Quin és el coeficient de rendiment (COP)

L’eficiència (abreujada - Eficiència) d’una instal·lació elèctrica mostra quina proporció d’energia elèctrica Q activa, consumida irrevocablement per aquesta instal·lació, es compta amb el treball útil A realitzat per aquesta instal·lació per al seu propòsit previst (si parlem d’un convertidor o d’un consumidor), o quina proporció. a la instal·lació d’energia mecànica (o energia d’una altra forma, per exemple, química o lleugera) es converteix en ella en energia útil (treball).

Així, l'eficiència és una quantitat sense dimensió, el valor de la qual és sempre inferior a la unitat i es pot escriure en forma de fracció decimal o en forma de nombre (el nombre de percentatges) - del 0% al 100%.

Escalfadors

Els escalfadors elèctrics, en què l’energia del corrent elèctric es converteix directament en calor, tenen la màxima eficiència (prop del 100%). A la pràctica, es tracta de l’anomenada calor de Joule, que s’allibera segons la llei de Joule-Lenz sobre un element de calefacció (per exemple, en una espiral nichrome) quan hi passa un corrent elèctric, i aquest és un treball útil en aquest cas.

Un exemple d’aquest dispositiu és un refrigerador d’oli. Si, per exemple, en un motor elèctric o en un transformador, la calefacció dels enrotllaments és una pèrdua neta, la calefacció en un refrigerador d’oli és un treball útil, no hi ha pèrdues (no rendibles).

Veure aquest tema:

Elements de calefacció moderns

Dispositiu i principi de funcionament d’un convector elèctric

Quin escalfador d'aire és millor: PETN o ceràmica

Motors d’inducció

Per als motors elèctrics asíncrons, l'eficiència no sol superar el 80-90%. El treball útil aquí és el treball mecànic realitzat per l’eix del motor.

El motor es proporciona al corrent altern a la xarxa, aquest corrent que passa pel bobinatge de l'estator genera un camp magnètic alternatiu al circuit magnètic (estator) que, actuant sobre el rotor, el gira. En aquest cas, inevitablement es produeixen pèrdues de potència activa en el fil de bobinatge (calor Joule) i en el circuit magnètic (els corrents de corrent que escalfen l'estator i el metall del rotor).

Per això, la carcassa del motor que funciona sota càrrega sempre s'escalfa. Per eliminar calor, un rotor del ventilador s’instal·la al rotor del motor i les aletes del radiador es fan a l’exterior per un millor refredament: per eliminar pèrdues de calor i mantenir el rendiment del motor a un nivell acceptable.

L’eficiència del motor es pot trobar a la placa identificativa (placa identificativa). Llegiu més sobre això aquí: Característiques dels motors d’inducció

Motors elèctrics amb la màxima eficiència: Motors de raig sincrònics moderns

Informació sobre motors elèctrics en electrodomèstics: Motors domèstics i el seu ús

LED

En la il·luminació LED, el treball útil és produir llum visible. L’eficiència d’aquest tipus de leds arriba avui al 35%, cosa que significa que el 65% de l’energia elèctrica subministrada encara es perd en forma de calor. Per tant, aquests LED sempre tenen un substrat metàl·lic com a part de la carcassa, amb la qual estan ben lligats al radiador, o simplement condueix massivament per proporcionar la dissipació de calor necessària.

Més informació sobre els LED:

Com es disposen i funcionen els LED

LED moderns: què buscar

Bateria solar

Penseu en el cas de generar electricitat a partir de la llum solar mitjançant una pila solar basada en silici. L’eficàcia d’una bateria solar monocristal convencional és a la regió del 9 al 24%. Això vol dir que, segons el nombre d’incisions de fotons a la cèl·lula solar, la seva eficiència serà més o menys.

D’una manera o altra, no tots els fotons incidents en un element condueixen a la generació d’un corrent elèctric, sinó només els que tenen la longitud d’ona més adequada per a aquest element. Altres fotons simplement reflecteixen, condueixen a la calor o fins i tot interfereixen amb la generació actual. Científics de molts països del món estan realitzant una investigació constant en la recerca de tecnologia per crear cèl·lules solars més eficients.

Vegeu més informació aquí:

Com s’organitzen i funcionen les plaques solars?

Panells solars d’alta eficiència

Panells solars Perovskite

5 plaques solars inusuals del futur

Font actual

 

L’eficiència d’una font de corrent real depèn fortament de la resistència de càrrega, o millor dit, de la relació entre la resistència de càrrega R i la resistència interna de la font de corrent r.

Per exemple per a bateries alcalinesque alimenta un petit escalfador, podem dir que l’energia química subministrada es converteix en calor. Quan la resistència de càrrega és igual a la resistència interna de la font actual, l’eficiència és del 50% i, en aquestes condicions, la font proporciona la màxima potència possible, la meitat de la qual, però, es dissipa a la pròpia font.

I com més gran sigui la resistència de càrrega, més gran serà l'eficiència de la font, ja que en aquest cas, més potència cau sobre la resistència de càrrega i menys potència es dissipa en la mateixa font. Això vol dir que la millor eficiència s’obté quan la font és gairebé "inactiva", és a dir, quan la resistència de càrrega és molt més gran que la seva resistència interna.

Consulteu també l’eficiència de diverses bombetes: Tipus de làmpades per a la il·luminació de la llar, quines són millors i quines diferències