エネルギー変換効率とは？

「エネルギー変換効率」とは、エネルギーをある形式から別の形式に変換するために使用されるデバイスの特定のエネルギー入力から生じる有用なエネルギー出力の量を表すために使用される用語です。 たとえば、太陽エネルギーコンバーターは、太陽からの放射エネルギーを、電気機器に電力を供給するために使用できる使用可能な電気に変換します。 このプロセスのエネルギー入力とエネルギー入力の比率は、太陽エネルギーコンバーターの全体的なエネルギー変換効率を表します。 特定の変換プロセスまたはデバイスから受信した有用な出力の量を推定したい場合は、効率を知ることが重要です。 場合によっては、時間の経過に伴う全体的な効率は、デバイスに関係のない要因の影響を受けます。 たとえば、太陽エネルギーコンバーターは日中のみ機能し、雲の影響を受けます。

変換デバイスは、さまざまな手段によって効率を失う可能性があります。 ある形式のエネルギーを別の形式に変換することを目的としたデバイスの中には、熱としてエネルギーを失うものがあります。 化学エネルギーを仕事またはモーターの動力に変換することを目的としたエンジンは、たとえば、一部のエネルギーを熱として放出する場合があります。 この熱は仕事の望ましい出力に貢献しないので、それは無駄なエネルギーです。 そのため、出力と入力の比率では目的の出力のみが考慮されるため、全体的なエネルギー変換効率が低下します。

入力に対する出力のエネルギー変換効率の比率は、通常、0から100パーセントのパーセンテージまたは0から1の数値として表されます。 この番号には単位またはディメンションはありません。 これは単に、変換から受け取ったエネルギーと変換に投入されたエネルギーの比率です。 エネルギー変換効率が高いデバイスまたはプロセスの比率は1パーセントまたは100パーセントに近くなりますが、エネルギー変換効率が低いデバイスまたはプロセスの比率はゼロまたはゼロパーセントに近くなります。

エネルギー変換効率は通常、デバイスが適切に動作し、良好な状況で動作している場合にのみ使用されます。 ただし、時間の経過に伴う機器の一般的な劣化と同様に、さまざまな環境要因が全体的な効率に悪影響を及ぼす可能性があることを覚えておく必要があります。 風のない日がエネルギー風車の効率を低下させるのと同じように、雲は太陽エネルギー変換器の効率に悪影響を及ぼす可能性があります。 ほぼ完全なエネルギー変換エネルギーを備えたデバイスでさえ、エネルギー入力源が単に利用できない場合、ほとんど役に立たないでしょう。