Wirkungsgrad

Tüchtigkeit

Effizienz Der Wirkungsgrad ist in der Regel das Verhältnis der gewünschten Leistung (Pab = Nutzen) zur gelieferten Leistung (Pzu = Aufwand). Die Effizienz ? ist eine dimensionslose Variable, die die Effektivität eines Prozesses anzeigt. Die Effizienz dieser Umwandlung wird wie folgt bestimmt: Die Effizienz gibt das Verhältnis von Ausgangs- zu Eingangsleistung an.

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Die Effizienz eines Gerätes oder einer Installation ist eine Maßzahl und bezeichnet in der Regel den Anteil der nutzbaren Wärme. auf die gelieferte Energiereserve Ezu. Wird keine Verzerrung durch die eingespeicherte Wärmeenergie verursacht, ist auch die Kraft zu erwarten: für den bereitgestellten Dienst Pzu, im Display-Stil P_{\mathrm {zu} }.

Normalerweise wird die Effizienz durch den Griechischbuchstaben ?{\displaystyle \eta } angezeigt. oder Pab, im Display-Stil P_{{\mathrm}. Zum Beispiel die von einem elektrischen Antrieb an die Achse gelieferte Kraft und die dem Antrieb zugeführte Wärme. Der aktuelle Verbrauch bzw. die emittierte Stromstärke oder -menge kann ungeachtet des Wirkungsgrades stark variieren, wenn Strom bzw. Energieverbrauch und -menge zu unterschiedlichen Zeitpunkten anfallen, z.B. wenn ein Akku geladen oder entleert wird, oder wenn Sonnenenergie von Anlagen aufgenommen und später durch Verbrennung freigesetzt wird.

Der Unterschied zwischen Eingangs- und Ausgangsleistung wird als Leistungsverlust bezeichne. Den höchsten erreichbaren Maximalwert (1 oder 100 %) können wir in der Maschinenpraxis nicht erreichen, da bei allen Prozessen durch Hitze oder Friktion in Wärmeenergie umgerechnet wird. In thermischen Motoren wird der Wirkungsgrad durch die Abgasverluste noch weiter eingeschränkt.

Eine Effizienz von mehr als 1 würde einem solchen Handy der ersten Sorte entsprechen, das gegen das Prinzip der Energieeinsparung verstoßen würde. Geräte, die mehr Strom freisetzen, als sie absorbieren oder speichern, sind nicht möglich. Der Wirkungsgrad von thermischen Motoren kann nie den optimalen Wirkungsgrad des Carnot-Verfahrens überschreiten. Die mechanischen Wirkungsgrade werden z.B. für Getriebe oder Lager spezifiziert und sind Teil des Gesamtwirkungsgrads eines Systems (z.B. Antriebsstrang).

Dabei werden Reibungsverluste mitberücksichtigt, die die Leistungsabgabe reduzieren und die Komponenten aufheizen (Abwärme). Diese Effizienzen können z.B. mit der direkten Wärmemessung ermittelt werden. Der obere Grenzwert für jeden Wärmewirkungsgrad ist der Carnot-Wirkungsgrad. Der Wirkungsgrad gibt das Verhältnis von mechanischer Leistung zu dem in einer Wärmemaschine, z.B. einer Turbine, gelieferten Wärmefluss an.

als die gewonnene Maschinenleistung und mit Q? {\displaystyle {\dot {Q}}} Bei bekannter spezifischer Wärmeenergie des Brennstoffs (Hi{Anzeigestil H_{i}} in kWh/kg) und dem spezifischen Brennstoffverbrauch der Anlage (be{displaystyle b_}} in kg/kWh) kann der Wirkungsgrad mechanisch oder thermisch (Wärmeleistung) berechnet werden: Die Verbrennungseffizienz (FTW) gibt die Ausnutzung der bei der Verfeuerung eines Brennstoffs mit seiner Bemessungsleistung an.

Durch die Absenkung der Abgastemperatur und die Nutzung der Kondenswärme aus Dampf und Kohlenwasserstoff erhöhen sich die Wirkungsgrade moderner Kraftwerke. Die Wärmeabgabe durch die Reaktionsenthalpie bei der Stickoxidbildung oder deren Reduktion durch Absenkung der Feuerungstemperaturen mit Hilfe von Poren- oder Katalysatorbrennern wird in der Berechnung des Verbrennungswirkungsgrades (der nicht mehr dem aktuellen technischen Standard entspricht und damit obsolet ist) nicht mitberücksichtigt.

Die isentropische Effizienz wird meist zur Bezeichnung von thermischen Motoren verwendet. Die isentropische Effizienz nutzt diesen Vergleichsvorgang, um ihn mit dem tatsächlichen Verfahren zu messen. Die Brutto-Effizienz bezeichnet die Brutto-Leistung P brutto, d.h. die Elektroleistung ohne Rücksicht auf eigene Verbraucher wie z.B. Speisewasserpumpen: Die Netto-Effizienz dagegen bezeichnet die Netto-Leistung Pnetto {\mathrm {net} }}, d.h. die Elektroleistung nach Abführung des Stromverbrauchs der eigenen Verbraucher PEB {\displaystyle P_{{EB}}.

