ماذا تقيس كفاءة الطاقة؟ + مثال

إجابة:

إنه يقيس نسبة الطاقة المتاحة للاستخدام إلى كمية الطاقة من المصدر.

تفسير:

لا يمكن إنشاء الطاقة أو تدميرها ، بل يتم تغييرها فقط في الشكل. يتزايد Entropy (الفوضى) دائم ا ، لذا فإن تغيير الطاقة من شكل إلى آخر "يفقد" الطاقة أيض ا إلى المناطق المحيطة. تساعدنا معرفة مدى كفاءة عملية تحويل الطاقة في تحديد العمليات التي تستخدم أقل كمية من طاقة المصدر للنموذج النهائي المطلوب أو الاستخدام.

على سبيل المثال ، يقوم محرك السيارة بإجراء العديد من تحويلات الطاقة. الأول هو من الطاقة الكيميائية (المحتملة) إلى الطاقة الحرارية (الحرارة) في احتراق الوقود. والثاني هو من تلك الطاقة الحرارية إلى الطاقة الميكانيكية من خلال تصميم المحرك. تمر هذه الطاقة الميكانيكية بعدة تغييرات أخرى في الطاقة الميكانيكية من المكابس الأولية إلى القيادة النهائية لمحور العجلات. يتم تحويل بعض الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية بواسطة المولدات. في كل مرة يتم فيها تغيير الطاقة في الشكل أو التطبيق ، يتم فقد بعضها للمحيط كطاقة حرارية (حرارة).

وبالتالي ، فإننا لا نحصل على "100 ٪" من الطاقة المتاحة من مصدر إلى عمل مفيد. في هذا المثال ، قد ينتهي بنا المطاف فقط باستخدام 15-30 ٪ من الطاقة الكيميائية الموجودة في الوقود! راجع أيض ا: http://www.fueleconomy.gov/feg/atv.shtml للحصول على تفاصيل السيارات.

وينطبق هذا أيض ا على توليد الطاقة ، سواء من الفحم أو النفط أو الطاقة المائية أو النووية أو الشمسية. لفهم التأثيرات البيئية حق ا ، من الضروري النظر إلى التكلفة الإجمالية لإنتاج الطاقة ، وليس فقط المرحلة النهائية! جميع مواد البناء ، والتكاليف ، والآثار البيئية (التلوث) ، واستخدام الأراضي والمياه ، وتكاليف التشغيل ، ومواد النفايات ، وفعالية الإنتاج والتوزيع كلها بحاجة إلى تقييم دقيق قبل أن نتمكن حق ا من تحديد ما هي تكنولوجيا الطاقة "الأفضل".