Цены снижены! Бесплатная доставка контурной маркировки по всей России

Формула кпд через мощность: Мощность и КПД в физике, формулы и примеры

Содержание

КПД трансформатора: способы определения и формулы


Описание и принцип работы трансформатора

Трансформатор представляет собой аппарат, служащий для понижения или повышения напряжения, изменения числа фаз и, в редких случаях, для изменения частоты переменного тока.

Существуют следующие типы устройств:

  • силовые;
  • измерительные;
  • малой мощности;
  • импульсные;
  • пик-трансформаторы.

Статический аппарат состоит из следующих основных конструктивных элементов: двух (или более) обмоток и магнитопровода, который также называют сердечником. В трансформаторах напряжение подаётся на первичную обмотку, и с вторичной снимается уже в преобразованном виде. Обмотки связаны индуктивно, посредством магнитного поля в сердечнике.

Наряду с прочими преобразователями, трансформаторы обладают коэффициентом полезного действия (сокращённо — КПД), с условным обозначением . Данный коэффициент представляет собой соотношение эффективно использованной энергии к потреблённой энергии из системы. Также его можно выразить в виде соотношением мощности, потребляемой нагрузкой к потребляемой устройством из сети. КПД относится к одному из первостепенных параметров, характеризующих эффективность производимой трансформатором работы.

Коэффициент полезного действия трансформатора

Как известно, преобразование электрической энергии в трансформаторе сопровождается потерями. Эти потери можно выразить через КПД – коэффициент полезного действия.

Где Sпотерь – это мощность потерь, S100% – это полная мощность трансформатора, Sполезная – это эффективная мощность трансформатора.

КПД – это коэффициент полезного действия, т.е. отношение преобразованной активной мощности к потребляемой. Соответственно по этому утверждению запишем формулу определения КПД трансформатора:

На самом деле, когда речь идёт о трансформаторе, формулы преобразования мощности всегда записывают через S, т.е. полную мощность P+Q (где P – активная мощность, Q – реактивная). В инженерных расчётах сумму активной и реактивной энергии всегда представляют в виде комплексного числа, в виде P+jQ, так как в действительности векторы Q и P отличаются друг от друга на определённый угол, а решение таких уравнений через комплексные числа полностью удовлетворяет ход и результаты расчётов.

Для практического определения КПД необходимо измерить мощности в первичной и вторичной обмотках, а в нагрузку подключить активное сопротивление, для обеспечения максимально коэффициента мощности (cosφ=1). Данная методика справедлива при измерении КПД тр-ра методом двух ваттметров, или методом непосредственных измерений. Так как если уменьшить значение коэффициента мощности, то измерение соотношений будет несколько не точным.

На что же тратиться энергия в трансформаторе при преобразовании? Потери в трансформаторе бывают двух видов. Первый – потери в меди трансформатора, т.е. в обмотках. Это потери на активном сопротивлении обмоток трансформатора. Энергия потерь рассеивается в виде тепла в окружающую среду. Второй вид потерь – это потери на перемагничивание сердечника трансформатора. Их ещё называют потерями в стали трансформатора. Т.е. это ничто иное, как потери на гестерезис и на вихревые токи, которые возникают в магнитопроводе. Для уменьшения влияния вихревых токов сердечник трансформатора шихтуют, то есть разделяют на изолированные друг от друга пластины, направленные вдоль протекания магнитного потока.

Благодаря шихтованному сердечнику современные промышленные трансформаторы имеют КПД 90%. КПД бытовых трансформаторов меньше, в зависимости от качества трансформаторной стали и правильности обмотки рознится от 60% и более.

Для определения потерь в стали трансформатора необходимо провести опыт холостого хода. На первичную обмотку подаётся номинальное напряжение, а вторичная остаётся не подключенной к нагрузке. Если измерить потребляемый ток, то можно вычислить мощность потерь. Так как на вторичной обмотке нет нагрузки, а сталь сердечника не насыщена, для переменного тока первичная обмотка будет представлять большое индуктивное сопротивление, влияние активного сопротивления при таком токе ничтожно мало, поэтому мы считаем, что весь потребляемый ток трансформатором в таком режиме будет током потерь в стали сердечника.

А для определения потерь в меди трансформатора необходимо провести опыт короткого замыкания. Для этого вторичная обмотка закорачивается, в разрыв цепи устанавливается амперметр. Напрямую или через трансформатор тока – зависит от величины протекающего тока. К первичной обмотке подключается регулируемый источник переменного тока, например ЛАТР (лабораторный автотрансформатор). Постепенно повышая значение напряжения на первичке, добиваются значения номинального тока во вторичной. Напряжение на первичной обмотке, при котором на вторичной устанавливается номинальный ток, называется напряжением короткого замыкания. Соответственно, через это значение находят действительный ток короткого замыкания трансформатора, определяют точный коэффициент трансформации, а так же вычисляют потери трансформатора в обмотках, так как сталь сердечника не насыщена, то в стали протекает малый магнитный поток, потерями в котором можно пренебречь.

Виды потерь в трансформаторе

Процесс передачи электроэнергии с первичной обмотки на вторичную сопровождается потерями. По этой причине происходит передача не всей энергии, но большей её части.

В конструкции устройства не предусмотрены вращающиеся части, в отличие от прочих электромашин. Это объясняет отсутствие в нём механических потерь.

Так, в аппарате присутствуют следующие потери:

  • электрические, в меди обмоток;
  • магнитные, в стали сердечника.

Энергетическая диаграмма и Закон сохранения энергии

Принцип действия устройства можно схематически в виде энергетической диаграммы, как это показано на изображении 1. Диаграмма отражает процесс передачи энергии, в ходе которого и образуются электрические и магнитные потери .

Согласно диаграмме, формула определения эффективной мощности P2 имеет следующий вид:

P2=P1-ΔPэл1-ΔPэл2-ΔPм (1)

где, P2 — полезная, а P1 — потребляемая аппаратом мощность из сети.

Обозначив суммарные потери ΔP, закон сохранения энергии будет выглядеть как: P1=ΔP+P2 (2)

Из этой формулы видно, что P1 расходуется на P2, а также на суммарные потери ΔP. Отсюда, коэффициент полезного действия трансформатора получается в виде соотношения отдаваемой (полезной) мощности к потребляемой (соотношение P2 и P1).

Что такое КПД трансформатора и от чего зависит

Коэффициентом полезного действия (полная расшифровка данной аббревиатуры) называют отношение полезной электроэнергии к поданной на прибор.

Кроме энергии, показатель КПД может определяться расчётом по мощностным показателям при соотношении полезной величины к общей. Эта характеристика очень важна при выборе аппарата и определяет эффективность его использования.

Величина КПД зависит от потерь энергии, которые допускаются в процессе работы аппарата. Эти потери существуют следующего типа:

  • электрического – в проводниках катушек;
  • магнитного – в материале сердечника.

Величина указанных потерь при проектировании устройства зависит от следующих факторов:

  • габаритных размеров устройства и формы магнитной системы;
  • компактности катушек;
  • плотности составленных комплектов пластин в сердечнике;
  • диаметра провода в катушках.

Снижение потерь в агрегате достигается в процессе проектирования устройства, с применением для изготовления сердечника магнито-мягких ферромагнитных материалов. Электротехническая сталь набирается в тонкие пластины, изолированные друг относительно друга специальным слоем нанесённого лака.

Также читайте: Вредны ли светодиодные лампы для здоровья человека

В процессе эксплуатации эффективность аппарата определяется:

  • поданной нагрузкой;
  • диэлектрической средой – веществом, использованным в качестве диэлектрика;
  • равномерностью подачи нагрузки;
  • температурой масла в агрегате;
  • степенью нагрева катушек и сердечника.

Если в ходе работы агрегат постоянно недогружать или нарушать паспортные условия эксплуатации, помимо опасности выхода из строя это ведёт к снижению эффективности устройства.

Трансформатор, в отличие от электрических машин, практически не допускает механических потерь энергии, поскольку не включает движущихся узлов. Незначительный расход энергии возникает за счёт температурного нагрева устройства.

Определение КПД методом непосредственных измерений

Формулу для вычисления КПД можно представить в нескольких вариантах:

(3)

Данное выражение наглядно отражает, что значение КПД трансформатора не больше единицы, а также не равно ей.

Следующее выражение определяет значение полезной мощности:

P2=U2*J2*cosφ2, (4)

где U2 и J2 — вторичные напряжение и ток нагрузки, а cosφ2 — коэффициент мощности, значение которого зависит от типа нагрузки.

Поскольку P1=ΔP+P2, формула (3) приобретает следующий вид:

(5)

Электрические потери первичной обмотки ΔPэл1н зависят от квадрата силы протекающего в ней тока. Поэтому определять их следует таким образом:

(6)

В свою очередь:

(7)

где rmp — активное обмоточное сопротивление.

Так как работа электромагнитного аппарата не ограничивается номинальным режимом, определение степени загрузки по току требует использования коэффициента загрузки , который равен:

β=J2/J2н, (8)

где J2н — номинальный ток вторичной обмотки.

Отсюда, запишем выражения для определения тока вторичной обмотки:

J2=β*J2н(9)

Если подставить данное равенство в формулу (5), то получится следующее выражение:

(10)

Отметим, что определять значение КПД, с использованием последнего выражения, рекомендовано ГОСТом.

Резюмируя представленную информацию, отметим, что определить коэффициент полезного действия трансформатора можно по значениям мощности первичной и вторичной обмотки аппарата при номинальном режиме.

Определение КПД косвенным методом

Из-за больших величин КПД, которые могут быть равны 96% и более, а также неэкономичности метода непосредственных измерений, вычислить параметр с высокой степенью точности не представляется возможным. Поэтому его определение обычно проводится косвенным методом.

Обобщив все полученные выражения, получим следующую формулу для вычисления КПД:

η=(P2/P1)+ΔPм+ΔPэл1+ΔPэл2, (11)

Подводя итог, следует отметить, что высокий показатель КПД свидетельствует об эффективно производимой работе электромагнитного аппарата. Потери в обмотках и стали сердечника, согласно ГОСТу, определяют при опыте холостого хода, либо короткого замыкания, а мероприятия, направленные на их снижение, помогут достичь максимально возможных величин коэффициента полезного действия, к чему и необходимо стремиться.

Для чего нужен расчет КПД

Коэффициент полезного действия электрической цепи – это отношение полезного тепла к полному. Для ясности приведем пример. При нахождении КПД двигателя можно определить, оправдывает ли его основная функция работы затраты потребляемого электричества. То есть его расчет даст ясную картину, насколько хорошо устройство преобразовывает получаемую энергию. Обратите внимание! Как правило, коэффициент полезного действия не имеет величины, а представляет собой процентное соотношение либо числовой эквивалент от 0 до 1. КПД находят по общей формуле вычисления, для всех устройств в целом. Но чтобы получить его результат в электрической цепи, вначале потребуется найти силу электричества.

Будет интересно➡ Закон Джоуля Ленца — самая полная теория

По физике известно, что любой генератор тока имеет свое сопротивление, которое еще принято называть внутренняя мощность. Помимо этого значения, источник электричества также имеет свою силу. Дадим значения каждому элементу цепи: сопротивление – r; сила тока – Е; резистор (внешняя нагрузка) – R. Полная цепь Итак, чтобы найти силу тока, обозначение которого будет – I, и напряжение на резисторе – U, потребуется время – t, с прохождением заряда q = lt. Рассчитать работу источника тока можно по следующей формуле: A = Eq = EIt. В связи с тем, что сила электричества постоянна, работа генератора целиком преобразуется в тепло, выделяемое на R и r. Такое количество можно рассчитать по закону Джоуля-Ленца: Q = I2 + I2 rt = I2 (R + r) t.


