วิธีการคำนวณสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ

หากคุณเคยสงสัยว่าการพูดว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าเครื่องหนึ่งทำงานได้ดีกว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นหมายความว่าอย่างไร มีวิธีวัดประสิทธิภาพของอุปกรณ์เหล่านี้จริงๆ และ actually ประสิทธิผล. ดิ สัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ สูตรอธิบายการใช้คำว่า "ดีกว่า" เมื่อพูดถึงการทำงานของอุปกรณ์และอุปกรณ์อื่นๆ

คุณสามารถคำนวณสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพโดยหารจำนวนพลังงานที่ระบบผลิตด้วยปริมาณพลังงานที่คุณป้อนเข้าสู่ระบบ สูตรสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพนี้ใช้กับฟิลด์ต่างๆ สูตรนี้คล้ายกับ .มาก สูตรประสิทธิภาพซึ่งเป็นผลงานของระบบหารด้วยงานที่ใส่ลงในระบบ ช่วยให้คุณเปรียบเทียบค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพกับค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพได้อย่างง่ายดาย ประสิทธิภาพ

เนื่องจากงานคือการถ่ายเทพลังงานจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง หากคุณสามารถแทนการเปลี่ยนแปลงพลังงานของระบบโดยใช้งานได้ สูตรทั้งสองจะเทียบเท่ากัน

ปัญหาตัวอย่างสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพแสดงให้เห็นว่ามีประโยชน์อย่างไร หากคุณใช้น้ำสี่ตันเพื่อให้ความร้อนกับปั๊มความร้อนใต้พิภพแบบวงปิดที่ให้ความร้อน 35,600 บีทียู/ชม. (หน่วยความร้อนอังกฤษต่อชั่วโมง) ในขณะที่กินไฟ 2,700 วัตต์ คุณสามารถคำนวณสัมประสิทธิ์สมรรถนะได้

การแปลงหน่วย Btu/ชม. เป็นวัตต์ ซึ่งเป็นหน่วยวัดกำลัง คุณสามารถทำตามคู่มือสำหรับปั๊มความร้อนใต้พิภพหรือค้นหาการแปลงทางออนไลน์ หนึ่งบีทียู/ชม. เท่ากับ 0.293 วัตต์

ซึ่งหมายความว่า 35,900 บีทียูต่อชั่วโมงคือประมาณ 10,518 วัตต์ แม้ว่าพลังงานจะแทนพลังงานหารด้วยเวลา แต่คุณสามารถสมมติเวลาในการป้อนพลังงานและส่งออกพลังงานเท่ากันสำหรับปัญหานี้ หาร 10,518 ด้วย 2,700 ตามที่แสดงโดยสัมประสิทธิ์ของสูตรประสิทธิภาพ คุณจะได้ 3.89 สำหรับแต่ละวัตต์ของพลังงานหรือจูลของพลังงานที่ป้อนเข้าสู่ระบบ ปั๊มจะสร้างพลังงาน 3.89 วัตต์หรือพลังงานจูล

ด้วยตัวอย่างเช่นนี้ คุณสามารถเปรียบเทียบสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพระหว่างระบบและแม้แต่ข้ามฟิลด์ได้ ซึ่งช่วยให้วิศวกรสามารถเปรียบเทียบประสิทธิภาพของระบบต่างๆ เช่น การเปรียบเทียบระหว่างรถยนต์ไฮบริดกับรถยนต์ธรรมดาหรือรถยนต์ไฟฟ้า

สัมประสิทธิ์การปฏิบัติงานสามารถมีได้หลายรูปแบบที่มีลักษณะเฉพาะหรือโดยเนื้อแท้ตามหลักการของสาขาวิชาเฉพาะ ประสิทธิผลของตู้เย็นหรือเครื่องปรับอากาศเป็นวิธีหนึ่งในการเปรียบเทียบสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพเช่น คิว_ค/W_ใน สำหรับ คิว_ค ความร้อนที่ตู้เย็นระบายออก คิว_ค และผลงานเข้าระบบ W_ใน. วิธีนี้ช่วยให้คุณเปรียบเทียบตู้เย็นเมื่อคุณต้องการประหยัดเงินหรือพลังงานเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ

นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรศึกษาสารเคมีที่ใช้ในตู้เย็นเพื่อทำความเย็นหรือที่เรียกว่าสารทำความเย็น เพื่อค้นหาวิธีการผลิตเครื่องใช้ที่ประหยัดพลังงานมากที่สุดเท่าที่จะทำได้ การใช้ตู้เย็นและปั๊มความร้อน คุณสามารถหาค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพของสารทำความเย็นได้

คุณสามารถใช้การคำนวณที่วัดความร้อนที่จ่ายออกจากส่วนต่างๆ ของตู้เย็น เช่น เครื่องระเหย (ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บน้ำเย็น) และคอนเดนเซอร์ (อ่างเก็บน้ำร้อน) นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับแรงดันที่เกิดจากการแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งแอมโมเนียถูกบีบอัดเมื่อเปลี่ยนจากก๊าซเป็นของเหลว

การแบ่งความร้อนที่ดึงออกจากเครื่องระเหยด้วยงานที่ทำโดยคอมเพรสเซอร์ทำให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์สมรรถนะสำหรับตู้เย็น คุณยังสามารถแบ่งความร้อนที่ถ่ายเทจากคอนเดนเซอร์ตามงานที่ทำโดยคอมเพรสเซอร์เพื่อให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพของปั๊มความร้อน

สูตรเฉพาะสำหรับตู้เย็นยังเกี่ยวข้องกับ ค่าสัมประสิทธิ์คาร์โนต์ซึ่งควรเท่ากับค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพสูงสุดของตู้เย็น มอบให้โดย ตู่_ค/(T_โฮ-T_ค) สำหรับ ตู่_ค อุณหภูมิของอ่างเก็บน้ำเย็น เครื่องระเหย และ ตู่_โฮ เป็นตัววัดความร้อนคอนเดนเซอร์