Účinnost (fyzika)

Světelná účinnost klasické žárovky je asi 10 %

Účinnost je fyzikální veličina. Udává poměr mezi výkonem a příkonem stroje při vykonávání práce.

Energie dodaná stroji je vždy větší než práce strojem vykonaná (v opačném případě bychom mluvili o tzv. perpetuum mobile), kvůli ztrátám – přeměně energie na neužitečné druhy (např. v důsledku tření se mění mechanická energie v teplo). Proto účinnost je vždy menší než 100 %.

Značka: η

Jednotka: jako bezrozměrná veličina buď bez jednotky, příp. s jednotkou %

Výpočet:

$\eta ={\frac {P^{\prime }}{P}}$,

kde P' je výkon = energie odebíraná ze zařízení za jednotku času

a P je příkon = energie, kterou musíme do zařízení dodat proto, abychom z něj byli schopni odebírat požadovaný výkon (ve formě energie za stejný čas).

Místo výkonu a příkonu lze dosazovat celkovou práci, kterou stroj vykonal a celkovou energii, kterou stroj spotřeboval.

Energetická účinnost

Energetická účinnost je podíl využité energie k vložené energii. Výsledkem je číslo menší než 1. Často se uvádí v procentech. Pokud se započítává jen jistá část vložené energie, může být větší než 1.

Účinnost větší než 1

Tepelné čerpadlo

V některých případech se lze setkat i s udávanou účinností větší než 1. V tom případě se jedná například o tepelné čerpadlo, kde se jako vstup bere pouze vložená ušlechtilá energie (např.: elektrický proud) a jako výstup se počítá celková tepelná energie dodávaná do místa spotřeby, tedy i teplo načerpané z dalšího zdroje. Například z hlubinného vrtu, kde využívá stabilní teploty horní vrstvy zemské kůry (cca do hloubky 100m), tepelného výměníku zakopaného horizontálně v nezámrzné hloubce nebo v teplejších oblastech výměník vzduch/médium nebo u vody voda/médium. Toto do takto pojaté energetické bilance není záměrně započteno - například proto, že není na rozdíl od elektřiny a dalších zdrojů energie zpoplatněn a zdaněn.

Spalování

Účinnost vyšší než 1 se někdy uvádí i u kotlů pro ohřev vody. Je to dáno tím, že jako základ účinnosti kotlů se nebere spalné teplo paliva (které vyjadřuje celou chemickou energii), ale jeho výhřevnost, ve které není započtena energie skupenského tepla vodní páry ve spalinách. Pokud se toto teplo využije (voda zkondenzuje), může být využitá energie vyšší než výhřevnost a jejich poměr je pak vyšší než 1. Teplo předané vodě je však vždy menší nežspalné teplo a celková účinnost je tak vždy menší než 1.

Příklady účinností

Společenské využití energie může mít účinnost i méně než 50 %. (V USA je to podle odhadů jen 39 %.) Je to dáno tím, že tepelné stroje mají omezenou účinnost (nejlepší je Carnotův cyklus). I solární panel nedosahuje účninnosti 50 %.

Související články

• účinnost (právo)