אם אי פעם תהיתם מה זה אומר מכשיר חשמלי אחד עובד טוב יותר מאשר מכשיר אחר עושה, יש למעשה דרך שמכשירים אלה נמדדים על יעילותם ו יְעִילוּת. ה מקדם ביצועים הנוסחה מסבירה את השימוש במילה "טוב יותר" כשמדברים על ביצועי מכשירים ומכשירים אחרים.
נוסחת מקדם ביצועים
אתה יכול לחשב את מקדם הביצועים על ידי חלוקת כמה אנרגיה מערכת מייצרת בכמות האנרגיה שאתה מזין למערכת. נוסחת מקדם הביצועים הזו חלה על פני שדות שונים. נוסחה זו דומה מאוד ל- נוסחת יעילות, שהיא עבודה שתוצרי מערכת מחולקים לעבודה שהוכנסה למערכת, ומאפשרת לך להשוות בקלות מקדם ביצועים לעומת יְעִילוּת.
מכיוון שעבודה היא העברת אנרגיה ממקום ומצורה אחת לאחרת, אם אתה יכול לייצג את השינוי באנרגיה של מערכת באמצעות עבודה, הנוסחה השניה שוות ערך.
בעיות לדוגמה של מקדם ביצועים מדגימות עד כמה זה יכול להיות שימושי. אם השתמשת בארבע טונות של מים לחימום לולאה קרקעית סגורה של משאבת חום גיאותרמית המייצרת 35,600 Btu לשעה (יחידות תרמיות בריטיות לשעה) בזמן צריכת 2,700 וואט הספק, ניתן לחשב את מקדם הביצועים.
המרת יחידות ה- Btu / hr לוואט, מידת הספק, תוכלו לעקוב אחר המדריך לקבלת משאבת חום גיאותרמית או למצוא את ההמרה באופן מקוון. Btu / hr אחד שווה ערך ל- 0.293 וואט.
משמעות הדבר היא ש- 35,900 Btu לשעה הוא בערך 10,518 וואט. למרות שהכוח מייצג אנרגיה מחולקת לפי זמן, אתה יכול להניח שהזמן להזין את האנרגיה ולהפיק אותה זהה לבעיה זו. אם מחלקים 10,518 ב -2,700 כפי שמוצג על ידי נוסחת מקדם הביצועים, מקבלים 3.89. עבור כל וואט כוח או ג'אול של קלט אנרגיה למערכת, המשאבה מייצרת 3.89 וואט הספק או ג'אול אנרגיה.
באמצעות דוגמאות כמו זו תוכלו להשוות את מקדם הביצועים בין מערכות ואפילו בין שדות. זה מאפשר למהנדסים להשוות את היעילות של מערכות שונות, כגון השוואות בין מכוניות היברידיות למכוניות רגילות או חשמליות.
מקדם ביצועים קירור דוגמה
מקדם הביצוע יכול ללבוש צורות רבות הייחודיות או מבוססות מטבען על עקרונות הדיסציפלינות הספציפיות. היעילות של מקררים או מזגנים מייצגת דרך אחת להשוות מקדם ביצועים כ- שג/ Wב ל שג את החום שהמקרר נותן שג וקלט העבודה למערכת Wב. זה נותן לך שיטה להשוואה בין מקררים כאשר אתה רוצה לחסוך כסף או אנרגיה למטרות ספציפיות.
מדענים ומהנדסים בוחנים את החומרים הכימיים המשמשים במקררים לקירור, המכונים קירור, כדי להבין כיצד לייצר מכשירי חשמל חסכוניים ביותר שהם יכולים. בעזרת מקרר ומשאבת חום תוכלו להבין כמקדם הביצועים של קירור.
ניתן להשתמש בחישובים המודדים את החום שמספקים חלקי מקרר כמו המאייד (המשמש כמאגר מים קר) והמעבה (מאגר חם). זה כרוך גם בלחץ שמופעל על ידי חילופי החום שבהם דוחסים אמוניה כשהוא משתנה מגז לנוזל.
חלוקת החום המופק מהמאייד בעבודה שביצע המדחס מעניקה לכם את מקדם הביצועים של המקרר. אתה יכול גם לחלק את החום המועבר מהקבל על ידי העבודה שנעשה על ידי המדחס כדי לקבל את מקדם הביצועים של משאבת החום.
הנוסחה הספציפית למקררים מתייחסת גם ל מקדם ביצועים של קרנו, שאמור להיות שווה למקדם הביצוע המרבי של מקרר. זה ניתן על ידי טג/(Tה-טג) בשביל ה טג טמפרטורת המאגר הקר, המאייד, ו טה כמדד החם, הקבל.