Se você já se perguntou o que significa dizer que um aparelho elétrico funciona melhor do que outro faz, há realmente uma maneira de medir a eficiência desses dispositivos e eficácia. O coeficiente de desempenho A fórmula explica o uso da palavra "melhor" ao falar sobre o desempenho de aparelhos e outros dispositivos.
Coeficiente de fórmula de desempenho
Você pode calcular o coeficiente de desempenho dividindo quanta energia um sistema produz pela quantidade de energia que você insere no sistema. Este coeficiente de fórmula de desempenho se aplica a todos os campos. Esta fórmula é muito semelhante ao fórmula de eficiência, que é o trabalho que um sistema produz dividido pelo trabalho colocado no sistema, permitindo que você compare facilmente o coeficiente de desempenho vs. eficiência.
Porque trabalho é a transferência de energia de um lugar e forma para outro, se você pode representar a mudança na energia de um sistema usando trabalho, as duas fórmulas são equivalentes.
Problemas de exemplo de coeficiente de desempenho demonstram o quão útil pode ser. Se você estivesse usando quatro toneladas de água para aquecer um circuito fechado de solo de uma bomba de calor geotérmica que produz 35.600 Btu / hr (Unidades térmicas britânicas por hora) enquanto consome 2.700 watts de potência, você pode calcular o coeficiente de desempenho.
Convertendo as unidades Btu / hr em watts, uma medida de potência, você pode seguir o manual de uma bomba de calor geotérmica ou encontrar a conversão online. Um Btu / h é equivalente a 0,293 watts.
Isso significa que 35.900 Btu / h é aproximadamente 10.518 watts. Embora a potência represente a energia dividida pelo tempo, você pode presumir que o tempo de entrada e saída da energia é o mesmo para esse problema. Dividindo 10.518 por 2.700, conforme mostrado pela fórmula do coeficiente de desempenho, você obtém 3,89. Para cada watt de potência ou joule de energia introduzido no sistema, a bomba produz 3,89 watts de potência ou joules de energia.
Por meio de exemplos como este, você pode comparar o coeficiente de desempenho entre sistemas e até mesmo entre campos. Isso permite que os engenheiros comparem a eficiência de diferentes sistemas, como as comparações entre carros híbridos e carros regulares ou elétricos.
Exemplo de coeficiente de refrigeração de desempenho
O coeficiente de desempenho pode assumir muitas formas que são exclusivas ou inerentemente baseadas nos princípios de disciplinas específicas. A eficácia de refrigeradores ou condicionadores de ar representa uma forma de comparar o coeficiente de desempenho como QC/Cdentro para QC o calor que a geladeira emite QC e a entrada de trabalho para o sistema Cdentro. Isso fornece um método de comparação de geladeiras quando você deseja economizar dinheiro ou energia para fins específicos.
Cientistas e engenheiros estudam as substâncias químicas usadas em refrigeradores para resfriamento, conhecidas como refrigerantes, para descobrir como fazer os aparelhos mais eficientes que puderem. Usando um refrigerador e uma bomba de calor, você pode calcular o coeficiente de desempenho de um refrigerante.
Você pode usar cálculos que medem o calor emitido por partes de uma geladeira como o evaporador (que serve como reservatório de água fria) e o condensador (reservatório quente). Também envolve a pressão liberada pela troca de calor na qual a amônia é comprimida à medida que muda de gás para líquido.
A divisão do calor extraído do evaporador pelo trabalho realizado pelo compressor fornece o coeficiente de desempenho do refrigerador. Você também pode dividir o calor transferido do condensador pelo trabalho realizado pelo compressor para obter o coeficiente de desempenho da bomba de calor.
A fórmula específica para refrigeradores também se relaciona com o Coeficiente de desempenho de Carnot, que deve ser igual ao coeficiente máximo de desempenho de uma geladeira. É dado por TC/(TH-TC) para o TC temperatura do reservatório de frio, o evaporador e TH como a medida do quente, o condensador.