Формулы расчета КПД.

Затем приравниваются правые части формулы: EIt = I2 (R + r) t. Осуществив сокращение, получается расчет: E = I(R + r). Произведя у формулы перестановку, в итоге получается: I = E R + r. Данное итоговое значение будет являться электрической силой в данном устройстве. Произведя таким образом предварительный расчет, теперь можно определить КПД.

Расчет КПД электрической цепи Мощность, получаемая от источника тока, называется потребляемой, определение ее записывается – P1. Если эта физическая величина переходит от генератора в полную цепь, она считается полезной и записывается – Р2. Чтобы определить КПД цепи, необходимо вспомнить закон сохранения энергии.

В соответствии с ним, мощность приемника Р2 будет всегда меньше потребляемой мощности Р1. Это объясняется тем, что в процессе работы в приемнике всегда происходит неизбежная пустая трата преобразуемой энергии, которая расходуется на нагревание проводов, их оболочки, вихревых токов и т.д. Чтобы найти оценку свойств превращения энергии, необходим КПД, который будет равен отношению мощностей Р2 и Р1.

Итак, зная все значения показателей, составляющих электроцепи, находим ее полезную и полную работу: А полезная. = qU = IUt =I2Rt; А полная = qE = IEt = I2(R+r)t. В соответствии этих значений, найдем мощности источника тока: Р2 = А полезная /t = IU = I2 R; P1 = А полная /t = IE = I2 (R + r). Произведя все действия, получаем формулу КПД: n = А полезная / А полная = Р2 / P1 =U / E = R / (R +r). У этой формулы получается, что R выше бесконечности, а n выше 1, но при всем этом ток в цепи остается в низком положении, и его полезная мощность мала.

Каждый желает найти КПД повышенного значения. Для этого необходимо найти условия, при которых P2 будет максимален. Оптимальные значения будут: dP2 / dR = 0. Далее определить КПД можно формулами: P2 = I2 R = (E / R + r)2 R; dP2 / dR = (E2 (R + r)2 — 2 (r + R) E2 R) / (R + r)4 = 0; E2 ((R + r) -2R) = 0. В данном выражении Е и (R + r) не равны 0, следовательно, ему равно выражение в скобках, то есть (r = R). Тогда получается, что мощность имеет максимальное значение, а коэффициент полезного действия = 50 %. Как видно, найти коэффициент полезного действия электрической цепи можно самостоятельно, не прибегая к услугам специалиста. Главное –соблюдать последовательность в расчетах и не выходить за рамки приведенных формул.

Будет интересно➡ Что такое триггер в электронике — подробно разбираемся в терминах

Примеры расчета КПД

Пример 1. Нужно рассчитать коэффициент для классического камина. Дано: удельная теплота сгорания березовых дров – 107Дж/кг, количество дров – 8 кг. После сгорания дров температура в комнате повысилась на 20 градусов. Удельная теплоемкость кубометра воздуха – 1,3 кДж/ кг*град. Общая кубатура комнаты – 75 кубометров.

Чтобы решить задачу, нужно найти частное или отношение двух величин. В числителе будет количество теплоты, которое получил воздух в комнате (1300Дж*75*20=1950 кДж ). В знаменателе – количество теплоты, выделенное дровами при горении (10000000Дж*8 =8*107 кДж). После подсчетов получаем, что энергоэффективность дровяного камина – около 2,5%. Действительно, современная теория об устройстве печей и каминов говорит, что классическая конструкция не является энергоэффективной. Это связано с тем, что труба напрямую выводит горячий воздух в атмосферу.

Для повышения эффективности устраивают дымоход с каналами, где воздух сначала отдает тепло кладке каналов, и лишь потом выходит наружу. Но справедливости ради, нужно отметить, что в процессе горения камина нагревается не только воздух, но и предметы в комнате, а часть тепла выходит наружу через элементы, плохо теплоизолированные – окна, двери и т.д.


Расчет коэффициента полезного действия.

Пример 2. Автомобиль проделал путь 100 км. Вес машины с пассажирами и багажом – 1400 кг. При этом было затрачено14 литров бензина. Найти: КПД двигателя.

Для решения задачи необходимо отношение работы по перемещению груза к количеству тепла, выделившемуся при сгорании топлива. Количество тепла также измеряется в Джоулях, поэтому не придется приводить к другим единицам. A будет равна произведению силы на путь( A=F*S=m*g*S). Сила равна произведению массы на ускорение свободного падения. Полезная работа = 1400 кг x 9,8м/с2 x 100000м=1,37*108 Дж

Удельная теплота сгорания бензина – 46 МДж/кг=46000 кДж/кг. Восемь литров бензина будем считать примерно равными 8 кг. Тепла выделилось 46*106*14=6.44*108 Дж. В результате получаем η ≈21%.

Часто задаваемые вопросы

Почему коэффициент полезного действия всегда меньше 100%?

КПД 100% означает, что вся энергия, затраченная на получение мощности двигателя, используется им в работе. В природе такого, в принципе, никогда не бывает, и поэтому КПД всех двигателей всегда меньше 100 процентов.

Как повысить коэффициент полезного действия механизма?

КПД механизмов можно увеличить, снижая трение в подвижных узлах и вес всех составных элементов конструкции. Для этого нужны новые смазочные вещества и лёгкие, но прочные конструкционные материалы.

Чему равен коэффициент полезного действия неподвижного блока?

Например, поднимая груз с помощью подвижного блока, приходится вместе с грузом поднимать и блок, а при этом необходимо совершать «дополнительную» работу. Отношение полезной работы Апол к совершенной Асов, выраженное в процентах, обозначают η и называют коэффициентом полезного действия (КПД): η = Апол/Асов · 100%.

Механический коэффициент полезного действия двигателя

 

Что называется механическим коэффициентом полезного действия двигателя?

Отношение эффективной мощности Ne к индикаторной Ni называется механическим коэффициентом полезного действия:

ηм = Ne / Ni.

Механический КПД показывает, какая часть энергии, выделившейся в цилиндрах при сгорании топлива, расходуется на внутренние потери.

В каких пределах находится механический КПД?

Для карбюраторных двигателей механический КПД находится в пределах ηм = 0,70 — 0,85, для дизельных – ηм = 0,70 — 0,82.

Какое соотношение есть между эффективной мощностью, частотой вращения коленчатого вала и крутящим моментом двигателя?

Между эффективной мощностью Ne, частотой вращения коленчатого вала n и крутящим моментом Мкр существует такое соотношение:

Изменяется ли эффективная мощность и другие параметры двигателя?

Эффективная мощность двигателя, развиваемая им при работе, не остается постоянной, а изменяется в соответствии с изменением частоты вращения коленчатого вала. При увеличении частоты вращения мощность двигателя увеличивается до определенного предела, установленного для каждого двигателя. При дальнейшем увеличении частоты вращения коленчатого вала мощность двигателя уменьшается вследствие того, что цилиндры не успевают наполняться достаточным количеством горючей смеси или воздуха, а также из-за неполного сгорания топлива и увеличения потерь на трение в самом двигателе. Поэтому заводы-изготовители при указании максимальной мощности двигателя указывают частоту вращения коленчатого вала, которой она отвечает.

С изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя, кроме мощности, соответственно изменяются крутящий момент Мкр и удельный эффективный расход топлива ge, определяемый по формуле:

где Gт – часовой расход топлива, кг/ч.

Для карбюраторных двигателей удельный эффективный расход топлива находится в пределах 300-325 г/кВт·ч, для дизельных – 217-238 г/кВт·ч. Зависимость всех этих показателей от частоты вращения коленчатого вала при работе двигателя с полной подачей топлива (дизельные) или при полностью открытой дроссельной заслонке (карбюраторные) показана в виде графика (рис.6), называемого внешней скоростной характеристикой двигателя.

Рис.6. Внешняя скоростная характеристика двигателя автомобиля ГАЗ-53А.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Мощность и экономичность поршневых двигателей внутреннего сгорания»

двигатель, механический коэффициент полезного действия двигателя

Смотрите также:

Как рассчитать время работы, мощность ИБП. Формулы расчета

Онлайн калькуляторы расчета параметров работы ИБП оперируют установленными значениями КПД инвертора и других коэффициентов – мощности нагрузки, глубины разряда, доступной емкости. Заложенные в программу данные могут не совпадать с реальными, в этом случае только результат самостоятельного расчета по формуле будет точным.

Расчет времени работы ИБП

Если требуется приблизительно оценить автономность бесперебойника в работе с конкретной нагрузкой при заданной емкости АКБ, можно воспользоваться упрощенной формулой:

T=C*U/P

T – расчетное время резерва (ч), C – суммарная емкость АКБ (Ач) (55 Ач, 75 Ач, 100 Ач и т.п.), U – суммарное напряжение АКБ (В) (12 В, 24 В или 48 В), P – полная мощность нагрузки (Вт) (100 Вт, 200 Вт, 1000 Вт и т.п.).

Пример: Мощность подключенной нагрузки к ИБП —  150 Вт (типичная для газового котла), емкость АКБ — 100 Ач, напряжение АКБ — 12 В. Ориентировочно ИБП проработает в режиме резерв следующие время:

Т=(100 Ач*12 В)/150 Вт = 8 ч.

Более точная формула  расчета времени резервной работы ИБП, учитывает КПД и глубину разряда АКБ, выглядит так:

T=C*(U/P*КПД)*

КПД инвертора – паспортная величина, P – мощность нагрузки, U – напряжение АКБ, Kр – коэффициент разряда (глубина разярда) АКБ (0.6 — 0.8).

КПД инвертора в онлайн калькуляторах зачастую устанавливается 0.8, тогда как бесперебойники «Сибконтакт» демонстрируют 0.9. 

Расчет мощности ИБП

Если мощность ИБП меньше суммарной нагрузки, тогда прибор сразу же отключится после запуска. Перед покупкой бесперебойника подсчитайте потребление всех устройств, которые будут от него запитаны. Найдите данные на корпусе или в техпаспорте изделий, затем сложите.

Для индуктивной нагрузки (аппараты с электродвигателями, люминесцентные лампы) обычно указывают полную мощность в вольт амперах (ВА). Если фигурируют ватты, надо рассчитать необходимую мощность ИБП с учетом реактивной составляющей:

P=Pa/cos φ

Здесь Pа – активная мощность (Вт), cos φ – коэффициент мощности (если неизвестен, примите равным 0.7).

Также учитывайте, что в технике с электродвигателями пусковые токи до пяти раз больше, чем в рабочем режиме: бытовой холодильник, например, потребляет в момент включения компрессора около киловатта. Приятная новость: подобным устройствам требуется синусоидальный ток, и все ИБП «Сибконтакт» выдают на выходе именно такую форму переменного напряжения.

Расчет емкости батарей ИБП

После определения времени работы и мощности нагрузки проводится расчет необходимой емкости аккумуляторов ИБП по формуле:

С=(P*t)/U*Kр

P – мощность нагрузки, t – необходимое время резерва,  U – напряжение АКБ, Kр – коэффициент разряда (глубина разярда) АКБ (0.6 — 0.8).

Помните, что емкость АКБ суммируется только при параллельном соединении. При последовательном подключении складывается вольтаж батарей, а емкость остается равной номинальному значению одного источника питания.

