КПД и COP. Суть определений.

Всем привет!

КПД и COP - понятия, которые часто путают между собой. Отсюда частая причина непонимания и отрицания устройств свободной энергии.

 

В предыдущей статье я уже говорил, что часто люди пытаются оспорить факт возможности построения устройств, использующих в технологическом процессе свободную энергию и показывающих сверхэффективность (коэффициент использования многих таких устройств превышает 1) по причине ошибочной трактовки некоторых терминов или понятий, отражающих характеристики таких устройств.

Одним из таких понятий является КПД устройств. Коэффициент полезного действия определяет эффективность устройства в плане использования энергии, входящей (вводимой) в устройство для совершения какого либо полезного действия. Формально говоря, это отношение энергии потраченной устройством на полезное действие к энергии входящей в это устройство, помноженное на 100 для отражения величины в процентах.

 

Здесь энергия входа учитывает все технологически предусмотренные входящие потоки энергий конкретного устройства, будь то электрическая энергия из потребительской сети, энергия сгорания какого либо вида топлива, энергия солнечного света и т.п., а так же их возможные многочисленные комбинации.

 

Рисунок 1.

 

При этом, бесполезно потраченная энергия расходуется на технологические потери, например, нагрев проводов или механическое сопротивление (трение, вязкость) в трубопроводах и т.п. И если к понятию КПД подходить именно так формально, как оно и должно быть, что бы исключить расхождения во мнениях, то он по сути не может быть и не бывает более 100%!!! Иными словами, КПДлюбой системы, любого устройства может варьироваться от 0 до 100%. Все остальные случай логично трактовать, как безграмотность и незнание предмета дискуссии. Надеюсь, вопрос с КПД мы уяснили. Есть ещё одно заблуждение по поводу другого коэффициента, который называется коэффициентом эффективности (COP). Читая и переводя многие технические статьи, большинство трактуют этот коэффициент как КПД (Coefficient of Performance, COP). Не смотря на то, что многие переводчики его так и переводят, это всё же несколько иной коэффициент. Этот коэффициент определяется как отношение величины энергетического потока на выходе к энергии, необходимой для запуска и поддержания технологического цикла устройства (например, электрическая энергия, необходимая для циркуляции хладагента в системе морозильной камеры или теплоносителя в тепловом насосе). При этом данный коэффициент не учитывает потоки энергии входящие в устройство из окружающего пространства. Чтобы проще было понять, рассмотрим схему теплового насоса на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема теплового насоса с солнечным коллектором.

В этом случае, для определения коэффициента использования данного устройства, в качестве входной величины рассматривается энергия Eвх, потребляемая из электрической сети и в конечном итоге приводящая в циркулирующее движение теплоноситель. В качестве выходной величины рассматривается энергия Eвых , переданная от нагретого солнцем коллектора посредством теплоносителя и радиатора в обогреваемое пространство. Можно заметить, что эти две величины могут не зависеть друг от друга (как в нашем случае). Потребляемая энергия практически постоянна в любой промежуток времени. А вот энергия выделяемая устройством напрямую будет зависеть от солнечной активности и будет варьироваться в течении суток. При чём полученная энергия может быть как больше, так и меньше той, что потребляется двигателем насоса. Соответственно и COP может варьироваться практически от нуля до бесконечности (в зависимости от устройства). Энергия потерь в конкретном данном случае может рассматриваться как полезная, т.к. обычно это выделение тепла. При условии, что это тепло так же излучается в обогреваемое помещение, его можно приплюсовать к энергии выхода.

Ещё одним ярким примером таких устройств является обычный холодильник. На входе мы оцениваем количество электрической энергии, которая тратится на циркуляцию в системе хладагента, плюс потери в компрессоре на выделение тепла при трении механических частей и нагрев токоведущих частей, не более того. На выходе мы рассматриваем энергию, по сути перенесенную хладагентом из пространства холодильника в пространство комнаты, и она может оказаться в разы больше (и меньше тоже) эквивалентного показателя на входе. Поэтому данный коэффициент может быть как меньше, так и больше 1. Этот коэффициент является безразмерной величиной и всегда записывается в относительных единицах. В случаях COP выше 1 говорят, что устройство "сверхединично". В этом случае многие путают данное понятие с КПД, и часто в различных публикациях можно прочесть, что такое-то устройство работает к примеру с КПД=470%, что в реальности лишь отражает COP=4,7. Такие случаи я так же рассматриваю как прецедент недостаточной образованности и не вижу смысла по этой причине критиковать и оспаривать возможность существования устройств свободной энергии.

 

В заключение к статье хочу сказать, что своими статьями я ни в коем случае не собираюсь навязывать какие либо концепции или теории своему читателю. Всё, что публикуется и будет публиковаться в данном блоге, отражает сугубо моё личное мнение, которое ни в коем случае не претендует на исключительную истинность суждений и понятий. За Вами исключительное право соглашаться или не соглашаться с тем, что сказано выше и будет сказано позже.

 

Всем удачи и хорошего настроения!

 

Google