パフォーマンスの係数は何ですか？

パフォーマンス係数とは、その熱を放出するために実行する必要がある作業と比較した、出力で放出される熱の比率の変化を指します。 通常、この測定はヒートポンプの出力の測定に使用されますが、他の測定にも使用できます。 パフォーマンス係数は、COPまたはCPと略されることがあります。 さまざまなアプリケーションでCOPを決定するために、さまざまな式が使用されます。

性能係数を導出または決定するとき、熱力学の最初のルールを覚えておくことが重要です。 この規則は、エネルギーを変更できるが、破壊も創造もできないことを規定しています。 この規則の結果、性能係数を決定するために使用される方程式は、一般に、冷熱用のリザーバーによって空気から取り込まれる熱と、温風用のリザーバーから放出される熱を考慮することから始まります。

性能係数を決定するには、COP方程式で加熱および冷却リザーバーの絶対温度も考慮する必要があります。 これにより、方程式が変更され、高温空気リザーバーの絶対温度と低温空気リザーバーの絶対温度が考慮されます。 これらの絶対温度を考慮し、ケルビンスケールを使用して、計算される答えにより、熱力学の最初の規則に従ってユニットの最大理論効率が決定されます。 この式は、一般的に冷蔵庫とエアコンの性能係数を決定するために使用されます。

パフォーマンス係数の比較を使用して、あるタイプのシステムと別のタイプのシステムを使用することで節約できるエネルギー量を決定できるため、COPを決定するプロセスは重要です。 たとえば、電気ヒートポンプが4.5のCOPで稼働している場合、これは4.5単位の熱を供給し、各熱単位に対して1単位のエネルギーが消費されることを意味します。 ユーザーが使用されるエネルギーのキロワットあたりの価格を知っている場合、ユーザーは自分のニーズに経済的に適している可能性のあるシステムのタイプ、または2つのシステムのどちらがより良い購入であるかについて、十分な情報に基づいた決定を下すことができます。 たとえば、電気の価格と天然ガスの価格の関係で電動ヒートポンプのコストが高くなる場合、代わりに天然ガスで動作するシステムを選択することはユーザーにとって最大の経済的利益になります。