Hệ số hiệu suất (COP) là gì

Hiệu quả (viết tắt - Hiệu quả) của lắp đặt điện cho thấy tỷ lệ năng lượng điện hoạt động Q, tiêu thụ không thể phục hồi của cài đặt này, được tính bởi công việc hữu ích A được thực hiện bởi cài đặt này cho mục đích dự định của nó (nếu chúng ta đang nói về bộ chuyển đổi hoặc người tiêu dùng), hoặc tỷ lệ nào để cài đặt năng lượng cơ học (hoặc năng lượng của một dạng khác, ví dụ, hóa học hoặc ánh sáng) được chuyển đổi thành năng lượng hữu ích (công việc) trong đó.

Do đó, hiệu quả là một đại lượng không thứ nguyên, giá trị luôn nhỏ hơn thống nhất và có thể được viết dưới dạng phân số thập phân hoặc dưới dạng số (số phần trăm) - từ 0% đến 100%.

Máy sưởi

Lò sưởi điện, trong đó năng lượng của dòng điện được chuyển đổi trực tiếp thành nhiệt, có hiệu suất cao nhất (gần 100%). Trong thực tế, đây là cái gọi là nhiệt Joule, được giải phóng theo định luật Joule-Lenz về một bộ phận làm nóng (ví dụ, trên một vòng xoắn ốc) khi một dòng điện đi qua nó, và đây là công việc hữu ích trong trường hợp này.

Một ví dụ về một thiết bị như vậy là một bộ làm mát dầu. Nếu, giả sử, trong một động cơ điện hoặc trong máy biến áp, việc làm nóng cuộn dây là tổn thất ròng, thì làm nóng trong máy làm mát dầu là công việc hữu ích, không có tổn thất nào khác (không có lợi).

Xem chủ đề này:

Yếu tố làm nóng hiện đại

Thiết bị và nguyên lý hoạt động của một đối lưu điện

Máy sưởi nào tốt hơn: PETN hoặc gốm

Động cơ cảm ứng

Đối với động cơ điện không đồng bộ, hiệu suất thường không vượt quá 80-90%. Công việc hữu ích ở đây là công việc cơ khí được thực hiện bởi trục động cơ.

Một dòng điện xoay chiều được cung cấp cho động cơ từ mạng, dòng điện này đi qua cuộn dây stato sẽ tạo ra một từ trường xoay chiều trong mạch từ (stator), tác động lên rôto, làm quay nó. Trong trường hợp này, tổn thất năng lượng hoạt động chắc chắn xảy ra trong dây quấn (nhiệt Joule) và trong mạch từ (dòng điện xoáy làm nóng stato và kim loại rôto).

Vì lý do này, vỏ của động cơ chạy dưới tải luôn được làm nóng. Để loại bỏ nhiệt, một bánh công tác quạt được lắp đặt trên cánh quạt của động cơ và vây tản nhiệt được chế tạo ở bên ngoài để làm mát tốt hơn - để loại bỏ tổn thất nhiệt và duy trì hiệu suất động cơ ở mức chấp nhận được.

Hiệu suất động cơ có thể được tìm thấy trên bảng tên (bảng tên). Tìm hiểu thêm về điều này ở đây: Đặc điểm của động cơ cảm ứng

Động cơ điện có hiệu suất cao nhất: Động cơ phản lực đồng bộ hiện đại

Thông tin về động cơ điện trong các thiết bị gia dụng: Động cơ gia dụng và sử dụng của họ

Đèn LED

Trong ánh sáng LED, công việc hữu ích là tạo ra ánh sáng nhìn thấy được. Hiệu suất của đèn LED như vậy ngày nay đạt 35%, điều đó có nghĩa là 65% năng lượng điện cung cấp cho nó vẫn bị mất dưới dạng nhiệt. Do đó, các đèn LED này luôn có đế bằng kim loại như một phần của vỏ, chúng được gắn chặt với bộ tản nhiệt, hoặc đơn giản là các dây dẫn lớn để cung cấp khả năng tản nhiệt cần thiết.

Thông tin thêm về đèn LED:

Cách sắp xếp và hoạt động của đèn LED

Đèn LED hiện đại - những gì cần tìm kiếm

Pin mặt trời

Hãy xem xét trường hợp tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời bằng cách sử dụng pin mặt trời dựa trên silicon. Hiệu quả của pin mặt trời đơn tinh thể thông thường nằm trong khu vực từ 9 đến 24%. Điều này có nghĩa là tùy thuộc vào số lượng photon trên pin mặt trời, hiệu quả của nó sẽ nhiều hay ít.

Bằng cách này hay cách khác, không phải tất cả các sự cố photon trên một phần tử đều dẫn đến việc tạo ra dòng điện, mà chỉ những phần tử có bước sóng thích hợp nhất cho phần tử này. Các photon khác chỉ đơn giản phản xạ, dẫn đến nhiệt hoặc thậm chí can thiệp vào thế hệ hiện tại. Các nhà khoa học từ nhiều quốc gia trên thế giới không ngừng tiến hành nghiên cứu tìm kiếm công nghệ để tạo ra pin mặt trời hiệu quả hơn.

Xem thêm về điều này ở đây:

Các tấm pin mặt trời được sắp xếp và làm việc như thế nào?

Tấm năng lượng mặt trời hiệu quả cao nhất

Tấm pin mặt trời Perovskite

5 tấm pin mặt trời khác thường của tương lai

Nguồn hiện tại

 

Hiệu suất của nguồn hiện tại phụ thuộc rất nhiều vào điện trở tải, hay nói đúng hơn là tỷ lệ giữa điện trở tải R và điện trở trong của nguồn hiện tại r.

Ví dụ cho pin kiềm, cho ăn một lò sưởi nhỏ, chúng ta có thể nói rằng năng lượng hóa học được cung cấp, được chuyển đổi thành nhiệt. Khi điện trở tải bằng với điện trở trong của nguồn hiện tại, hiệu suất là 50% và trong các điều kiện này, nguồn cung cấp công suất tối đa có thể, tuy nhiên, một nửa trong số đó bị tiêu tan trong chính nguồn đó.

Và điện trở tải càng lớn thì hiệu quả của nguồn càng cao, vì trong trường hợp này, càng nhiều điện rơi vào điện trở tải và càng ít năng lượng bị tiêu tán trong chính nguồn. Điều này có nghĩa là hiệu quả tốt nhất đạt được khi nguồn gần như "không hoạt động", nghĩa là khi điện trở tải lớn hơn nhiều so với điện trở trong của nó.

Xem thêm về hiệu quả của các bóng đèn khác nhau: Các loại đèn chiếu sáng trong nhà - loại nào tốt hơn và sự khác biệt là gì