Все вышеприведенные формулы, в упрощенном виде, встроены в наш онлайн «КАЛЬКУЛЯТОР» (виджет). Меняя параметры, можно легко определить, например, время работы ИБП от аккумулятора или  наоборот — емкость аккумулятора, для необходимого времени работы ИБП в режиме резерв.

Теперь пора перейти в интернет-магазин «Сибконтакт», где в наличии бесперебойники мощностью от 300 Вт, в том числе модели со сквозной нейтралью для газовых котлов.

Для серьезных задач подойдет  UPS ИБП МИ3024 Offline номиналом 3,3 кВт, выдерживающий двойную нагрузку в течение пяти секунд.

Перейти в каталог ИБП

Перейти в каталог АКБ

Проблемы с блоком розжига газового котла  в частном доме? Рекомендуем к прочтению статью — Ошибка на котле Е01

Если у Вас остались вопросы — сообщите нам. Мы подберем для Вас лучшее решение!

Расчет эффективности силовых преобразователей

Эффективность силового преобразователя (AC-DC или DC-DC) определяется путем сравнения его входной мощности с выходной мощностью. Точнее, КПД преобразователя рассчитывается путем деления выходной мощности (Pout) на его входную мощность (Pin). Греческий символ Эта «η» обычно используется для обозначения «Эффективности». Вот формула для определения КПД силового преобразователя (η).

η = Pвыход/вывод

Например, КПД преобразователя, который обеспечивает выходную мощность 500 Вт (Pout) и требует 625 Вт мощности на входе (Pin), будет составлять 80% (500 Вт/625 Вт=0.80). В этом случае входная мощность превышает выходную мощность на 125 Вт или 20%, что означает потерю/потерю мощности. Таким образом, 20 % подводимой мощности преобразуется в тепловую энергию, которую необходимо отводить от преобразователя каким-либо способом охлаждения (теплопроводностью, конвекцией и/или излучением).

Поскольку все силовые преобразователи имеют собственные потери преобразования, выходная мощность всегда меньше входной мощности. Чаще всего производитель силового преобразователя указывает его КПД и максимальную выходную мощность в паспорте изделия.Когда КПД (η) и выходная мощность (Pout) известны, конечный пользователь может определить, сколько входной мощности (Pin) потребуется и сколько энергии будет потрачено впустую (Pwaste) и преобразовано в тепловую энергию в условиях полной нагрузки. .

Вот формулы для определения Pwaste и Pin с примерами расчетов на приведенных выше примерах.

Pотход = (Pвых/η) – Pвых

Pотходы = (500 Вт/0,80) – 500 Вт = 625 Вт – 500 Вт = 125 Вт

Штифт = Pвыход + Pотход

Контакт = 500 Вт + 125 Вт = 625 Вт

Очевидно, что с преобразователем с более высоким КПД Pwaste уменьшается.Используя приведенный выше пример, но с улучшенной эффективностью 90% (вместо 80%), вот пересмотренные расчеты:

Pотход = (Pвых/η) – Pвых

Pотходы = (500 Вт/0,90) – 500 Вт = 555,5 Вт – 500 Вт = 55,5 Вт

В приведенных выше примерах использование более эффективного преобразователя мощности снижает Pwaste со 125 Вт до 55,5 Вт, что обеспечивает пользователю значительную экономию электроэнергии и затрат на охлаждение.

Вот альтернативные формулы для расчета коэффициентов, связанных с КПД силового преобразователя:

Контакт = Pвых/ η

Pотход = Штифт – Pвых

Pотход = Pвых (1/ η – 1)

В некоторых формулах Pwaste обозначается как Pd , где « P d » означает мощность , рассеиваемую (в виде тепла) внутри преобразователя мощности. Pотходы = Pd.

При работе с источниками питания переменного/постоянного тока важен не только «Эффективность», но и «Коэффициент мощности» источника питания. Информация о влиянии и важности коэффициента мощности в источниках питания содержится в следующей статье: Коррекция коэффициента мощности.

Дополнительную информацию об эффективности силовых преобразователей и методах/методах охлаждения можно найти по следующим веб-ссылкам:

Потери в электроснабжении и влияние повышения эффективности

Вентилятор какого размера мне нужен?

Как рассчитать КПД двигателя

Обновлено 22 декабря 2020 г.

Кевин Бек

Цель двигателя — заставить что-то двигаться.Часто этим чем-то является ось, вращательное движение которой может быть преобразовано в поступательное движение, как в автомобиле, или иным образом использовано для выполнения механической работы (которая имеет единицы энергии).

мощность ​ (энергия в единицу времени) для двигателя обычно поступает от электричества, конечным источником которого может быть угольная электростанция, ветряная мельница или батарея солнечных батарей.

Прикладная физика может быть использована для определения ​ КПД двигателя, ​, который является мерой доли энергии, вложенной в механическую систему, которая приводит к полезной работе.Чем эффективнее двигатель, тем меньше энергии теряется в виде тепла, трения и т. д., и тем больше конечная экономия средств для владельца бизнеса в производственном сценарии.

Мощность, энергия и работа

Энергия ​ Физика принимает различные формы: кинетическая, потенциальная, тепловая, механическая, электрическая и другие. Работа определяется как количество энергии, затраченной на перемещение массы м на расстояние x под действием силы F .Работа в СИ (метрической) системе осуществляется в ньютон-метрах или джоулях (Дж).

Мощность ​ это энергия в единицу времени. Вы можете потратить определенное количество джоулей, пересекая парковку, но если вы бежите и преодолеваете расстояние за 20 секунд, а не ходите пешком и тратите на это две минуты, ваша выходная мощность соответственно выше в примере со спринтом. Единицей СИ является ватт (Вт) или Дж/с.

Типовые значения КПД двигателя

КПД — это просто выходная (полезная) мощность, деленная на входную мощность, с разницей в потерях из-за несовершенства конструкции и других неизбежных факторов.Эффективность в этом контексте представляет собой десятичную дробь в диапазоне от 0 до 1,0, а иногда и в процентах.

Обычно, чем мощнее двигатель, тем более эффективным он должен быть. Эффективность 0,80 хороша для двигателя мощностью от 1 до 4 л.с., но для двигателей мощностью 5 л.с. и более нормально стремиться к значению выше 0,90.

Формула КПД электрического двигателя

КПД часто обозначается греческой буквой эта ( η ​) и рассчитывается по следующей формуле:

η = \frac{0.7457 × \text{л.с.} × \text{нагрузка}}{P_i}

Здесь ​ л.с. ​ = мощность двигателя в л.с., ​ нагрузка ​ = выходная мощность в процентах от номинальной мощности и ​ P i = потребляемая мощность в кВт.

  • Постоянный коэффициент 0,7457 используется для преобразования лошадиных сил в киловатты. Это потому, что 1 л.с. = 745,7 Вт или 0,7457 кВт.

Пример ​: Учитывая двигатель мощностью 75 л.с., измеренную нагрузку 0,50 и входную мощность 70 кВт, каков КПД двигателя?

\begin{align} η &= \frac{0.7457 \;\text{кВт/л.с.} × 75 \;\text{л.с.} × 0,50}{70 \;\text{кВт}} \\ &= 0,40 \end{align}

Формула расчета мощности двигателя

Иногда вам дают КПД в задаче и просят найти решение для другой переменной, например входной мощности. В этом случае вы перестраиваете уравнение по мере необходимости.

Пример: ​ При КПД двигателя 0,85, нагрузке 0,70 и двигателе мощностью 150 л.с. какова входная мощность?

\begin{align} η &= \frac{0.7457 × \text{hp} × \text{load}}{P_i} \\ \text{Поэтому} \;P_i &= \frac{0,7457 × \text{hp} × \text{load}}{η} \ \ &= \frac{0,7457 \;\text{кВт/л.с.}×150 \;\text{л.с.}×0,70}{0,85} \\ &= 92,1 \;\text{кВт} \end{aligned}

Motor Efficiency Calculator: Альтернативная формула

Иногда вам даются параметры двигателя, такие как его крутящий момент (сила, приложенная к оси вращения) и количество оборотов в минуту (об/мин). Вы можете использовать соотношение η = P o / P i , где , P o , чтобы определить выходную мощность 51 o в таких случаях, потому что P i задается как I × V , или ток, умноженный на напряжение, тогда как P o равно крутящему моменту

7 τ 90 ​ ​умножить на скорость вращения ​ ω ​.Скорость вращения в радианах в секунду определяется, в свою очередь, как ω = (2π)(об/мин)/60.

\begin{align} η &= P_o/P_i \\ &=\frac{τ×2π×\text{rpm}/60}{I×V} \\ &= \frac{(π /30)( τ × \text{rpm})}{I×V} \\ \end{aligned}

Общая эффективность | EGEE 102: Энергосбережение и защита окружающей среды

Расчет общей эффективности

Используя концепцию энергоэффективности, мы можем рассчитать компонентную и общую эффективность:

Общая эффективность = выходная электрическая энергия Химическая потребляемая энергия

Здесь электрическая энергия дана в Втч, а химическая энергия в БТЕ.Таким образом, Втч можно преобразовать в БТЕ, зная, что в БТЕ 3,412 Втч.

Этот общий КПД также может быть выражен следующим образом: Общий КПД=[Тепловая энергияХимическая энергия]︸КПД котла×[Механическая энергияТепловая энергия]︸КПД турбины×[Электрическая энергияМеханическая энергия]︸КПД генератора

Общий КПД = котел, η×турбина, η×генератор, η

Применение этого метода к приведенному выше примеру электростанции:

Общая эффективность=[88Btus100Btus]×[36Btus88Btus]×[35Btus36Btus]=0.88×0,41×0,97=0,35 или 35 % 90 003

Можно видеть, что общая эффективность системы равна произведению эффективности отдельных подсистем или процессов. Каковы последствия этого?

шагов общей эффективности

Мы рассматривали КПД автомобиля или электростанции по отдельности. Но когда будет рассмотрена вся цепочка превращений энергии — от момента выноса угля на поверхность до момента превращения электричества в свою окончательную форму, — обнаружится истинная общая эффективность использования энергии.Окончательной формой дома может быть свет от лампочки или звук из стереосистемы. Последовательность шагов, как показано на рисунке ниже: 1) Добыча угля (добыча), 2) Транспортировка на электростанцию, 3) Производство электроэнергии, 4) Передача электроэнергии и 5) Преобразование электроэнергии в свет (Использование) .