Wenn mehrere Geräte und Transformatoren nacheinander betrieben werden, multiplizieren sich ihre individuellen Effizienzen mit dem gesamten Wirkungsgrad ?gesamt {\displaystyle} der Installation, der Installationseffizienz. Andernfalls muss auch die Effizienz der Übertragung berücksichtigt werden. Nutzt man die bei einem Wärmeumwandlungsprozess freigesetzte Verlustwärme weiter, zum Beispiel zur Luft-, Öl- oder Fernwärme, wie es bei Heizkraftwerken der Fall ist (' Tabelle unten), erhöht sich der Wirkungsgrad der Anlagen, da ein Teil der während des Prozesses tatsächlich verlorenen Verlustwärme noch nutzbar ist.

Weil auch Durchschnittshäuser durch verbesserte Wärmedämmung immer weniger Strom benötigen, wird die Berücksichtigung anderer Schäden immer bedeutender. Dazu gehören der Wärmeabfall der Heizgeräte durch Strahlung, der Schwitzwasserverlust im Kraftstoff, der Wärmebedarf durch häufiges Anfahren des Heizsystems mit schlechter Effizienz in der Anlaufphase und die geringe Brenndauer durch überdimensionierte Heizkessel.

Obwohl die modernen Einzelanlagen einer Heizung in der Regel einen Wirkungsgrad von über 90 Prozent bei Nennausgangsleistung haben, beträgt der Jahreswirkungsgrad nur 60-80 Prozent, die vom Kühler austreten. Als " Perpetual Motion Machines der ersten Klasse " werden Anlagen mit einem Wirkungsgrad von mehr als 100 Prozent bezeichne. Werden in der Realität jedoch Effizienzen von mehr als 100 Prozent genannt, so ist die Ursachen dafür die Erstellung einer nicht vollständigen Energiebilanz-Gleichung.

Als Beispiel seien hier Brennwertgeräte genannt, für die zum Teil heizwertabhängige Nutzungsgrade von über 100 Prozent genannt werden. Der Brennwert des Brennstoffs wird dabei unter "verbrauchte Energie" ausgewiesen. Jedoch errechnet sich der Brennwert aus der gesamten freigesetzten Wärmemenge abzüglich der Verdunstungswärme für das bei der Feuerung anfallende Brennwasser. Wenn der Wirkungsgrad nicht nach dem Brennwert, sondern nach dem Brennwert des Brennstoffs errechnet wird, wird idealerweise ein Wirkungsgrad von 100 Prozent errechnet.

Der Effizienzfaktor (?{\displaystyle \varepsilon }) wird in der Fachpresse neben dem Ausdruck "Effizienz" als Maßstab für die Effektivität herangezogen. In den Angaben des Herstellers wird der Leistungsbeiwert für Kühlanlagen jedoch oft als "Wirkungsgrad" bezeichne. Damit werden für diesen Vorgang Wirkungsgrade" von mehr als 100 Prozent erzielbar. Um Verwirrung zu vermeiden, wird der Wärmewirkungsgrad von Wärmepumpe und Kältemaschine COP (Coefficient Of Performance) genannt, der niedriger ist als der wechselseitige Carnot-Wirkungsgrad.

Springen bis: abc Es ist in der Regel nicht möglich, einen Wirkungsgrad für Nutzmengen anzugeben, die eine andere Größe als Kraft oder Kraft haben. Daraus resultiert ein Wirkungsgrad von 10% gegenüber dem sichtbaren Strahlenspektrum. Sprung nach oben Immer mehr Menschen sprechen über den Wirkungsgrad bei der Betrachtung von Hitze. Die Effizienz bei der Stromerzeugung ist bei der Wärmegewinnung niedriger als ohne Wärmeabfuhr.

Hochsprung Der Wirkungsgrad von Windenergieanlagen wird durch das Betzsche Gesetz eingeschränkt, dass bis zu 59,3% der im Windkraftwerk vorhandenen elektrischen Energie in nutzbare Energie umgesetzt werden kann. Weil das VerhÃ?ltnis zwischen der an die Welle gelieferten Energie und der in einer heutigen Windenergieanlage fehlenden Energie zwischen 70 und 85 Prozent betrÃ?gt, wird der angegebene Betrag aus 85 Prozent von 59,3 Prozent berechnet.

Hochsprungtechnik ? Nahezu alle Raddynamos haben einen Wirkungsgrad von ca. 20 Prozent, besonders wirkungsvolle Reibräder haben einen Wirkungsgrad von 25-30 Prozent. Sprung nach oben Laut der Siemens-Website (PDF): Der Wirkungsgrad der Strömungstechnik beträgt bereits 92%", so Bernard Becker. High Jump Gas- und Dampf-Turbinen haben einen Wirkungsgrad von über 95%.

