coefficiente di rendimento
COP-descrive il rendimento del riscaldamento e del raffreddamento delle unità climatizzatrici. Indica il rapporto tra il riscaldamento o il raffreddamento fornito dall'unità rispetto al consumo di energia elettrica necessario per generarli. In linea di massima, maggiore è il valore COP, più efficiente energeticamente è il dispositivo.
Rendimento è numero adimensionale, che esprime quanto un processo in un macchina o dispositivo si avvicina ad un processo ideale. Il rendimento si calcola come rapporto tra la grandezza osservata in uscita dal dispositivo rispetto alla grandezza osservata in entrata nel dispositivo nello stesso intervallo di tempo. Un processo ideale ha un rendimento del 100 %. La differenza tra il rendimento e il 100 % valuta l'entità delle perdite del processo.
Per indicare il rendimento si usa comunemente la lettera greca η (eta). In generale possiamo scrivere:
η = {\displaystyle {\frac {A_{o}}{A_{p}}}={\frac {A_{p}-As}{A_{p}}}=1-{\frac {A_{s}}{A_{p}}}}
- η - rendimento
- Ao - grandezza osservata in uscita (prelevata)
- Ap - grandezza osservata in entrata (fornita)
- As - parte non utilizzata della grandezza (perdita)
Il rendimento si utilizza spesso per confrontare energie (ad esempio lavoro meccanico) o potenza, ma per diverse applicazioni tecniche le grandezze osservate possono essere anche altre (ad esempio volume). È importante che le grandezze confrontate siano equivalenti, cioè abbiano le stesse unità di misura. Il rendimento può valutare l'intero dispositivo, solo una parte del processo (funzione) del dispositivo, o confrontare un dispositivo reale con il suo modello teorico o un altro modello.
Nel confronto energetico si può valutare:
- rendimento di trasmissione dell'energia - ad esempio in una trasmissione di un'automobile, sia in entrata che in uscita c'è lavoro meccanico
- rendimento di conversione dell'energia - ad esempio in un motore a combustione interna, in entrata c'è energia chimica nello stesso e in uscita c'è lavoro meccanico.
Dal suddetto risulta che all'interno dei dispositivi tecnici si possono definire e utilizzare molte tipologie di rendimento. In pratica si fa così, e i singoli rendimenti hanno il loro nome consolidato e l'indicazione con un indice vicino al simbolo η.
Per la valutazione energetica generale delle macchine si utilizzano i seguenti rendimenti principali:
- Rendimento effettivo o rendimento energetico totale - che valuta il rendimento dell'intero dispositivo. Si calcola in base al rapporto tra l'energia fornita al dispositivo e l'energia prelevata dal dispositivo.
- Rendimento meccanico - che valuta il rendimento delle parti meccaniche del dispositivo. Si calcola in base al rapporto tra lavoro meccanico in entrata del dispositivo e lavoro meccanico prelevato dal dispositivo.
- Rendimento esergetico - che valuta il rendimento dell'intero dispositivo tenendo conto solo della parte disponibile dell'energia rispetto allo stato dell'ambiente (cosiddetta esergia). Si calcola in base al rapporto tra esergia fornita al dispositivo e energia prelevata dal dispositivo.