Hva betyr det at virkningsgraden er mindre enn 100%?

Hvor blir energien av? – Om virkningsgrader under 100%

Vi hører ofte om virkningsgrad, enten det gjelder en bilmotor, et solcellepanel eller en lyspære. Men hva betyr det egentlig når vi sier at virkningsgraden er lavere enn 100%? Enkelt forklart: det betyr at ikke all energien som tilføres et system, omformes til nyttig arbeid. En del går tapt underveis.

Tenk deg en bilmotor. Motoren får tilført energi i form av bensin. Denne energien omformes delvis til mekanisk energi som driver bilen fremover. Men en betydelig andel av energien forsvinner som varme, lyd og friksjon i motordeler og drivverk. Denne tapte energien bidrar ikke til å flytte bilen, og resulterer i en virkningsgrad på under 100%. En typisk bensinmotor har en virkningsgrad på rundt 20-30%, noe som betyr at 70-80% av energien i bensinen går tapt.

Dette prinsippet gjelder for alle systemer som omformer energi fra en form til en annen. Uansett hvor effektivt systemet er designet, vil alltid noe energi gå tapt på grunn av forskjellige faktorer:

• Varmetap: Mye energi omformes til varme, enten det er gjennom friksjon, motstand i ledninger eller ufullkommen forbrenning. Varmetap er ofte den største kilden til virkningsgradsreduksjon.

• Friksjon: Bevegelige deler i maskiner fører til friksjon, som genererer varme og reduserer den nyttige energien. Jo bedre smøring og design, jo mindre friksjon, og dermed høyere virkningsgrad.

• Ufullkommen overføring: Energioverføring er aldri 100% effektiv. En del energi går tapt i ledninger, gir og andre overføringssystemer.

• Uønsket stråling: I noen systemer, som for eksempel lyspærer, går en del energi tapt som uønsket stråling, f.eks. infrarød stråling (varme). En moderne LED-pære har en mye høyere virkningsgrad enn en glødepære, nettopp fordi den konverterer en større andel av energien til synlig lys og mindre til varme.

• Ufullkommen design: En dårlig designet maskin eller system vil ha høyere energitap enn en veldesignet versjon. Dette kan innebære alt fra ineffektive materialvalg til dårlig konstruksjon.

En virkningsgrad på 100% er altså teoretisk umulig i den virkelige verden, på grunn av termodynamikkens lover. Streben etter å øke virkningsgraden handler derfor om å minimere energitapet og øke den nyttige energien. Dette er en viktig faktor i utviklingen av mer energieffektive teknologier og bidra til å redusere vårt miljøavtrykk.

#Energi #Tap #Virkningsgrad