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Si vous vous êtes déjà demandé ce que cela signifie de dire qu'un appareil électrique fonctionne mieux qu'un autre, il existe en fait un moyen de mesurer l'efficacité et l'efficience de ces appareils. le coefficient de performance Cette formule explique l’utilisation du mot "meilleur" lorsque l’on parle de la performance des appareils et autres appareils.
Coefficient de Performance Formule
Vous pouvez calculer le coefficient de performance en divisant la quantité d'énergie produite par un système par la quantité d'énergie que vous entrez dans le système. Cette formule de coefficient de performance s'applique à tous les domaines. Cette formule est très similaire à la formule d'efficacité, ce qui correspond au travail d’un système, divisé par le travail effectué dans le système, ce qui vous permet de comparer facilement le coefficient de performance et l’efficacité.
Parce que le travail est le transfert d'énergie d'un endroit et d'une forme à une autre, si vous pouvez représenter le changement d'énergie d'un système utilisant du travail, les deux formules sont équivalentes.
Des exemples de problèmes de coefficient de performance montrent à quel point il peut être utile. Si vous utilisiez quatre tonnes d'eau pour chauffer une boucle souterraine fermée d'une pompe à chaleur géothermique qui produit 35 600 Btu / h (unités thermiques britanniques par heure) tout en consommant 2 700 watts, vous pouvez calculer le coefficient de performance.
Conversion des unités Btu / h en watts, une mesure de la puissance, vous pouvez suivre le manuel d’une pompe à chaleur géothermique ou trouver la conversion en ligne. Un Btu / h équivaut à 0,293 watts.
Cela signifie que 35 900 Btu / h correspond à environ 10 518 watts. Bien que la puissance représente l'énergie divisée par le temps, vous pouvez supposer que le temps d'entrée de l'énergie et sa sortie sont les mêmes pour ce problème. En divisant 10 518 par 2 700, comme indiqué par la formule du coefficient de performance, vous obtenez 3,89. Pour chaque watt de puissance ou Joule d'énergie entré dans le système, la pompe produit 3,89 W de puissance ou joules.
Grâce à des exemples tels que celui-ci, vous pouvez comparer le coefficient de performance sur plusieurs systèmes et même sur plusieurs domaines. Cela permet aux ingénieurs de comparer l'efficacité de différents systèmes, tels que les comparaisons entre voitures hybrides et voitures classiques ou électriques.
Exemple de coefficient de performance en réfrigération
Le coefficient de performance peut prendre de nombreuses formes, uniques ou intrinsèquement fondées sur les principes de disciplines spécifiques. L’efficacité des réfrigérateurs ou des climatiseurs représente un moyen de comparer le coefficient de performance QC/ Wdans pour QC la chaleur dégage du réfrigérateur QC et l'entrée de travail dans le système Wdans. Cela vous donne une méthode de comparaison des réfrigérateurs lorsque vous souhaitez économiser de l'argent ou de l'énergie à des fins spécifiques.
Les scientifiques et les ingénieurs étudient les substances chimiques utilisées dans les réfrigérateurs pour le refroidissement, appelées frigorigènes, afin de déterminer comment fabriquer les appareils les plus écoénergétiques possible. À l'aide d'un réfrigérateur et d'une thermopompe, vous pouvez déterminer le coefficient de performance des réfrigérants.
Vous pouvez utiliser des calculs qui mesurent la chaleur dégagée par les composants d’un réfrigérateur, tels que l’évaporateur (qui sert de réservoir d’eau froide) et le condenseur (un réservoir d’eau chaude). Cela implique également la pression dégagée par l’échange de chaleur dans lequel l’ammoniac est comprimé lorsqu’il passe de gaz à liquide.
En divisant la chaleur extraite de l'évaporateur par le travail effectué par le compresseur, vous obtenez le coefficient de performance du réfrigérateur. Vous pouvez également diviser la chaleur transférée du condenseur par le travail effectué par le compresseur pour obtenir le coefficient de performance de la pompe à chaleur.
La formule spécifique pour les réfrigérateurs concerne également le Coefficient de performance Carnot, qui devrait être égal au coefficient de performance maximal pour un réfrigérateur. C'est donné par TC/ (TH-TC) pour le TC la température du réservoir d'eau froide, de l'évaporateur et TH comme la mesure du chaud, le condenseur.