Żadna z wykonanych czynności nie obywa się bezstraty - zawsze tam są. Uzyskany wynik jest zawsze mniejszy niż wysiłki, które trzeba włożyć, aby go osiągnąć. Współczynnik wydajności (COP) wskazuje, jak duże są straty podczas wykonywania pracy.
Что же скрывается за этой аббревиатурой?Zasadniczo jest to współczynnik sprawności mechanizmu lub wskaźnik racjonalnego wykorzystania energii. Wartość sprawności nie posiada jednostek miary, jest wyrażona w procentach. Współczynnik ten definiuje się jako stosunek użytecznej pracy urządzenia do pracy poświęconej na jego działanie. Aby obliczyć wydajność, wzór obliczeniowy będzie wyglądał następująco:
Wydajność = 100 * (wykonana użyteczna praca / praca wydana)
W różnych urządzeniach do obliczania takichstosunki są używane różne wartości. W przypadku silników elektrycznych sprawność będzie wyglądać jak stosunek wykonanej pracy użytecznej do energii elektrycznej otrzymanej z sieci. W przypadku silników cieplnych sprawność zostanie zdefiniowana jako stosunek wykonanej pracy użytecznej do zużytej ilości ciepła.
Aby określić wydajność, konieczne jest, aby wszystko było innerodzaje energii i pracy wyrażono w tych samych jednostkach. Wtedy będzie można porównać dowolne obiekty, np. Elektrownie jądrowe, elektrownie i obiekty biologiczne, pod względem sprawności.
Jak już wspomniano, ze względu na nieuniknione straty nasprawność mechanizmów jest zawsze mniejsza niż 1. Zatem sprawność elektrociepłowni sięga 90%, dla silników spalinowych sprawność jest mniejsza niż 30%, sprawność transformatora elektrycznego wynosi 98%. Pojęcie efektywności można odnieść zarówno do mechanizmu jako całości, jak i do jego poszczególnych węzłów. W ogólnej ocenie sprawności mechanizmu jako całości (jego sprawności) przyjmuje się iloczyn sprawności poszczególnych elementów tego urządzenia.
Problem z oszczędnością paliwanie pojawił się dzisiaj. Wraz z ciągłym wzrostem kosztów zasobów energetycznych, kwestia zwiększenia sprawności mechanizmów zmienia się z czysto teoretycznego w praktyczny. Jeśli sprawność zwykłego samochodu nie przekracza 30%, to 70% naszych pieniędzy wydanych na tankowanie auta jest po prostu wyrzucane.
Uwzględnienie sprawności silnika spalinowego (silnikspalanie wewnętrzne) pokazuje, że straty występują na wszystkich etapach jego pracy. Tak więc tylko 75% przychodzącego paliwa jest spalane w cylindrach silnika, a 25% jest uwalniane do atmosfery. Spośród całego spalonego paliwa tylko 30-35% uwolnionego ciepła jest zużywane na wykonanie użytecznej pracy, reszta ciepła jest albo tracona ze spalinami, albo pozostaje w układzie chłodzenia pojazdu. Około 80% otrzymanej mocy jest wykorzystywane do pożytecznej pracy, reszta mocy jest przeznaczana na pokonywanie sił tarcia i jest wykorzystywana przez mechanizmy pomocnicze samochodu.
Nawet przy tak prostym przykładzie analizasprawność mechanizmu pozwala określić kierunki, w których należy prowadzić prace, aby ograniczyć straty. Dlatego jednym z priorytetowych obszarów jest zapewnienie całkowitego spalania paliwa. Osiąga się to poprzez dodatkowe rozpylenie paliwa i wzrost ciśnienia, dlatego tak popularne stają się silniki z bezpośrednim wtryskiem i turbodoładowaniem. Ciepło odprowadzane z silnika służy do podgrzewania paliwa w celu poprawy jego lotności, a straty mechaniczne są redukowane dzięki zastosowaniu nowoczesnych olejów syntetycznych.
Tutaj rozważaliśmy taką koncepcję, jakwydajności, opisano, czym jest i na co wpływa. Sprawność jego działania rozpatrywana jest na przykładzie silnika spalinowego oraz określane są kierunki i sposoby zwiększenia możliwości tego urządzenia, a co za tym idzie sprawności.
