Virkningsgrad

Virkningsgrad kaller vi en størrelse som beskriver effektiviteten til en energiomvandler.
Det er tre størrelser i spill: Tilført, avgitt og tapt effekt.

  
    
      
         
        
          P
          
            i
            n
            n
          
        
        =
        
          P
          
            u
            t
          
        
        +
        
          P
          
            t
            a
            p
          
        
      
    
    {\displaystyle \ P_{inn}=P_{ut}+P_{tap}}
  Virkningsgrad er per definisjon forholdet mellom avgitt effekt og tilført effekt. Virkningsgrad er et enhetsløst tall med en verdi mellom 0 og 1. Virkningsgraden skrives ofte i prosent; en virkningsgrad på 0,9 tilsvarer 90 %. Termodynamikkens 2. lov forbyr virkningsgrader lik eller over 1.
Virkningsgraden kan beskrives som

  
    
      
        
          v
          i
          r
          k
          n
          i
          n
          g
          s
          g
          r
          a
          d
        
        =
        η
        =
        
          
            
              P
              
                u
                t
              
            
            
              P
              
                i
                n
                n
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle \mathrm {virkningsgrad} =\eta ={P_{ut} \over P_{inn}}}
  Siden energi er lik effekt ganger tid kan en betrakte energien i stedet for effekten i noen tilfeller.
For det aller meste kan virkningsgraden betraktes som en reell verdi. Tapene går over i varme og koster penger.
Eksempler:

Bensinmotor: Bensineffekt inn, Akseleffekt ut
Girkasse: Akseleffekt inn, hjuleffekt ut
Elektronisk strømforsyning: Lysnetteffekt inn, forbrukseffekt ut
Solceller: Soleffekt inn, elektrisk effekt ut
Vedovn: Vedens brennenergi inn, oppvarmingsenergi utHvis en lar η være totalsystemet så har en for et totalsystem som består av K delsystemer i kjede

  
    
      
        η
        =
        
          ∏
          
            k
            =
            1
          
          
            K
          
        
        
          η
          
            k
          
        
        =
        
          η
          
            1
          
        
        ⋅
        
          η
          
            2
          
        
        ⋅
        
          η
          
            3
          
        
        ⋅
        
          η
          
            4
          
        
        ⋅
        .
        .
        .
        
          η
          
            K
            −
            1
          
        
        ⋅
        
          η
          
            K
          
        
      
    
    {\displaystyle \eta =\prod _{k=1}^{K}\eta _{k}=\eta _{1}\cdot \eta _{2}\cdot \eta _{3}\cdot \eta _{4}\cdot ...\eta _{K-1}\cdot \eta _{K}}
  hvor hver ηk er virkningsgraden til et delsystem.


== Eksempel - varmepumpe ==
Virkningsgraden forteller her hvor mye av tilført energi en varmepumpe klarer å omforme til den energien den faktisk skal produsere. I dette tilfellet er hovedoppgaven å produsere varmeenergi.
Noe effekt vil her tapes til annen energi som lyd, vibrasjoner, motorvarme og lignende. 
Virkningsgraden kan ikke overstige 1 (100 prosent), og dersom 40 prosent av all effekt går til annen energi enn varmeeffekt, er varmepumpens virkningsgrad i dette tilfellet 60 prosent. 


== Referanser ==