Мы знаем, что такое совокупная эффективность на самом деле. Мы рассмотрели это на предыдущей диаграмме. Мы говорили об этом. На этой диаграмме мы рассматриваем кумулятивный или общий КПД квалифицированной электростанции.По сути, в земле у нас есть уголь, верно? Мы должны вытащить уголь на поверхность. Этот шаг называется майнингом. Очевидно, нам нужно затратить некоторую энергию, чтобы поднять уголь из земли на поверхность. Так что майнинг сам по себе имеет какую-то, скажем, около 95% эффективности. Или этот шаг эффективен на 95%. Другими словами, если у нас есть 100 единиц в земле, и к тому времени, когда эта энергия выйдет на поверхность, у нас останется только 95 единиц. Потому что пять единиц мы потратим на эксплуатацию оборудования и на добычу угля из-под земли на поверхность.Сейчас этих 95 явно нет в наличии, потому что нам нужно доставить эти 95 БТЕ на электростанцию. Таким образом, грузовики должны использовать некоторую энергию, чтобы доставить эти 95 БТЕ на всю дорогу до электростанции. Так что когда дело дойдет до силовой установки, эти 95 единиц могут оказаться 90 единицами. Другими словами, на транспортировку мы потратим около пяти единиц. Итак, как только мы вводим 90 единиц в электростанцию, которая к настоящему времени имеет КПД примерно 33% или 35%, это говорит нам о том, что когда мы вводим 90 единиц в электростанцию, выходная мощность электростанции в виде электроэнергии составляет всего 30 единиц.Итак, на данный момент у нас осталось всего 30 единиц, когда мы начали наш бизнес со 100 единицами. Теперь эти 30 единиц транспортируются по этим высоковольтным линиям к потребителю. К тому времени, когда вы доберетесь до пользователя, мы говорим о единице или двух потерянных. Отлично? И теперь, когда у нас есть около, скажем, для простоты, у нас все еще будет около 29 единиц или 30 единиц. И, как вы все знаете, КПД лампочки общеизвестно низок. Эффективность около 5%. Это означает, что из этих 29 единиц или 30 единиц, которые мы получим в доме, только 5% или 1.5 единиц конвертируются, действительно, в свет. Итак, мы начали со 100, а закончили с 1,5 единицами света. Таким образом, это означает, что общий КПД равен 1,5, разделенному на 100. Здесь оба значения — БТЕ. Таким образом, общий КПД составляет всего 1,5%. Это патетически мало. То есть, используя 1,5 единицы света, мы берем у Матери-Земли 100 единиц. И попутно мы сбрасываем около 98,5 единиц энергии на различных этапах процессов преобразования, и мы используем 1,5 БТЕ и 1,5%. Это сообщение.

КПД лампочки

Если известна эффективность каждого шага, мы можем рассчитать общую эффективность производства света из угля в земле. В таблице ниже показан расчет общего КПД лампочки.

Расчет общей эффективности электрической лампочки
Шаг Ступенчатая эффективность Суммарная эффективность или общая эффективность
Добыча угля 96% 96%
Транспорт 98% 94% = (0.96 х 0,98) * 100
Производство электроэнергии 35% 33% = (0,94 х 0,35) * 100
Передача электроэнергии 95% 31% = (0,33 х 0,95) * 100
Освещение:
Лампа накаливания
5% 1,56% = (0,31 х 0,05) * 100
Освещение:
Люминесцентная лампа
20% 6,2% = (0,31 х 0.20) * 100

Эффективность автомобиля

Аналогичный анализ эффективности автомобилей показан на рисунке ниже.

>

Общая эффективность автомобиля

Таблица ниже показывает, что только около 10% энергии сырой нефти в земле фактически превращается в механическую энергию, приводящую в движение людей.

Эффективность автомобиля
Шаг Ступенчатая эффективность Суммарная эффективность или общая эффективность
Добыча сырой нефти 96% 96%
Переработка 87% 84%
Транспорт 97% 81%
Двигатель 25% 20%
Трансмиссия 50% 10%

Энергетика: эффективность, мощность и измерение

Энергоэффективность

Когда одна форма энергии преобразуется в другую, часть изначально доступной энергии рассеивается, часто в виде тепла. В современной статистической термодинамике тепло относится к передаче теплового движения частиц, составляющих материю… например, во время работы трансмиссии или турбины. Энергоэффективность С экономической точки зрения энергоэффективность относится к усилиям, направленным на снижение энергопотребления системы… , или количество произведенной энергии пропорционально количеству энергии, использованной для ее производства, является важным фактором, связанным с конверсией. Энергоэффективность рассчитывается путем деления полученной энергии (полезной энергии или выхода энергии) на исходную энергию (вход энергии). Например, холодильник имеет энергоэффективность от 20 до 50 %, лампа накаливания — около 5 %, светодиодная лампа — более 30 %, а ветряная турбина — не более 59 %.Общая мощность В физике мощность — это количество энергии, выделяемой системой в единицу времени. Проще говоря, мощность можно рассматривать как выходную энергию… Генерация имеет энергоэффективность около 39%.

Эффективность преобразования для отопления, освещения и бытовых приборов имеет важное значение для расчета энергоэффективности домов и зданий. Чем он выше, тем более энергоэффективным будет здание, хотя это также зависит от других факторов, таких как качество изоляции.

Эффективность Карно

Физик и инженер XIX века Николя Сади Карно определил совершенную тепловую машину и совершенный термодинамический цикл (известный как «цикл Карно»). Цикл Карно является наиболее эффективным теоретическим термодинамическим циклом для получения работы от двух источников с постоянной температурой. Сади Карно продемонстрировал, что даже у идеальной машины КПД всегда меньше 100%. 

 

Измерение энергии и мощности

Энергия, которая представляет собой способность физической системы выполнять работу, измеряется в джоулях (Дж) или ватт-часах (Втч), где 1 ватт-час равен 3600 Джоулей.

 

«Даже у идеальной машины энергоэффективность всегда меньше 100%».

Мощность измеряется в ваттах. Количество работы, движения или света, произведенных за определенный период времени, определяет мощность прибора или тип энергии. Мощность определяется как количество энергии, потребляемой в единицу времени. Например, чем мощнее и ярче электрическая лампочка, тем больше электрическая форма энергии, возникающая в результате движения заряженных частиц (электронов) по проводнику… он потребляет за определенный период времени.

В экономике и промышленности тонна нефтяного эквивалента (т.н.э.) Единица измерения энергии, соответствующая энергии, вырабатываемой при сгорании тонны нефти… используется для сравнения различных источников энергии. (См. отчет о функциях: «Измерение энергии»)

