Virkningsgrad

Virkningsgradkaller vi en størrelse som beskrivereffisiensentil en energiomvandler. Det er tre størrelser i spill: Tilført, avgitt og tapt effekt.

$\ P_{inn}=P_{ut}+P_{tap}$

Virkningsgrad er per definisjon forholdet mellom avgitteffektog tilført effekt. Virkningsgrad er et enhetsløst tall med en verdi mellom 0 og 1. Virkningsgraden skrives ofte iprosent;en virkningsgrad på 0,9 tilsvarer 90 %.Termodynamikkens 2. lovforbyr virkningsgrader lik eller over 1. Virkningsgraden kan beskrives som

$\mathrm {virkningsgrad} =\eta ={P_{ut} \over P_{inn}}$

Sidenenergier lik effekt gangertidkan en betrakte energien i stedet for effekten i noen tilfeller.

For det aller meste kan virkningsgraden betraktes som en reell verdi. Tapene går over i varme og koster penger.

Eksempler:

• Bensinmotor:Bensineffekt inn, Akseleffekt ut
• Girkasse:Akseleffekt inn, hjuleffekt ut
• Elektroniskstrømforsyning:Lysnetteffekt inn, forbrukseffekt ut
• Solceller:Soleffekt inn, elektrisk effekt ut
• Vedovn:Vedens brennenergi inn, oppvarmingsenergi ut

Hvis en larηvære totalsystemet så har en for et totalsystem som består av K delsystemer i kjede

$\eta =\prod _{k=1}^{K}\eta _{k}=\eta _{1}\cdot \eta _{2}\cdot \eta _{3}\cdot \eta _{4}\cdot...\eta _{K-1}\cdot \eta _{K}$

hvor hverη_ker virkningsgraden til et delsystem.

Eksempel - varmepumpe

Virkningsgraden forteller her hvor mye av tilført energi en varmepumpe klarer å omforme til den energien denfaktiskskal produsere. I dette tilfellet er hovedoppgaven å produsere varmeenergi.

Noe effekt vil her tapes til annen energi som lyd, vibrasjoner, motorvarme og lignende.

Virkningsgraden kan ikke overstige 1 (100 prosent), og dersom 40 prosent av all effekt går til annen energi enn varmeeffekt, er varmepumpens virkningsgrad i dette tilfellet 60 prosent.