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 %

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

Tepelná čerpadla mají udávanou účinnost větší než 1. Kde, jako vstup je brána pouze vložená ušlechtilá energie (elektrická energie, ...). Jako výstupní energie se počítá celková výstupní tepelná energie dodaná tepelným čerpadlem. Do tepelného čerpadla ale vstupuje i další tepelná energie získaná z jiného vnějšího zdroje tepla, kterým mohou být různé výměníky odebírající teplo venkovnímu vzduchu, vodě, technologii, půdě (výměník zakopaný horizontálně v nezámrzné hloubce) nebo i z hlubinného vrtu, kde využívá stabilní teploty horní vrstvy zemské kůry (cca do hloubky 100 m).

Do takto pojaté energetické bilance není záměrně započten vnější zdroj tepla – důvodem může být to, že na rozdíl od elektřiny a dalších zdrojů energie není venkovní volná energie zpoplatněna a zdaněna.

Spalování

Účinnost vyšší než 1 se někdy uvádí i u kondezačních kotlů. 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 ve spalinách zkondenzuje), může být výstupní energie kotle vyšší než výhřevnost a jejich poměr je pak vyšší než 1. Výstupní energie kotle je však vždy menší než spalné 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 účinnosti 50 %.

Související články

• účinnost (právo)

Externí odkazy

• (česky) Tepelné motory (Přehled účinností)

Autoritní data	PSH: 2966 GND: 4066387-5 LCCN: sh85082756 NLI: 987007558142405171