(Energia de ieșire este întotdeauna mai mică decât energia de intrare.)
Eficiența conversiei energiei (η) este raportul dintre puterea utilă a unei mașini de conversie a energiei și cea de intrare, în termeni de energie. Energia la intrare, precum și cea de ieșire utilă, pot fi chimice, electrice, lucru mecanic, lumina (radiația) sau căldura.
Prezentare generală
Eficiența conversiei energiei depinde de utilitatea la ieșire. Toată căldura sau o parte din cea produsă prin arderea unui combustibil poate deveni căldură reziduală respinsă dacă, de exemplu, lucrarul mecanic este rezultatul dorit într-un ciclu termodinamic. Convertorul de energie este un exemplu de transformare a energiei. De exemplu, un bec se încadrează în categoriile convertoare de energie.
η = Pieș/Pin
Chiar dacă definiția include noțiunea de utilitate, eficiența este considerată un termen tehnic sau fizic. Termenii orientați spre obiectiv sau misiune includ eficiența și eficacitatea.
În general, eficiența conversiei de energie este un număr adimensional între 0 și 1,0 sau 0% până la 100%. Eficiențele nu trebuie să depășească 100%, de exemplu pentru o mașină de mișcare perpetuă. Cu toate acestea, există alte măsuri de eficacitate care pot depăși 1,0, utilizate, de exemplu, pentru pompele de căldură și alte dispozitive care transferă căldura în loc să o transforme.
(Eficiența centralelor electrice, total mondial, 2008. )
Când se vorbește despre eficiența motoarelor termice și a centralelor electrice, ar trebui să se menționeze convenția, și anume HHV (precum Valoarea brută de încălzire, etc.) sau LCV (precum Încălzirea netă), și dacă sunt luate în considerare ieșirea brută (la terminalele generatoarelor) sau netă (la limita stației electrice). Cele două sunt separate, dar ambele trebuie să fie menționate. Dacă nu se face acest lucru, se poate provoca o confuzie nesfârșită.
Termeni apropiați, mai specifici, includ
- Eficiența electrică, puterea utilă utilă pe energie electrică consumată;
- Eficiența mecanică, unde o formă de energie mecanică (de exemplu, energia potențială a apei) este transformată în energie mecanică (lucru mecanic);
- Eficiența termică sau eficiența combustibilului, căldura utilă și/sau ieșirea de lucru mecanic pe energie de intrare, cum ar fi combustibilul consumat;
- „Eficiența totală”, de exemplu pentru cogenerare, putere electrică utilă și căldura la ieșire pe consumul de combustibil. La fel ca eficiența termică.
- Eficiența luminoasă, acea parte a radiației electromagnetice emise utilizabilă pentru vederea umană.
Valorile și eficiența încălzirii cu combustibil
În Europa, conținutul de energie utilizabilă a combustibilului este în mod obișnuit calculat utilizând valoarea de încălzire inferioară (lower heating value, LHV) a acelui combustibil, a cărei definiție presupune că vaporii de apă produși în timpul arderii (oxidării) combustibilului rămân gazoși și nu sunt condensați în apă lichidă, astfel încât căldura latentă de vaporizare a acelei ape nu este utilizabilă. Folosind LHV, un cazan de condensare poate atinge o „eficiență de încălzire” de peste 100% (acest lucru nu încalcă prima lege a termodinamicii, atâta timp cât convenția LHV este înțeleasă, dar provoacă confuzie). Acest lucru se datorează faptului că aparatul recuperează o parte din căldura de vaporizare, care nu este inclusă în definiția valorii de încălzire inferioare a combustibilului. În S.U.A. și în alte țări, se folosește valoarea mai de încălzire superioară (higher heating value, HHV), care include căldura latentă pentru condensarea vaporilor de apă și, prin urmare, maximul termodinamic de eficiență de 100% nu poate fi depășit prin utilizarea HHV.
Lasă un răspuns