقد أن أعلى كفاءة توفرها المحركات العاملة على دورة كارنوت. وفي هذه الحالة، تحدد الكفاءة بالصيغة التالية:

• Ƞ = T1-T2 / T1، حيث T1 هي درجة حرارة المصدر الساخن، T2 هي درجة حرارة المصدر البارد.

كفاءة المحرك الكهربائي

محرك كهربائي هو الجهاز الذييحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، حتى أن الكفاءة في هذه الحالة هي عامل كفاءة الجهاز فيما يتعلق بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. الصيغة لإيجاد كفاءة المحرك الكهربائي هي كما يلي:

• Ƞ = P2 / P1، حيث P1 هي الطاقة الكهربائية الموردة، P2 هي الطاقة الميكانيكية المفيدة التي ينتجها المحرك.

تم العثور على الطاقة الكهربائية كنتاج التيار والجهد للنظام (P = أوي)، والطاقة الميكانيكية هي نسبة العمل إلى وحدة من الزمن (P = A / t)

كفاءة المحولات

محول هو الجهاز الذييحول تيار متناوب من جهد واحد إلى تيار متناوب لجهد آخر مع الحفاظ على التردد. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن للمحولات أيضا تحويل أس إلى العاصمة.

تم العثور على كفاءة المحول بالصيغة التالية:

• Ƞ = 1/1 + (P0 + بل * n2) / (P2 * n)، حيث P0 هي خسارة السرعة الخاملة، بل هي خسارة الحمل، P2 هي القوة النشطة المعطاة للحمل، n هي التحميل النسبي.

الكفاءة أم لا الكفاءة؟

وتجدر الإشارة إلى أنه بالإضافة إلى الكفاءة، وهناك عدد منالمؤشرات، التي تميز كفاءة عمليات الطاقة، وأحيانا يمكننا تلبية أوصاف لنوع - كفاءة حوالي 130٪، ولكن في هذه الحالة ينبغي أن يكون مفهوما أن هذا المصطلح لا يطبق بشكل صحيح، وعلى الأرجح المؤلف أو المنتج يفهم من قبل هذا الاختصار سمة مختلفة قليلا .

على سبيل المثال، مضخات الحرارة تختلف في ذلكفإنها يمكن أن تعطي المزيد من الدفء مما تنفق. لذلك، فإن آلة التبريد يمكن إزالة المزيد من الحرارة من الكائن المبرد، مما ينفق في مكافئ الطاقة لتنظيم الصنبور. ويسمى مؤشر كفاءة آلة التبريد بمعامل التبريد، ويشار إليه بالحرف Ɛ ويتم تحديده بالصيغة التالية: Ɛ = قس / A، حيث Q هو الحرارة المستمدة من نهاية الباردة، A هو العمل الذي يقضيه في عملية الصنبور. ومع ذلك، أحيانا ما يسمى معامل التبريد أيضا كفاءة آلة التبريد.

ومن المثير للاهتمام أيضا أن كفاءة المراجل العاملة فيالوقود العضوي، وعادة ما يحسب من أدنى حرارة الاحتراق، ويمكن أن يكون أكثر من واحد. ومع ذلك، فإنه لا يزال يسمى تقليديا الكفاءة. ومن الممكن تحديد كفاءة المرجل عند أعلى قيمة حرارية، وبعد ذلك سيكون دائما أقل من واحد، ولكن في هذه الحالة سيكون من غير المناسب لمقارنة أداء الغلايات مع بيانات الوحدات الأخرى.

قراءة أيضا مقال قوانين الديناميكا الحرارية.