Si alguna vez se ha preguntado qué significa decir que un aparato eléctrico funciona mejor que otro lo hace, en realidad hay una forma en que estos dispositivos se miden por su eficiencia y eficacia. La coeficiente de rendimiento La fórmula explica el uso de la palabra "mejor" cuando se habla de cómo funcionan los electrodomésticos y otros dispositivos.
Fórmula de coeficiente de rendimiento
Puede calcular el coeficiente de rendimiento dividiendo la cantidad de energía que produce un sistema por la cantidad de energía que ingresa al sistema. Esta fórmula de coeficiente de rendimiento se aplica a todos los campos. Esta fórmula es muy similar a la fórmula de eficiencia, que es el trabajo que genera un sistema dividido por el trabajo realizado en el sistema, lo que le permite comparar fácilmente el coeficiente de rendimiento vs. eficiencia.
Debido a que el trabajo es la transferencia de energía de un lugar y una forma a otro, si puede representar el cambio de energía de un sistema usando el trabajo, las dos fórmulas son equivalentes.
Los problemas de ejemplo de coeficiente de rendimiento demuestran lo útil que puede ser. Si estuviera usando cuatro toneladas de agua para calentar un circuito de tierra cerrado de una bomba de calor geotérmica que produce 35,600 Btu / hr (Unidades térmicas británicas por hora) mientras consume 2.700 vatios de potencia, puede calcular el coeficiente de rendimiento.
Al convertir las unidades Btu / hr a vatios, una medida de potencia, puede seguir el manual de una bomba de calor geotérmica o buscar la conversión en línea. Un Btu / hr equivale a 0,293 vatios.
Esto significa que 35,900 Btu / hr son aproximadamente 10,518 vatios. Aunque la potencia representa la energía dividida por el tiempo, puede suponer que el tiempo de entrada de energía y de salida es el mismo para este problema. Dividiendo 10,518 por 2700 como se muestra en la fórmula del coeficiente de rendimiento, se obtiene 3,89. Por cada vatio de potencia o joule de energía que ingresa al sistema, la bomba produce 3,89 vatios de potencia o joules de energía.
A través de ejemplos como este, puede comparar el coeficiente de rendimiento entre sistemas e incluso entre campos. Esto permite a los ingenieros comparar la eficiencia de diferentes sistemas, como las comparaciones entre autos híbridos y autos regulares o eléctricos.
Ejemplo de coeficiente de rendimiento de refrigeración
El coeficiente de desempeño puede tomar muchas formas que son únicas o están intrínsecamente basadas en los principios de disciplinas específicas. La eficacia de los refrigeradores o acondicionadores de aire representa una forma de comparar el coeficiente de rendimiento como QC/ Wen por QC el calor que emite el frigorífico QC y la entrada de trabajo al sistema Wen. Esto le brinda un método para comparar refrigeradores cuando desea ahorrar dinero o energía para fines específicos.
Los científicos e ingenieros estudian las sustancias químicas que se utilizan en los refrigeradores para enfriar, conocidas como refrigerantes, para descubrir cómo fabricar los electrodomésticos con la mayor eficiencia energética posible. Con un refrigerador y una bomba de calor, puede calcular el coeficiente de rendimiento de un refrigerante.
Puede utilizar cálculos que midan el calor emitido por las partes de un refrigerador como el evaporador (que sirve como un depósito de agua fría) y el condensador (un depósito caliente). También implica la presión emitida por el intercambio de calor en el que se comprime el amoníaco a medida que cambia de gas a líquido.
Dividir el calor extraído del evaporador por el trabajo realizado por el compresor le da el coeficiente de rendimiento del refrigerador. También puede dividir el calor transferido desde el condensador por el trabajo realizado por el compresor para obtener el coeficiente de rendimiento de la bomba de calor.
La fórmula específica para refrigeradores también se relaciona con la Coeficiente de rendimiento de Carnot, que debe ser igual al coeficiente máximo de rendimiento de un frigorífico. Es dado por TC/(TH-TC) Para el TC temperatura del depósito frío, el evaporador y TH como la medida del caliente, el condensador.
