Hatásfok

Hatásfok (hatásfok vagy eficiencia) egy arány, amely megadja, hogy egy rendszer, folyamat vagy készülék mennyire képes hasznos energiát vagy munkát létrehozni a ráfordított energia vagy munka viszonylatában. Általános formula: η = W_out / W_in vagy η = E_out / E_in; kifejezhető tizedes formában vagy százalékban. A hatásfok a hasznos kimenet és a teljes bemenet viszonyát adja meg, és nem a teljes teljesítményt mutatja.

Típusai közé tartozik a mechanikai hatásfok, amely például motorok vagy hajtások esetében értelmezhető; a termikus hatásfok, amely hő-átalakítási folyamatokat jellemzi; és az elektromos hatásfok, amely elektromos energiát átalakító készülékekre vonatkozik. Például egy elektromos motor tipikusan 70–98% közötti hatásfokot érhet el, míg egy hagyományos villanykörte alacsonyabb hatásfokú, mivel energiájának nagy része hővé alakul.

A hatásfokot befolyásoló fő veszteségek közé tartozik a súrlódás, a hőveszteség és az energiaközvetítés vagy -átalakítás közbeni veszteségek. Elméleti korlátként jelenik meg a Carnot-határ, amely egy hőerőmű maximális elérhető hatásfokát adja meg a hőmérsékletkülönbség alapján: η_Carnot = 1 − Tcold/ Thot (Kelvinben). Gyakorlatban ez a maximum soha nem érhető el, de közelíthető.

Mérés és alkalmazás: a hatásfokot mérik és gyakran közlik a termékek energiahatékonysági jelöléseiben, és szabványok írják elő a minimális hatásfokot különféle készülékekre.