процентная формула эффективности биология

Расчет эффективности. Затем, используя процедуры, указанные в методе 204E, необходимо определить PER по формуле PER = набранный вес, вес потребленного белка. Условия для сбора данных PER стандартизированы.Результат умножается на 100, чтобы сдвинуть запятую на два знака вправо. 6= БТЕ/час 1000. Он тесно связан с энергетическим обменом, так как окисление углеродсодержащих компонентов корма приводит в движение все обменные процессы. Технология и тип топлива, используемого для выработки электроэнергии, влияют на КПД электростанций. Мы часто рассчитываем механическую эффективность тела в процентах: (2) Механическая эффективность тела ограничена, потому что энергия, используемая для метаболических процессов, не может быть использована для выполнения полезной работы.То есть делим меньшее число на большее (и умножаем на сто). » Скорость роста бактерий. читайте больше о нас. Знайте свои формулы. Есть только несколько формул для биологии уровня A, некоторые из них вам нужно запомнить, например, объем трехмерных фигур, а другие вам нужно уметь работать, например, формула водного потенциала, где вам даны различные водные потенциалы. Формулу для этого в Excel можно найти ниже. Давайте возьмем реальный пример Apple Inc., чтобы объяснить концепцию темпов роста, наблюдаемых в чистых продажах, чистой прибыли и дивидендах на акцию в течение последних двух финансовых лет, т.е.е. В целом КПД даже самых лучших тепловых двигателей довольно низок. Хотя многое известно об использовании питательных веществ и тканевом метаболизме, их смешивание… Например, в 2019 году из 11,9 квадрациклов природного газа, потребляемых для производства электроэнергии, 45% (5,4 квадрацикла) природного газа были преобразованы в чистую выработку электроэнергии. • Как правило, коэффициент эффективности n может быть добавлен для случаев, когда тормоза не применялись на 100%. При фотосинтезе свет поглощается хлорофиллом, что связано с образованием АТФ.Обратите внимание, что ηth может быть 100%, только если отходящее тепло Q C равно нулю. Вибрации и нагрев ногтя — две потенциальные причины потери энергии. Фотосинтез можно описать упрощенной химической реакцией 6 H 2 O + 6 CO 2 + энергия → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 , где C 6 H 12 O 6 – глюкоза (которая в дальнейшем превращается в другие сахара, крахмалы целлюлоза, лигнин и др.). Однако в любом химическом процессе почти невозможно получить 100,00% чистоту, поэтому образцы всегда анализируются в промышленности для контроля качества … Введите три ответа через запятую в порядке a, b, c.Мы можем рассчитать КПД чего угодно, разделив входную и выходную энергию на 100%. Обычно мы используем это уравнение для представления энергии в виде тепла или мощности. Таким образом, формула выглядит так: Чтобы лучше понять формулу, давайте посмотрим, что она означает. рассчитывается процентом энергии, которую потребители на одном трофическом уровне приобретают и превращают в биомассу от общей запасенной энергии предыдущего трофического уровня. Надеюсь, это 90-110%.Формула КПД трансформатора выглядит следующим образом: КПД =. Кроме того, закон десяти процентов показывает неэффективность захвата энергии на каждом последующем трофическом уровне. (1) Рассчитайте процент энергии, передаваемой от первичных потребителей третичным потребителям. Тогда формула (Трансформанты/Всего клеток) х 100 = процент эффективности. Тогда формула (Трансформанты/Всего клеток) х 100 = процент эффективности. Определить энергию, подведенную к нему на входе, если его КПД равен 40%.Сколько дней требуется одному В, чтобы выполнить ту же работу? Расчет % изменения… * Этот расчет предполагает, что после добавления ДНК, компетентных клеток и среды дальнейшие разведения реакции трансформации не производятся. БЕСПЛАТНЫЕ заметки по биологии о практических навыках: управление переменными и расчет неопределенности. Разработано учителями SAVE MY EXAMS для программы AQA A Level Biology. Введение: Процент всхожести является оценкой жизнеспособности популяции семян. КПД η = {Выход энергии / Подводимая энергия} × 100 %.Животноводство часто превышает это значение в 10%. Эти данные иногда записываются в электронные регистраторы данных в системах управления подушками безопасности и могут быть загружены с помощью системы CDR. Формула эффективности работы: эффективность = выход / вход, и вы можете умножить результат на 100, чтобы получить эффективность работы в процентах. Эффективность, с которой энергия переносится с одного трофического уровня на другой, называется экологической эффективностью. Подсчитано, что только 10 процентов доступной энергии передается трансформантам с приведенной выше пластины: Эффективность трансформации: Трансформанты / мкг ДНК или.Трансформанты/нг ДНК. Например, банк X сообщил о квартальной прибыли, и его коэффициент эффективности составил 57,1%, что ниже коэффициента 63,2%, о котором он сообщил за тот же квартал прошлого года. Эффективность трансформации (%) = [количество эксплантов, показывающих трансформацию/количество инокулированных эксплантов] x (100%). Пример 3: А может выполнить определенную работу за 12 дней. Формула эффективности является мерой эффективности процессов и машин. Таким образом, становится ясно, что только часть этой энергии используется для образования АТФ, а более половины энергии, образующейся при дыхании, выделяется в виде тепла.Бактерии, которые могут поглощать свободный внеклеточный генетический материал, известны как компетентные клетки. Ученые часто Формулу для этого в Excel можно найти ниже. Фактический процент солнечной энергии, хранящейся в растениях, намного меньше… Если вы планируете рассчитывать эффективность для сравнения ячеек или перевязок, имейте в виду множество переменных, влияющих на этот показатель. … Надеюсь, это где-то между 90 – 110%. Чтобы рассчитать значения эффективности праймера, используйте следующее уравнение. Бактериальная трансформация — это процесс горизонтального переноса генов, при котором некоторые бактерии поглощают чужеродный генетический материал (голую ДНК) из окружающей среды.{\gamma — 1}}}} $ , здесь $\eta$ — это КПД двигателя, работающего на обратном цикле при степени сжатия $r$ и газе, используемом в … … Узнайте, как легко рассчитать теоретический КПД. Используя это уравнение, можно рассчитать процентную эффективность передачи энергии между трофическими уровнями. \ [ ext {эффективность} = \ frac { ext {энергия, переданная на следующий уровень}} { ext {общая энергия в}} imes 100\] И тогда мы принимаем плохие, необоснованные решения. Следовательно, количество дней, в течение которых А и В вместе выполняют 100% работы = (100/3) дней = 3.33 дня. Пример: Потребляемая мощность = 10 галлонов в минуту x 1500 фунтов на квадратный дюйм ÷ 1714 (постоянная) = 8,75 л.с. x 0,85 (эффективность) = необходимая потребляемая мощность 10 л.с. Практическое правило: Каждая 1 л.с. привода эквивалентна 1 галлону в минуту. значение и составляет основную часть вопросов на большинстве конкурсных экзаменов. Общая формула расчета эффективности: Понимание и расчет эффективности количественной ПЦР имеет решающее значение для точной интерпретации данных. EER — это, по сути, коэффициент энергоэффективности, который определяется количеством БТЕ, которое кондиционер вытягивает в час, деленным на потребляемую мощность в ваттах.Часто мы не решаем эти задачи, потому что нам не хватает знаний, навыков, времени или желания считать. Джек Нг — исследователь, чьи академические интересы охватывают самые разные области. И в этой задаче нам дан EER равный 6, и нам нужно рассчитать количество Btus, которое он способен вытащить. (A + B) КПД = (10 + 20)% = 30%. Процентная эффективность передачи энергии между трофическими уровнями может быть рассчитана с использованием следующего уравнения: энергия, переданная на следующий уровень ÷ общая энергия в × 100.ЦЕЛЬ: РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРАНСФОРМАЦИИ НА ОСНОВЕ ПРЕДОСТАВЛЕННЫХ ДАННЫХ. Таким образом, мы можем рассчитать эффективность, используя следующую формулу: × 100% = × 100% = 0,40 × 100% = 40% Таким образом, мы видим, что эффективность удара молотом составила 40%. Используя полученные данные, рассчитайте процент биомассы, переданной от производителя первичному потребителю. Это используется в различных методах измерения энергии и работы, будь то производство энергии или эффективность машины. Этот расчет… эффективность рассчитывается по следующей формуле: Эффективность трансформации = Общее количество клеток, растущих на чашке с агаром Количество ДНК, распределенной по чашке с агаром (в ~ г) Таким образом, прежде чем вы сможете рассчитать эффективность вашей трансформации, вы должны нужны две части информации. Возьмите номинальную мощность блока в БТЕ в час и разделите ее на указанный коэффициент энергоэффективности, чтобы получить ватты в час – (5000/11) = 454.54 Вт в час. Уравнение эффективности трансформации (TE): TE = Колонии/мкг/Разведение (A2 / A1) × 100, где A1 — нижний трофический уровень, а A2 — высший трофический уровень. Введите количество колоний или. Определения эффективности использования азота: Мировая эффективность использования азота для производства зерновых составляет 33% Agronomy Journal 91: 357-363 Важность «УРОЖАЯ» для оценки эффективности использования азота. Эффективность использования азота и/или восстановление удобрений в системах растениеводства можно рассчитать с использованием широкого диапазона методов.Те, которые специально предназначены для выращивания сельскохозяйственных культур… Чтобы рассчитать значения эффективности грунтовки, используйте следующее уравнение. » Таблица аминокислот и кодонов. Из аналогичных исследований в других экосистемах мы можем принять 10% в качестве средней эффективности преобразования от производителей к первичным потребителям. экологическая эффективность (эффективность ассимиляции трофического уровня) Отношение энергии, ассимилируемой на одном трофическом уровне, к энергии, ассимилируемой на непосредственно предшествующем уровне, выражаемое обычно в процентах; то естьРезультатом работы в этом определении считается полезное количество произведенной работы, то есть весь брак, брак и отходы исключаются из числителя. Чтобы помочь вам понять это, вы используете следующую формулу для определения эффективности использования энергии: Греческая буква эта, та, которая выглядит почти как … Таким образом, расчетная максимальная эффективность фотосинтеза равна энергии, запасенной на моль выделенного кислорода, 117 ккал. , деленное на 450, то есть 117/450, или 26 процентов. Скорость прорастания и процент.Формула эффективности: (Выход работы ÷ Вложенная работа) x 100% = Эффективность. Напомним, что «процент» означает часть на 100. Эти конкретные проценты были выбраны, поскольку они наиболее часто используются в программах тренировок с отягощениями. » Концентрация антибиотика. Процентная атомная экономия реакции рассчитывается по следующей формуле: атомная экономия = to t a l M r of the d e s i r e d o d u c t t o t a l M r of all react ants × 100. Формула расчета данных приведена в заголовке таблицы.Например. ∴ Потребляемая энергия = Выходная энергия / η Охваченные темы: определение энергоэффективности, значение энергоэффективности, эффективность продукта, эффективность освещения, эффективность окон, эффективность техники, эффективность дома, эффективность здания, Кен Гримм, PPRC, который обучает объекты и операторов эффективности распыления , и сертифицирована в рамках тренинга по эффективности окраски распылением , говорит, что первая реакция операторов заключается в том, что 37% — это низкий показатель эффективности переноса. Формула процентной разницы получается путем деления абсолютного значения изменения на среднее значение и последующего умножения на 100.Таким образом, используемая энергия составляет 9 × 50, или 450 ккал на моль выделенного кислорода. Эффективность фотосинтеза зависит от длины волны поглощаемого света. Чистота очень важна, т.е. КПД трансформатора обозначается буквой «η» и определяется как отношение выходной мощности в ваттах (или кВт) к входной мощности в ваттах (или кВт) (также известен как коммерческий КПД). Умножьте на 100, чтобы установить в процентах. ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ Уметь • Подготовить компетентные клетки (электрокомпетентные + хлорид рубидия) η = {Выход работы / Затраты работы} × 100 % = {140 / 600} × 100 % = 23.3 %. Процентная эффективность рассчитывается путем определения фактической производительности и последующего деления на максимально возможную производительность. η = 40%. Это даст вам показатель эффективности праймера в процентах. 3.5 Передача энергии внутри и между организмами (только уровень A) Жизнь зависит от непрерывной передачи энергии. c Покажите, как, по вашему мнению, могла бы выглядеть диаграмма Санки для этого процесса. Предложите подходящие единицы измерения передачи энергии в пирамидах энергии. Находят по формуле (измеренное значение-фактическое значение)/фактическое значение*100% 2.Максимально возможное значение атомной экономии составляет 100 %, когда все атомы реагентов попадают в желаемый продукт. Это процесс поглощения чужеродной ДНК бактериальной клеткой. Эффективность % = (Общее количество произведенных минут X 100) / (Общее количество отработанных часов X 60) В приведенной выше формуле 60 умножается для преобразования часов в минуты, а 100 умножается для выражения в процентах. 14.1 Процентная чистота продукта химической реакции. Кормовая эффективность представляет собой кумулятивную эффективность, с которой свинья использует пищевые питательные вещества для поддержания, прироста мышечной массы и накопления липидов.Минимальное квантовое требование для фотосинтеза в оптимальных условиях составляет около девяти. Шаг 2: В зависимости от того, какой коэффициент вы хотите рассчитать, используйте числа и поместите их в формулу. Энергоэффективность означает использование меньшего количества энергии для выполнения той же работы — и это один из самых простых способов устранить потери энергии и снизить затраты на энергию для продуктов, домов и зданий. Лампа со 100% КПД преобразует все электричество в свет и вообще не производит тепла. Это вычисляется как (8.-6. Результаты обучения. Пример 2. 2) Отдельный химический процесс имеет энергоэффективность всего 3,00%. Используемые животные — крысята-отъемыши; … Что такое формула атомной экономики? Поэтому максимальная теоретическая эффективность процесса фотосинтеза составляет примерно 11%. Формула эффективности: (Выход работы ÷ Вложенная работа) x 100% = Эффективность. Формула эффективности используется для измерения эффективности серийного производства и производительности рабочих. Вибрации и нагрев ногтя — две возможные причины потери энергии.Калькулятор теоретического выхода является лучшим инструментом для определения точной эффективности химической реакции. Формула для расчета процентной эффективности работает почти так же, как формула для расчета процентной доли чего-либо в… эффективность рассчитывается по следующей формуле: Эффективность трансформации = Общее количество клеток, растущих на чашке с агаром Количество ДНК, распределенной по поверхности пластинка с агаром (в ~ г) Таким образом, прежде чем вы сможете рассчитать эффективность вашей трансформации, вам потребуются две порции информации. Чтобы найти процент от любого числа, вы можете использовать формулу процентов: где: Часть = часть все.Объясните, что КПД светодиода составляет 90 %, компактной люминесцентной лампы — 85 %, а лампы накаливания — всего 10 %. (a) Формула показывает, как рассчитать эффективность передачи энергии в процентах. Аналитики могут измерить эффективность, разделив выпуск на стандартную норму выпуска и умножив его на 100, чтобы получить процент. Другие статьи, где обсуждается экологическая эффективность: биосфера: Энергетические трансферы и пирамиды: …уровень на другой называется экологической эффективностью. Рассчитайте трофическую эффективность от каждого трофического уровня к следующему для пирамиды продуктивности (пирамиды биомассы), показанной ниже.Математические навыки для ссылок по биологии • Выделение кислорода в результате фотосинтеза. Еще немного математики для ботаников* *В лаборатории Microchem быть ботаником — это хорошо. Вместо этого эффективность обычно рассчитывают путем трансформации 100 пг-1 нг высокоочищенной суперскрученной плазмиды в идеальных условиях. Это показывает, что КПД составляет 45 %, т. е. 1292 × 100/2870 = 45,01. Поэтому мы можем переписать формулу для теплового КПД следующим образом: Чтобы получить КПД в процентах, мы умножаем предыдущую формулу на 100.» Кодон. 2.3 Ограждение здания Протоколы ограждения здания предполагают использование здания, в котором находится процесс, в качестве ограждения. увеличение, Харди-Вайнберг, производительность). Энергоэффективность измеряется по формуле: Процент энергоэффективности = 1 100 … b Рассчитайте процент энергоэффективности этого процесса. Формула процентной разницы. Для оптимизированной реакции эффективность должна составлять от 95 до 105%. Пособие по математике для студентов-биологов 3 … изменение в процентах) или когда формула является неотъемлемой частью понимания биологии (например,грамм. ЭФФЕКТИВНОСТЬ = КПД гидравлического насоса. Важно: Поскольку КПД всех систем составляет менее 10%, к расчетной входной мощности необходимо добавить коэффициент эффективности. Используйте эту информацию и формулу для расчета процентного содержания энергии. Вопрос. Определенный химический процесс имеет энергоэффективность всего 3,00%. Правило 10% означает, что при передаче энергии в экосистеме с одного трофического уровня на другой передается только десять процентов энергии. темпы роста в 2017 и 2018 гг.Некоторые подсчитывают… Когда был включен уровень 0,1% (масс./масс.), эффективность ПЦР больше не соответствовала критериям эффективности метода VCQA (… Биология Раздел 4 Глава 5 – Энергия и экосистемы. Трофическая эффективность Соотношение продукции на одном трофическом уровне к продукции на следующем более низком трофическом уровне 2. Например, в формуле смесей (рис. 5) Ответ: КПД можно найти по формуле: η = 0,40 x 100% Решение: Дано: Выход энергии = 500 Дж. Кроме того, мы заметили, что линейность была уязвима при самом низком проценте (0.1%) Asarum sieboldii Miq. Эффективность человеческого тела в преобразовании химической потенциальной энергии в полезную работу известна как механическая эффективность тела. Таким образом, расчетная максимальная энергетическая эффективность фотосинтеза равна энергии, запасенной на моль выделенного кислорода, 117 ккал, деленной на 450, т. е. 117/450, или 26 процентов. Это означает, что за один день А и Б вместе могут выполнить 30% работы. Используя концепцию энергоэффективности, мы можем рассчитать составляющую и общую эффективность: O ve r a l l E f f i c i e n c y = E l e c t r i c a l E n e r g y O u t p u t C h e m i c a l E n e rg y I n p u t.Здесь электрическая энергия дана в Втч, а химическая энергия в БТЕ. Вот одно видео-руководство для расчета общей эффективности. Формула стоимости коэффициента эффективности может быть получена с помощью следующих шагов: Шаг 1: При расчете коэффициента эффективности нам нужно выбрать цифры из отчета о прибылях и убытках и балансовых отчетов. методы и формула КЭ для каждого протокола перечислены в таблице 2-1. Например, счет за электроэнергию для типичного нового холодильника с автоматической разморозкой и верхней морозильной камерой будет составлять около 55 долларов в год, тогда как типичная модель, проданная в 1973 году, будет стоить почти 160 долларов в год (почти в три раза больше энергопотребления).Энергоэффективность холодильников и морозильников значительно улучшилась за последние три десятилетия. Группа химиков из Каунасского технологического университета (КТУ) в Литве синтезировала материалы, которые использовались для создания рекордного перовскитного солнечного модуля с эффективностью 21,4 процента. Выразите свои ответы числовым выражением в процентах, но не добавляйте символы процента (%). Эффективность трансформации: Трансформанты / мкг ДНК или: Трансформанты / нг ДНК * Этот расчет предполагает, что после добавления ДНК, компетентных клеток и среды дальнейшие разведения реакции трансформации не производятся.(-1/Значение наклона)-1)*100. Перенос энергии между трофическими уровнями обычно считается равным 10% чистой продукции на предыдущем трофическом уровне (закон Десяти процентов)… Это позволяет хемоавтотрофам синтезировать сложные органические молекулы, такие как глюкоза, для получения собственной энергии и, в свою очередь, поставляет энергии для остальной части экосистемы. эффективность передачи энергии в процентах = общая энергия в биомассе общая доступная энергия × 100 (i) Общая энергия, доступная производителям от солнечного света, составляет 1 700 000 в условных единицах.» Эффективность трансформации бактерий. Коэффициент эффективности белка Для определения PER требуются растущие животные. Формула Сначала вы вычитаете исходное число из самой последней цифры. B на 60% более эффективен, чем A. Введите наклон вашей стандартной кривой в один из двух калькуляторов ниже (в зависимости от того, находится ли Ct на оси x или y вашего графика). Этот калькулятор дает эффективность амплификации реакции qPCR на основе наклона стандартной кривой. ВВЕДЕНИЕ Трансформация является наиболее распространенным и универсальным методом, используемым в молекулярной биологии.Формула эффективности – Пример №1. это увеличение количества продукта ПЦР после каждого цикла. Вместо этого эффективность обычно рассчитывают путем трансформации 100 пг-1 нг высокоочищенной суперскрученной плазмиды в идеальных условиях. Эффективность фотосинтеза — это доля световой энергии, преобразованная в химическую энергию в процессе фотосинтеза в зеленых растениях и водорослях. В среднем предполагается, что передача энергии составляет всего 10 процентов (рис. 2). Это рассчитывается как (8,673 трансформантов/1 960 784 314) x 100 для расчета эффективности трансформации .-6. Skid to Rest становится: … Это даст вам базовую оценку эффективности в процентах. для аналитических стандартов в лабораториях или фармацевтических продуктов, где примеси могут иметь опасные побочные эффекты в лекарстве или лекарстве. Давайте возьмем пример годового отчета Apple Inc. за 2018 год, чтобы проиллюстрировать концепцию формулы эффективности. Если вы планируете рассчитать эффективность для сравнения клеток или лигирования, имейте в виду множество переменных, влияющих на этот показатель. Рациональный вывод заключается в том, что эффективность использования энергии лучше всего сохраняется при выборе продуктов питания как можно ближе к исходному источнику энергии.Эффективность реакции можно рассчитать по формуле: Эффективность (Е) = 10-1/наклон стандартной кривой % Эффективность = (Е-1) x 100. Основная формула представляет собой отношение выхода к входу, выраженное в процентах. : КПД = (выход / вход) × 100 Производство энергии Тепловая машина выдает 500 Дж тепловой энергии в виде полезной работы. В дыхании в качестве дыхательных субстратов используются различные вещества. Чистая эффективность производства (NPE) позволяет экологам количественно оценить, насколько эффективно организмы определенного трофического уровня включают энергию, которую они получают, в биомассу; он рассчитывается по следующей формуле: NPE = ассимиляция чистой потребительской продуктивности × 100 Фотосинтетически активная радиация (400–700 нм) составляет лишь 45% фактического дневного света.Операционная эффективность — это прежде всего показатель, который измеряет эффективность полученной прибыли как функцию операционных затрат. В терминах формулы это можно представить следующим образом: Эффективность трансформации Количество ДНК, рассредоточенной на чашке Общее количество колоний, растущих на чашке ДНК LB/amp/ara = + Эффективность трансформации = _____ # трансформантов/мкг Расчеты эффективности трансформации дают очень большие числа. 3. Biology Glossary search by EverythingBio.com Измерение того, насколько неточным является измерение, стандартизированное в зависимости от того, насколько оно велико.Эффективность удара молотом составила 40%. (Первичные потребители — 7079 Третичные потребители — 45) (1) … Всего = общая сумма, на которую оперирует процент, также известная как база. Выбранные проценты составляли 90, 80 и 70% от 1ПМ, а порядок тестирования был случайным для каждого участника. Цели: Целью этого лабораторного опыта является предоставление возможности: измерить процент и скорость прорастания семян; определить влияние возраста на всхожесть семян. Затем вы делите результат этого расчета с исходной цифрой.Надеюсь, эта страница была полезной. Например, бройлеры (молодые цыплята) могут набирать полфунта (227 г) веса на каждый фунт (454 г) пищи, которую они съедают. Эффективность передачи выражается в процентах. КПД η = 40 %. A … Эффективность определяется как. Количественная ПЦР или ПЦР в реальном времени (кПЦР) становится одним из наиболее широко используемых молекулярных анализов. » Использование кодонов. Это было достигнуто за счет пассивации активного слоя солнечных батарей, что увеличивает количество ватт в час и делит на 1000, чтобы получить киловатт в час — (454.54/1000) = 0,4545 киловатт в час. Помимо докторской степени в области химии, он также провел и опубликовал свою исследовательскую работу по различным предметам, таким как биология, сестринское дело и ветеринария.

