Virkningsgrad

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk

Virkningsgrad kaller vi en størrelse som beskriver effektiviteten til en energiomvandler. Det er tre størrelser i spill: Tilført, avgitt og tapt effekt.

\ P_{inn} = P_{ut} + P_{tap}

Virkningsgrad er per definisjon forholdet mellom avgitt effekt og tilført effekt. Virkningsgrad er et enhetsløst tall med en verdi mellom 0 og 1. Virkningsgraden skrives ofte i prosent; en virkningsgrad på 0,9 tilsvarer 90 %. Termodynamikkens 2. lov forbyr virkningsgrader lik eller over 1. Virkningsgraden kan beskrives som

 \mathrm{virkningsgrad} = \eta = { P_{ut} \over P_{inn}}

Siden energi er lik effekt ganger tid kan en betrakte energien i stedet for effekten i noen tilfeller.

For det aller meste kan virkningsgraden betraktes som en reell verdi. Tapene går over i varme og koster penger.

Eksempler:

  • Bensinmotor: Bensineffekt inn, Akseleffekt ut
  • Girkasse: Akseleffekt inn, hjuleffekt ut
  • Elektronisk strømforsyning: Lysnetteffekt inn, forbrukseffekt ut
  • Solceller: Soleffekt inn, elektrisk effekt ut
  • Vedovn: Vedens brennenergi inn, oppvarmingsenergi ut

Hvis en lar η være totalsystemet så har en for et totalsystem som består av K delsystemer i kjede

\eta = \prod _{k = 1} ^{K} \eta_k = \eta_1 \cdot \eta_2 \cdot \eta_3 \cdot \eta_4 \cdot ...  \eta_{K - 1} \cdot \eta_K

hvor hver ηk er virkningsgraden til et delsystem.