Konversiohäviöt

Konversiohäviöt ovat energian muuntamisesta aiheutuvia menetyksiä, jolloin käytettävän energian määrä on pienempi kuin syöttöenergia. Häviöt voivat syntyä monissa muuntoprosesseissa, kuten sähköisessä tehonmuunnossa, mekaanisten koneiden toiminnassa sekä optisessa, kemiallisessa tai lämpötilan muuntamisessa. Ne ilmenevät tyypillisesti lämmön muodossa ja niihin vaikuttavat sekä materiaalit että järjestelmän suunnittelu.

Häviöiden yleisimpiä syitä ovat resistiiviset menetykset johtimissa ja kytkimiin liittyvät häviöt, magneettisten osuuksien hiljais-funktiot sekä hysteresis- ja Pyörre-virtoihin liittyvät ydin- tai magneettihäviöt. Lisäksi dielectriset ja optiset menetykset voivat syntyä kondensaattoreissa tai valoenergiaa muuntaessa, kuten aurinkokennoissa. Mekaanisissa muunnoksissa häviöinä ilmenevät kitkaylijäämät, ilmanvastus ja vierintävastus. Eri konversiotyypeissä korostuvat usein erilaiset tekijät, esimerkiksi kykyä muuntaa valoa sähköksi tai kemiallista energiaa sähköenergiaksi.

Käytännössä konversiohäviöitä pyritään minimoimaan suunnittelemalla tehokkaita komponentteja ja hallitsemalla lämpötilaa, käyttämällä parempia materiaaleja sekä optimoimalla ohjauksen ja kantaman ominaisuuksia. Tehokkuus voidaan määrittää suhteessa käyttötehoon kaavalla η = Pout / Pin, ja se riippuu muun muassa kuormitusolosuhteista, lämpötilasta sekä prosessin nopeudesta. Konversiohäviöt ovat keskeinen tekijä energiatehokkuudessa ja kustannustehokkuudessa monissa teknisissä järjestelmissä, kuten tehoelektro-, uusiutuvan energiantuotannon sekä teollisten prosessien konversioissa.