Авиалинии аэропорта Тихуаны, Право на информацию Запрос Филадельфия, Образец сообщения с напоминанием о собрании, Kronos Mobile Down 2021, Экран блокировки крышки Samsung, Группа интересов кардиологии Uci, Мужские блейзеры Ливерпуль, Горный медицинский центр в Тобиханне, Scute Swarm Бурлящий отросток, Стоимость инъекций церении недалеко от Берлина, Политические знаки на частной собственности в Техасе, Кэррингтон-парк в Галф-Пойнт, Булевы игровые решения,

Коэффициент эффективности — обзор

6.2 Влияние золоотложения и шлакообразования на теплообмен в печах

Начнем этот раздел с рассмотрения изменений коэффициента теплового КПД ψ в процессе отложения и шлакообразования. Согласно представленной ранее информации, стенку печи можно считать серым телом, а связь между ее собственным излучением, отраженным излучением, проецируемым излучением и излучаемостью можно выразить следующим образом: )qI

Лучистый поток теплопередачи q представляет собой количество тепла, передаваемого между этой поверхностью и внешней системой.Для энергетического баланса рассчитайте следующее:

(6.2a)q=qI−qR(Оно положительно если тепло получено.)

или

(6.2b)q=ɛqI−ɛσT4

Влияние характеристик топлива , режим горения и тепловая нагрузка котла на внутритопочный теплообмен могут быть единовременно представлены коэффициентом теплового КПД ψ , который может быть измерен экспериментально. Проецируемое излучение и радиоизлучение можно измерить с помощью расходомера теплового излучения. Если расходомер тепла обращен к пламени, можно измерить проецируемое излучение q I от пламени к стене; если расходомер тепла обращен к стене воды, можно получить коэффициент излучения q R от стены к пламени.Коэффициент тепловой эффективности водяной стены составляет:

(6.3)ψ=qI−qRqI=qqI

, где ψ обозначает отношение тепла, поглощаемого водяной стеной, к проецируемому излучению. Чем больше ψ , тем сильнее радиационный теплообмен между стенкой воды и пламенем.

Факторы, влияющие на коэффициент тепловой эффективности водяной стены ψ , включают следующее.

1.

Коэффициент излучения поверхности водяной стенки, а именно коэффициент излучения поверхности золы после отложения и зашлаковывания, связан со структурой и температурой зашлакованности.Излучательная способность поверхности рыхлого шлака ниже, чем у плотного шлака. Излучательная способность водяной стены обычно составляет около 0,8.

2.

ψ пропорционально разности проецируемого излучения и радиоактивности. Если проецируемое излучение велико, но также велико и отраженное излучение, то коэффициент теплового КПД не обязательно будет увеличиваться. На рис. 6.4 показано, как измеренный коэффициент теплового КПД изменяется по высоте топки котла с мокрым подом производительностью 230 т/ч.Проецируемое излучение высокое в зоне плавления шлака, но и радиоизлучение также велико, поэтому ψ низкое. На верхней ступени печи проецируемое излучение низкое, потому что температура газа низкая, но излучение также низкое, поэтому коэффициент термической эффективности ψ высокий.

Рисунок 6.4. Изменения коэффициента теплового КПД и теплового потока печи с мокрым подом производительностью 230 т/ч.

3.

ψ связано с температурой стенки воды, а именно с температурой поверхности золы.Температура поверхности связана с толщиной отложений и шлакообразования. Если слой золы тонкий, сопротивление теплопроводности золы низкое, а температура поверхности шлака низкая. Если слой золы толстый, увеличивается сопротивление теплопроводности и быстро растет температура поверхности шлака. В предыдущем исследовании был представлен пример, изображенный на рис. 6.5 [15]. Для случая одинаковой температуры пламени, когда толщина слоя шлака составляет 5 мм, разница между температурой поверхности шлака и температурой пламени составляет около 350°С, тогда как при толщине слоя шлака 50 мм температура поверхности шлака составляет всего около 40°С. С ниже температуры пламени.При этом лучистый теплообмен пламени и водяной стенки уменьшается с 200 × 10 3 Вт/м 2 до 30 × 10 3 Вт/м 2 . Одним словом, влияние температуры поверхности (температуры шлакового слоя) является существенным.

Рисунок 6.5. Зависимость между толщиной слоя шлака и температурой поверхности слоя шлака.

