概念と仕組み
効率の1単位は、有用な出力エネルギーを入力エネルギーで割ることで計算されます。単純な連続的なプロセスを考慮し、前のステップの出力が次のステップにのみ伝達される場合です。
2段階それぞれ80%の効率を達成した後、初期の80%の80%が残ります。各段階で20%の損失は、単純に初期エネルギーの40%を引くことを意味しません。
関係式と成立条件
Eout=Einη₁η₂η₃で、総合効率もη₁η₂η₃です。各段階の損失と最終的な有用出力を合計すると、最初の入力エネルギーと等しくなる必要があります。
このモデルでは、各段階において一定の効率があり、行き復路や並行経路は存在しません。単に効率が高いというだけでは、コストや環境への影響を決定することはできません。
仮想実験で読み取る変化
全体効率は各段階の効率の積です。前段階の損失は次段階の入力に含まれません。
独立した3段階と一定効率を仮定します。回収熱、待機電力、時間変動、環境影響は省略します。効率だけで持続可能性は判断できません。
重要な関係式と記号
Eout = Ein η₁η₂η₃ · ηtotal = η₁η₂η₃
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| ηᵢ | i番目の段階の効率 | 0~1 |
| Ein, Eout | 総入力エネルギー・有用な出力エネルギー | J |
例で確かめる
3段階の全体効率はどう求めますか？
3つの効率を比率にして掛けます · 全体効率は各段階の効率の積です。前段階の損失は次段階の入力に含まれません。
よくある誤解
- 各段階の効率の算術平均は、シリアルエネルギー変換全体の効率を代表するものではありません。