Verknadsgrad

Verknadsgrad – kor mykje av energien blir utnytta?

Verknadsgrad viser kor effektiv ein prosess er. Han fortel kor mykje av energien som kjem til nytte, og kor mykje som går tapt. Dette kallar vi gjerne effekttapet. Det betyr ikkje at energien forsvinn, men at han går over til ei anna form som ikkje er nyttig.

Rekne ut verknadsgrad

Vi kan rekne ut verknadsgraden slik:

$\mathrm{Verknadsgrad}=\frac{\mathrm{energi} \mathrm{vi} \mathrm{faktisk} \mathrm{får} \mathrm{nytte} \mathrm{av} }{\mathrm{energi} \mathrm{som} \mathrm{blir} \mathrm{tilført} \mathrm{systemet} }$

Med symbol skriv vi det slik:

$\mathrm{\eta } =\frac{{\mathrm{P}}_{\mathrm{gitt} \mathrm{frå} \mathrm{seg}}}{{\mathrm{P}}_{\mathrm{tilført}}}$

Legg merke til at det ikkje har noko å seie om du bruker verdiane for energi (E) eller effekt (P) når du reknar ut verknadsgraden, men pass på at du bruker berre éin av delane i same reknestykke.

Oppgåve:

Ei maskin får tilført 1000 W energi. 350 W blir utnytta av maskina. Kva er verknadsgraden til maskina?

Energiovergangar gir energitap

Ei energikjede viser korleis energi går frå ei form til ein anna gjennom fleire energiovergangar.

I kvar energiovergang blir energi mindre nyttbar, til dømes som varme eller lyd.

Vi vil alltid ha eit energitap når energi blir overført frå ei form til ein anna. Det betyr at verknadsgraden alltid vil vere lågare enn 1 (eller 100 prosent).

Døme på energikjede for ein bensinbil:

kjemisk energi → rørsleenergi → varme og lyd

I ein bensinmotor i ein bil vil det vere stor forskjell mellom den energien som i utgangspunktet finst kjemisk i bensinen, og den energien som blir overført til rørsle for bilen. Mykje av energien forsvinn som varme og lyd. Derfor har ein bensinmotor låg verknadsgrad. Han kan typisk vere på rundt 0,3. Det vil seie at berre 30 prosent av den tilførte energien blir brukt til framdrift for bilen.

Jakta på høgast mogleg verknadsgrad

For å vurdere kor effektive ulike løysingar er, må vi sjå på verknadsgraden. Er vi klar over energitapet ved energiovergangar, kan vi spare både pengar og miljøet. Dei som lagar bilar, solcellepanel og andre energiløysingar, oppgir ofte det som blir kalla teoretisk verknadsgrad. Den viser kva effekt vi kan vente under perfekte forhold, det vil seie forhold vi som regel berre har i laboratorium. I dagleg bruk er verknadsgraden som regel ein del lågare.

Tabellen nedanfor viser verknadsgrad for nokre prosessar.

Om du skulle velje mellom solceller og solfangar, verkar det kanskje mest fornuftig å velje solfangar sidan han har såpass mykje høgare verknadsgrad? I tillegg til verknadsgraden må vi også vurdere kva slags type energi vi får.

Lågverdig eller høgverdig energi?

Ein solfangar leverer varmeenergi som stort sett berre blir brukt til oppvarming. Derfor er varmeenergi eit døme på det vi kallar lågverdig energi.

Solcellepanelet, derimot, leverer elektrisk energi som er høgverdig fordi energien kan gjerast om til andre energiformer, og han kan brukast til mange ulike formål.

Vasskraft er ein av dei mest effektive måtane å overføre energi på. Over 80 prosent av rørsleenergien i vatnet blir omdanna til elektrisk energi. Dette er også ein av grunnane til at pumpa vasskraft (tilbakepumping av vatn til magasinet) er energiøkonomisk lønnsamt.

Høg verknadsgrad betyr altså ikkje alltid at det er den beste løysinga. Vi må også vurdere kva slags energi vi får.

Verknadsgrad i energilagring

Når vi lagrar energi, vil det alltid vere energitap både når energien blir lagra og når han blir teken i bruk igjen.

Ved å lagre overskotsenergi kan vi samkøyre tilbod og etterspurnad betre. Korleis vi lagrar energien, har mykje å seie for kor mykje av energien vi får tilbake når vi treng han.

Kva ein vel å satse på som energilager i eit land, er ofte avhengig av geologien og infrastrukturen i landet. Det gir lite meining for Danmark å satse på pumpa vasskraft. I Noreg, derimot, er vasskraft eit godt alternativ.

Jo fleire ledd det er i lagringa, desto lågare blir den totale verknadsgraden. Vi må vurdere både økonomiske kostnader, naturinngrep og verknadsgrad for å ta kloke energival.

Oppgåver