Наконец, на основе уравнения. (6.3) и концепция радиационного теплообмена:

(6.4)ψ=qI−qRqI=qI−ɛσT4+1−ɛqIqI=ɛ1−σT4qI

Из этого уравнения видно, что коэффициент теплового КПД ψ связан с коэффициент излучения поверхности водной стенки ɛ , температура поверхности T и проецируемый лучистый тепловой поток на поверхность водной стенки q I , где q R — эффективный лучистый тепловой поток поверхности водной стенки.

При отсутствии отложений температура поверхности стенки воды равна температуре поверхности металлической трубы, что близко к температуре рабочего тела в трубе без учета термического сопротивления накипи, отложившейся на внутренней стороне нагревательных труб. При том же прогнозируемом лучистом тепловом потоке q I σT4qI в это время наименьшее, а коэффициент тепловой эффективности ψ достигает своего максимума. После осаждения температура поверхности стенки воды T эквивалентна температуре поверхности золы и зависит от толщины/плотности слоя золы (чем толще слой золы, тем выше температура поверхности слоя золы).Когда зола достаточно толстая, чтобы температура поверхности слоя золы поднималась близко к температуре пламени, разница была почти нулевой, и теплопередача стремилась к нулю. В это время коэффициент теплового КПД ψ достигает своего минимума (тоже нуля).

Рассмотрим влияние коэффициента загрязнения ζ на теплообмен. В соответствии с приведенным выше определением, коэффициент загрязнения ζ составляет:

(6,5)ζ=ψ/x

, где x — эффективный коэффициент конфигурации трубы с водяной стенкой, зависящий от структуры воды. стена.Большие угольные котлы обычно имеют мембранную стенку с ребрами ( x = 1), поэтому коэффициент загрязнения равен коэффициенту теплового КПД. При проектировании и анализе котлов вместо коэффициента теплового КПД обычно используется коэффициент загрязнения. Фактор загрязнения обычного котла подробно описан в Таблице 3.1.

Для водяной стены с огнеупорным материалом коэффициент загрязнения определяется по следующему уравнению:

При уменьшении коэффициента загрязнения ζ ослабевает способность радиационного теплообмена и уменьшается тепло, поглощаемое топкой, что приводит к повышению температуры газа на выходе из топки.

6.2.1 Характеристики теплопередачи и расчет зольного слоя при шлаковании

Коэффициент золоотложения ρ характеризуется сопротивлением теплопроводности зольного слоя на водяной стенке, которое зависит от вида топлива и режима водяной стенки. Таблица 6.2 приведены рекомендуемые значения коэффициентов зольности водной стенки. Коэффициенты золообразования для других типов поверхностей нагрева приведены в D6.31, D6.33, D6.37 и D6.38 Приложения.

Таблица 6.2. Рекомендуется значения коэффициента осаждения золы

= 12-15% Следующее балансовое уравнение описывает взаимосвязь между потоком теплопередачи и толщиной шлакового слоя (или коэффициентом золообразования):

Измерение процесса теплопередачи дает сумму лучистого и конвективного теплообмена, поглощаемого поверхностью нагрева, которая равна количество теплоты, как проведенной через зольный слой, так и конвективной теплоты, переданной в рабочую среду в трубах водяных стенок, и может быть выражено следующим образом:

(6.7)σaFTg4−Ts4+h3Tg−Tw=Ts−Ttρ

(6.8)Ts−Ttρ=h2Tt−T1

где T g – температура пламени в топке, T с температура поверхности слоя золы, T t — средняя температура стенки трубы с водой (не учитывать разницу температур, вызванную термическим сопротивлением самой трубы и внутренним отложением), а a F — коэффициент излучения печи, который рассчитывается по коэффициенту излучения пламени ɛ г и коэффициенту излучения поверхности шлака ɛ с (см. ниже):

(6.9)aF=11ɛg+1ɛs−1

h 2 – коэффициент конвективной теплоотдачи от пламени к поверхности золы, h 1 – коэффициент теплопередачи между внутренней поверхностью трубы водяной стенки и рабочей среды в трубе, T 1 – температура рабочей среды, σ – радиационная постоянная, ρ – коэффициент золообразования (сопротивление теплопроводности золы δ / λ , где δ — толщина слоя золы, λ — теплопроводность золы).Из уравнений (6.7) и (6.8) можно рассчитать соотношение между тепловым потоком q и толщиной золы (предположим, что λ постоянно), как показано на рис. 6.6.

Рисунок 6.6. Зависимость толщины шлакового слоя от теплового потока.

Ниже приведен практический пример.

Пример 6.1

Пылеугольный котел производительностью 130 т/ч, площадь топочной стенки A = 479,5 м 2 , расчетный расход топлива B кал = 4.437 кг/с, а количество теплопередачи в топке на 1 кг сожженного топлива Q r = 12246 кДж/кг. Известная толщина покрытия составляет 0,5 мм, а теплопроводность покрытия составляет 0,1 Вт/(м·°C). Рассчитайте температуру внутри и снаружи слоя осаждения.

Суммарное тепло, поглощаемое водяной стенкой:

QrBcal=12246×4,437=54335,5   кВт

Тепловой поток площади поверхности нагрева:

q=QrBcalA=113,3кВт/м2 900 :

Δt=δλq=0.5×10−30,1×113,3=566,5 °С

Если температура поверхности стенки воды 450°С, то температура внешней золы 1016,5°С.

6.2.2 Расчет теплопередачи с отложениями и шлакообразованием

Расчетные уравнения теплопередачи печи получены на основе радиационного теплообмена. После всесторонних испытаний котла комплексное влияние конструкции котла, режима горения, характеристик топлива, отложений и шлакообразования может быть отражено уравнениями с использованием коэффициентов M и ψ .

Температура газа на выходе из печи T″F может быть определена по формуле (5.27):

T″F=TaMσψAa~FTa3φBcalVC¯+1

Если известны конструкция топки, характеристики топлива и параметры котла, температура газа на выходе топки может быть рассчитана по приведенному выше уравнению. Влияние отложений и шлакообразования на коэффициент теплового КПД печи ψ было представлено ранее в этом разделе.

Коэффициент M связан с геометрической формой печи и является функцией отношения высоты печи h F к эквивалентному диаметру поперечного сечения печи d e .Как указывалось в предыдущем исследовании, согласно большому количеству испытаний на пылеугольном котле с сухим днищем соотношение M и h F / d e может быть получено, как показано на рис. 6.7 [15]. Эквивалентный диаметр поперечного сечения печи можно рассчитать по следующей формуле:

Рисунок 6.7. Коэффициент геометрической формы печи.

(6.10)de=4FU

, где F – площадь поперечного сечения печи, а U – периметр поперечного сечения печи.

Что нужно знать?

Даже если тема киловатт не является темой, о которой вы думаете каждый день, она определенно влияет на вашу повседневную жизнь. Видите ли, ватт — это основная единица измерения электрической мощности. Термин «ватт» происходит от Джеймса Уатта из Шотландии, инженера, предпринимателя, ремесленника, производителя инструментов и ученого, которого часто называют отцом промышленной революции. Одно из его самых заметных достижений относится к 1775 году, когда он изобрел паровую машину Уатта.Сегодня паровые турбины на тепловых электростанциях используют ту же технологию для преобразования тепловой энергии в механическую. Мы измеряем эту электрическую мощность в киловаттах.

В этом руководстве мы берем сложную тему киловатт и упрощаем ее до более понятных терминов. Здесь вы лучше поймете, что такое киловатты, а также мы рассмотрим такие вещи, как то, что мы измеряем в киловаттах, как мы конвертируем и рассчитываем киловатты и чем киловатты отличаются от киловатт-часов, мегаватт и гигаватт.

Что такое ватт?
Что такое киловатт?
 

источник

Прежде чем мы обсудим киловатты, давайте на секунду поговорим о ваттах (Вт). Ватт — основная единица мощности, используемая для измерения электрической, тепловой и механической мощности. Один ватт равен одному джоулю, а также одному вольт-амперу. Все эти термины измеряют электрическую мощность.

Теперь давайте перейдем к более подробному описанию того, что такое киловатт (кВт). Проще говоря, киловатт — это еще один термин, используемый для измерения мощности.Чаще всего мы используем киловатты для измерения жилой и коммерческой мощности.

Имейте в виду, что приставка «кило» означает тысячу. Вам может быть легче запомнить, что один киловатт равен 1000 ваттам электроэнергии, когда вы думаете о значении префикса. Например, микроволновая печь с маркировкой 1000 Вт требует для работы мощность 1000 Вт (или 1 кВт).

Как преобразовать ватты в киловатты?
Как преобразовать киловатты в ватты?
 

Преобразование ватт в киловатты так же просто, как вы могли догадаться.Мы находим мощность в киловаттах P(kW) путем деления мощности в ваттах P(W) на 1000.

Вот формула преобразования ватт в киловатты:  

Например, если вы хотите перевести посудомоечную машину мощностью 1500 Вт в киловатты, вы должны сделать следующий расчет:  

  • P(кВт) = 1500 Вт / 1000 = 1,5 кВт

Вот еще один способ думать об этом, который может упростить математику. Добавьте десятичную точку в конце вашего целого числа. В данном случае 1500р.Затем, поскольку в 1000, то есть числе, на которое вы делите, три нуля, вы переместите десятичную точку на три цифры или три пробела влево. Вы получаете 1.500 или 1.5. Этот трюк позволяет очень легко преобразовать ватты в киловатты с помощью быстрых вычислений в уме.

Вот формула преобразования киловатт в ватт:  

Поскольку мы знаем, что один киловатт эквивалентен 1000 ваттам, решим это уравнение в обратном порядке.

Например, если вы знаете, что ваша посудомоечная машина потребляет 1,5 кВт, вы должны выполнить приведенное ниже уравнение, чтобы определить, что ваша посудомоечная машина имеет мощность 1500 Вт или требует 1500 Вт мощности для работы.

  • Преобразование 1,5 кВт в ватты: 
  • P(Вт) = 1000 × 1,5 кВт = 1500 Вт

Сколько киловатт в мегаватте?   

источник

Мы используем мегаватты при измерении мощности в гораздо большем масштабе. Если бы вы хотели знать, сколько энергии вырабатывает электростанция или сколько электроэнергии требуется для питания всего города, вы бы использовали мегаватты.Например, мощность типичной угольной электростанции составляет около 600 МВт.

Чтобы продолжить путь упрощения, используйте ту же формулу, что и выше, для преобразования киловатт в мегаватт (МВт). Почему это? Ну, потому что 1000 киловатт равны, как вы уже догадались, одному мегаватту.

Вот формула для перевода киловатт в мегаватт:  

Эта формула также означает, что если вы хотите перевести ватты в мегаватты, вам нужно добавить в уравнение еще три нуля.Мощность в мегаваттах P(МВт) можно найти, разделив мощность в ваттах P(Вт) на 1 000 000.

Вот формула для преобразования ватт в мегаватты:  

  • P(МВт) = P(Вт) / 1 000 000

Например, если вы преобразуете 100-ваттную лампочку в мегаватты, вы сделаете следующий расчет:  

  • P(МВт) = 100 Вт / 1 000 000 = 0,000100 МВт

Сколько мегаватт в гигаватт?  

Предположим, вы ищете еще большую единицу измерения.В этом случае вы захотите использовать гигаватт, который мы используем для измерения того, сколько энергии могут генерировать большие электростанции или несколько станций вместе. В 2012 году общая мощность электростанций США составляла около 1100 ГВт.