Der Carnot-Kreislauf beschränkt in Wärmekraftwerken den Wirkungsgrad auf 35-60 vH. Die Wasserturbine hat einen Wirkungsgrad von mehr als 95%, aber der Wirkungsgrad einer Gerätegruppe (Speicherdruckrohr-Turbinengenerator oder Dammturbinengenerator) liegt aufgrund von mechanischen und elektromagnetischen Reibungs-/Wärmeverlusten bei 70 bis 87%. Hochsprung Im Gegensatz zu Bühnen-Lautsprechern ist die tonneutrale Reproduktion für Heimlautsprecher und Studiomonitore bedeutender als die "lautere" Effizienz.

Im Falle von Boxen wird in den Angaben oft der so genannte "Wirkungsgrad" angezeigt, der überhaupt kein Wirkungsgrad ist. Der charakteristische Schalldruckpegel in dB/W/m - dB pro Watt bei einer Entfernung von einem Zähler, besser also dB/(W*m) - wird unwissentlich oft als Wirkungsgrad bez. Hochsprung ? Für einige Anwendungen werden auch Thermopaare eingesetzt, um nützliche Energie zu liefern.

? Springen auf: Ein Gaskocher erwärmt die Umwelt. Es wird jedoch nur der Wirkungsgrad am Umwandlungsort und nicht der Verlust bei der Energieerzeugung mitberücksichtigt. Ein Gaskocher hat - je nach Wirkungsgrad des Kraftwerkes - zumindest den gleichen Wirkungsgrad wie ein E-Herd. Hochsprung Ein Feuer wandelt den Brennwert des Brennstoffes mit hoher Effizienz in Hitze um (Unterscheidung zwischen Brennwert und Brennwert).

Doch nur ein kleiner Teil der Hitze erwärmt einen über dem Kamin hängenden Topfe. Hochsprung ? Licht-Reaktion, d.h. die Aufspaltung des Wassers in H-Atome, Elektron und Luftsauerstoff. Springen auf Das Mindeste von 0 ist darauf zurückzuführen, dass die Muskeln auch bei Aktivitäten, bei denen keine Arbeiten ausgeführt werden, Kraft verbrauchen (siehe Haltearbeit).

Highspringen Effizienz der Kohleförderung: Wie viele t Braunkohle oder auch Steinzeug muss ich abbauen und Strom für die Produktionswerke erzeugen, um eine t absetzen zu können? Hochsprung ? Gesamteffizienz, d.h. inklusive der für die Reaktion benötigten Wärme. Es ist nicht zweckmäßig, einen Wirkungsgrad mit verschiedenen "Ziel-Energiearten", in diesem Falle elektrische & thermische, anzugeben, da diese Energietypen verschiedene "Valenzen" haben (siehe auch Entropie).

Somit kann sowohl elektrisch als auch mechanisch 100 Prozent in Hitze umgesetzt werden, in der anderen Seite ist dies nur innerhalb der oben genannten Grenzwerte möglich. Beispiel: Ein Heizkraftwerk mit Umrechnung in 30 Prozent elektrischer und 60 Prozent thermischer Leistung würde einen (falschen) "Wirkungsgrad" von 30 Prozent+60 Prozent=90 Prozent haben.

Bei einem Gas- und Dampfturbinenkraftwerk mit 60 Prozent elektrischem Wirkungsgrad kann ich 30 Prozent Strom liefern und eine WÃ?rmepumpe mit den restlichen 30 Prozent betrieb. Bei einer Auslastung von 5 bekomme ich 150 Prozent Heizwärme (z.B. für Heizung) - also das 2,5-fache der Wärmemenge des Blockheizkraftwerks.

Akustische Effizienz ? (Eta) eines Lautsprechers: Die Bestimmung der Akustikeffizienz entspricht derjenigen der Akustikeffizienz. Die Lautsprecherangaben geben niemals den sehr niedrigen Wirkungsgrad in Prozenten an, sondern den charakteristischen Schalldruckpegel in dB/W/m (oder dB/(W-m)), der fälschlicherweise als "Wirkungsgrad" gekennzeichnet ist. Die Wirkungsgrade liegen zwischen 0,002 und 0,02 - also nur zwischen 0,2 und 2 Prozentpunkten.

Adressat Adolf J. Schwab: Elektrische Energiesysteme - Stromerzeugung, -übertragung und -verteilsystem. Hochsprung Herbert Oertel jr., Sebastian Ruck: Biologischeströmungsmechanik. Günter Cerbe: Grundlagen der Gastechnik: Erdgasbeschaffung - Gasversorgung - Gasnutzung. Hochsprung ? Adolf J. Schwab: Elektrische Energiesysteme. Stromerzeugung, -übertragung und -vertrieb.

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