Вероятно, вы заметили, что здесь формируется закономерность. В этом случае у вас может быть хорошее представление о формуле преобразования мегаватт в гигаватт (ГВт). Если вы догадались, что в одном гигаватт 1000 мегаватт, вы были бы правы. Этот забавный факт означает, что в одном гигаватт 1 000 000 киловатт и в одном гигаватт 1 000 000 000 ватт.Вау!

Что такое киловатт-часы?
Отличаются ли киловатт-часы от киловатт?
 

источник

 А теперь все может немного запутаться. Киловатт-час (кВтч) — это мера того, сколько энергии используется. Однако на самом деле это не то же самое, что измерение количества киловатт, которое вы используете в час, потому что мощность и энергия — это не одно и то же. Вместо этого киловатт-час измеряет количество времени или количество энергии, необходимое для использования одного киловатта мощности.

Количество энергии, используемой при работе прибора мощностью 1000 Вт в течение одного часа, равно одному киловатт-часу. Чем меньше мощность предмета, тем лучше.

Вот пример: если бы вы использовали 100-ваттную лампочку, она выработала бы один киловатт-час энергии после 10 часов использования. Но если вы переключитесь на более энергоэффективную лампочку, которой требуется всего 40 Вт для производства такого же количества света, вам потребуется 25 часов, чтобы использовать один кВтч энергии. Представьте, какой экономии энергии вы могли бы добиться, если бы выключили все лампочки в своем доме.

Точно так же, как и при измерении энергопотребления, когда вы рассчитываете количество энергии, используемой или производимой в большем масштабе, вы должны использовать мегаватт-часы (МВтч) или гигаватт-часы (ГВтч).

Как рассчитать энергопотребление электроприбора?  

Как рассчитывается потребление энергии в киловатт-часах?

Подобно тому, как один киловатт равен 1000 ваттам мощности, один киловатт-час эквивалентен 1000 ваттам или джоулям энергии, потребляемой в течение одного часа.Если вы хотите преобразовать ватты в киловатт-часы, чтобы узнать, сколько энергии потребляет ваша кофеварка каждый день, вы должны умножить потребляемую мощность в ваттах на количество использованных часов. Затем разделите это число на 1000.

Вот формула для перевода ватт в киловатт-часы:  
  • кВтч = (ватт × час) ÷ 1000 

Например, чтобы найти кВтч 1200 Вт за 3 часа:  

  • кВтч = (1200 × 3) ÷ 1000 

Как преобразовать потребление энергии из киловатт-часов в ватты?  

Предположим, вам нужно выполнить обратную операцию, чтобы определить мощность вашей кофеварки на основе ее киловатт-часов.В этом случае вы можете легко сделать это, внеся несколько простых изменений в формулу.

Для этого преобразования умножьте используемую энергию в кВтч на 1000, чтобы найти потребление энергии в ватт-часах. Затем вы должны разделить это число на количество часов, в течение которых вы его использовали.

Вот формула для перевода киловатт-часов в ватты:  

  • ватт = (кВтч × 1000) ÷ час

Например: найдем мощность в ваттах для 3.6 кВтч энергии используется за 3 часа.

  • Вт = (3,6 кВтч × 1000) ÷ 3 часа

Сколько стоит один киловатт-час электроэнергии?  

источник

Большинство коммунальных компаний рассчитывают ваш счет за электроэнергию на основе того, сколько киловатт-часов или единиц энергии вы используете каждый месяц. Поскольку научная единица энергии измеряется в джоулях, вы часто будете видеть, что потребление энергии указано в джоулях в вашем счете за электроэнергию. Помните, что один джоуль равен одному ватту.Если вы можете преобразовать ватты в кВтч, вы можете предсказать, сколько может стоить эксплуатация ваших различных электрических приборов и устройств.

На основе последних данных о ценах на электроэнергию, предоставленных Управлением энергетической информации США, был составлен отчет о тарифах Choose Energy®. В отчете показано, насколько различаются затраты на электроэнергию в зависимости от вашего местоположения.

В 2020 году жители Айдахо платили самые низкие средние тарифы на электроэнергию в США — 9,67 цента за кВтч. Наоборот, больше всего платили жители Гавайев: их средние тарифы на электроэнергию в 2020 году составили около 28.84 цента за кВтч.

Как рассчитать энергопотребление электроприбора?
Как мне рассчитать, каким будет мой счет за электроэнергию?
 

Давайте воспользуемся средней по стране ставкой около 13 центов за кВтч, чтобы подсчитать, сколько стоит питание 100-ваттной лампочки каждый час. Поскольку для работы требуется 100 ватт мощности — чтобы преобразовать мощность в ваттах в киловатт-часы — вы умножите 100 ватт на один час. Затем вы разделите на 1000, чтобы найти потребление энергии в кВтч.

  • Энергия = (100 × 1) ÷ 1000 
  • Почасовая стоимость = стоимость электроэнергии за кВтч ÷ потребление энергии в кВтч 
  • Почасовая стоимость = 0,13 USD ÷ 0,1 кВтч
  • Стоимость часа = 1,3 цента

Если электричество стоит 13 центов за кВтч, то 100-ваттная лампочка будет стоить 1,3 цента за каждый час ее работы. Большинство счетов за электричество рассчитываются ежемесячно. Чтобы оценить свои ежемесячные расходы, выполните следующие действия:   

  1. Оцените, сколько часов в день вы в среднем используете эту лампочку.(Предположим, что это 5 часов).
  2. Умножьте мощность лампочки на среднее количество часов ежедневного ее использования вместо одного часа, используемого в приведенной выше формуле. (Допустим, ваша лампочка на 60 ватт, так что вы бы рассчитали 60 ватт x 5 часов).
  3. Решите приведенное выше уравнение, используя фактическую мощность вашей лампочки и фактическое среднее количество часов, в течение которых вы используете эту лампочку в день. (60 х 5 = 300 ÷ 1000 = 0,3 кВтч).
  4. Разделите среднюю стоимость электроэнергии в вашем районе на среднесуточную мощность вашей лампочки в кВтч.(0,13 доллара США ÷ 0,3 кВтч = 43 цента в день.  
     
  5. Умножьте свой ответ на 30, чтобы получить среднемесячное количество кВтч для этой лампочки. В этом случае 0,43 доллара США x 30 дней = 3,90 доллара США. Вам будет стоить 3,90 доллара в месяц, если вы оставите лампочку мощностью 60 Вт включенной в среднем на 5 часов в день каждый день.
     
  6. Повторите это уравнение для всех лампочек, приборов и других электрических устройств в вашем доме.
     
  7. Сложите общую сумму, чтобы узнать примерную ежемесячную стоимость электроэнергии в киловатт-часах.Вы можете быть удивлены, увидев, как быстро все это складывается.

Сколько киловатт-часов потребляет среднее домашнее хозяйство США в день?  

источник

Теперь, когда вы знаете все о том, как рассчитать потребляемую вами энергию в кВтч, может быть интересно сравнить ваше энергопотребление с другими в Соединенных Штатах. В 2019 году средний дом в США потреблял 887 киловатт-часов (кВтч) электроэнергии в месяц, что составляет почти 30 кВтч в день.Если вам интересно узнать, где вы находитесь по сравнению с другими в вашем конкретном регионе или штате, ознакомьтесь с данными, предоставленными Управлением энергетической информации США.

Сколько киловатт должен быть генератор для работы дома?  

Если вы живете в районе с погодными условиями, которые могут привести к перебоям в подаче электроэнергии, вы можете немного успокоиться, купив генератор. Морозильники, светильники, холодильники и насосы для колодцев — это лишь некоторые из устройств, которые вы можете оставить работать во время отключения электроэнергии.

Самое важное бытовое оборудование может работать с генератором мощностью от 5000 до 7500 Вт. Если вы хотите, чтобы весь ваш дом продолжал работать, вам, вероятно, придется увеличить площадь. Если у вас меньше бытовой техники, вы можете обойтись чем-то меньшим. Определение мощности необходимых вам приборов поможет вам выяснить, какой размер генератора вам понадобится.

В чем разница между ваттами и амперами?  

Ватт и ампер, также известные как амперы, являются единицами, используемыми для измерения потребления или производства электроэнергии.На этикетке всех электронных устройств указано энергопотребление в ваттах или амперах. Если на этикетке вашего устройства указаны амперы, вы можете рассчитать мощность, используя простую формулу.

Вот формула для перевода ампер в ватты:  

Мощность = Ампер x 120  

Например, если у вас есть устройство на 120 В с маркировкой 20 А, это эквивалентно мощности 2400 Вт. В форме уравнения: 20 А x 120 В = 2400 Вт

Что такое киловатт-пик?   

источник

Киловатт-пик (кВт) относится к скорости, с которой система может генерировать энергию во время пиковой производительности, то есть когда она работает с максимальной мощностью.Мы чаще всего используем кВт для систем солнечной энергии. Эти системы помечены номинальной мощностью в пиковых киловаттах (кВт), чтобы потребители могли сравнить выходные возможности и размеры различных фотоэлектрических панелей.

Система мощностью 2 кВт/п будет производить 2 кВт электроэнергии только при самом ярком солнечном свете, когда все условия в лучшем виде. Стандартные модули занимают около 6,25 квадратных метров площади крыши на каждый кВт/ч. Модули с более высокой эффективностью занимают всего пять квадратных метров подкровельного пространства.

Как технологии меняют энергетику  

Нет никаких сомнений в том, что технологии с годами совершенствуются не по дням, а по часам. В энергетике дела обстоят иначе. Давайте посмотрим на два превосходных примера.

Сколько стоит зарядить Tesla?  

Tesla существует с 2003 года, но теперь, когда электромобили становятся все более распространенными, они также становятся более доступными. Поскольку цены на газ растут, стоимость зарядки электромобилей снижается.Взгляните на этот пример, который объясняет, сколько стоит зарядить Tesla Model 3 на домашней зарядной станции:  

.
  • Емкость аккумулятора составляет 75 кВт, а наш текущий средний тариф на электроэнергию, который мы собираемся использовать, составляет 13 центов за кВтч 
  • Это означает, что ваша стоимость зарядки равна 75 x 0,13 доллара США = 9,75 доллара США за полную «заправку», которая позволит вам проехать примерно 240 миль.
  • Сравните зарядку Tesla с заправкой автомобиля меньшего размера с бензобаком на 12 галлонов.Когда мы используем стоимость бензина в размере 3,85 доллара за галлон, становится совершенно ясно, что 46,20 доллара, которые вы тратите на заправку автомобиля бензином (12 x 3,85 доллара = 46,20 доллара), намного дороже, чем использование зарядной станции Tesla. Это может дать вам 300-400 миль времени в пути, но даже зарядка Tesla дважды стоит меньше половины стоимости одного бака бензина.
  • Бонус: управляя электромобилем, вы сократите выбросы углекислого газа и станете частью борьбы с изменением климата.

Умный счетчик позволяет легко измерять потребление энергии  

Интеллектуальные счетчики автоматически отправляют ежедневные и ежечасные данные об использовании энергии в центральную компьютерную систему вашей коммунальной компании.

alexxlab / 19.03.1994 / Разное

Добавить комментарий

Почта не будет опубликована / Обязательны для заполнения *

Water стены типа топливо / сгорание типа 9027 ρ / (M 2 · ° C / W)
голая вода стена GAS 0
Мазут 0.0017
Pulverized Coar 0.0034
Угольный порошок R 83 = 12-15%
Масло сланца 0.0060
Грата
с огнеупорным покрытием 0,0067
Водная стена с огнеупорным кирпичом 0,0086