提高电磁加热能量转换效率的途径

提高电磁加热能量转换效率的途径
提高电磁加热能量转换效率的途径

电磁加热原理:

通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质容器放置上面时,容器表面具即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流使容器底部的铁原子高速无规则运动,原子互相碰撞、摩擦而产生热能。从而起到加热物品的效果。因为是铁制容器自身发热,所以热转化率特别高,最高可达到95%。目前的电磁炉,电磁灶都是采用的电磁加热技术。

电磁加热工作原理:

电磁加热器:电磁加热器是一种利用电磁感应原理将电能转化成热能的装置,电磁加热控制器将220V、50/60HZ的交流电整流变成直流电,再将直流电转成频率为20-40KHZ的高频交流电。

50Hz交流电→直流电→20-40KHZ高频交流电→高频交变磁场→20-40KHZ感应电流(涡流)→热量

电磁加热线圈:高速变化的高频高压电流流过线圈会产生高速变化的交变磁场,当用含铁质容器放置上面时,容器表面具即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流使容器底部的铁原子高速无规则运动,原子互相碰撞、摩擦而产生热能。从而起到加热物品的效果。即是通过把电能转化为磁能,使被加热钢体表面产生感应涡流一种加热方式。这种方式它从根本上解决了电热片,电热圈等电阻式通过热传导方式加热的效率低下问题。

提高能量转换效率的途径:

1.锅体材料的选择:导磁性能好、导电性能好的铁磁性材料金属、合金以及它们的复合体(导磁性能差的磁性材料不能有效聚集磁力线,难以形成涡流,所以基本上不加热;导电性能差的磁性材料由于其电阻率太高,产生的涡流电流也很小,也不能很好地产生热量)

2.如何提高线圈产生的交变磁场磁感应强度?

3.如何提高高频谐振回路中交流电的频率以提高涡流功率?

(电磁炉要达到一定的热交换功率,必须有能产生高磁感应强度的交变磁场线圈,还必须提高交流电的频率以提高涡流功率)

4.如何进一步汇聚磁力线,减少磁力线外泄?

(加热线圈由多股漆包线绞合后以同心圆方式由内到外绕27~33匝而成,中心安装有感温器支架用以安装热敏电阻,加热线圈的下面安装有多根磁条,用以汇聚磁力线,减少磁力线外泄)

高频加热产品的优势

1. 寿命长:

2. 安全可靠:

3. 高效节能:采用内热加热方式,加热体内部分子直接感应磁能而生热,热启动非常快,平均预热时间比电阻圈加热方式缩短60%以上,同时热效率高达90%以上,在同等条件下,比电阻圈加热节电30—70%,大大提高了生产效率。

4. 准确控温:线圈本身不发热,热阻滞小、热惯性低,料筒内外壁温度一致,温度控制实时准确,明显改善产品质量,生产效率高。

5. 绝缘性好:

6. 改善工作环境:

此外:

1. 相比电阻加热,电磁加热器多了一层保温层,热能利用率增加。

2. 相比电阻加热,电磁加热器直接作用于料管加热,减少了热传递热能损耗。

3. 相比电阻加热,电磁加热器的加热速度要快四分之一以上,减少了加热时间。

4. 相比电阻加热,电磁加热器的加热速度快,生产效率就提高了,让电机处在饱和状态,使其减少了,高功率低需求造成的电能损耗。

一文看懂光电转化效率计算方法

一文看懂光电转化效率计算方法 光电转化效率简介光电转化效率,即入射单色光子-电子转化效率(monochromaticincidentphoton-to-electronconversionefficiency,用缩写IPCE表示),定义为单位时间内外电路中产生的电子数Ne与单位时间内的入射单色光子数Np之比。 光电转化效率的公式从电流产生的过程考虑,IPCE与光捕获效率(lightharvestingefficiency)LHE(l)、电子注入量子效率finj及注入电子在纳米晶膜与导电玻璃的后接触面(backcontact)上的收集效率fc三部分相关。见公式: IPCE(l)=LHE(l)′finj′fc=LHE(l)′f(l) 其中finj′fc可以看作量子效率f(l)。由于0£LHE(l)£1,所以对于同一体系,IPCE (l)£f(l)。两者相比,IPCE(l)能更好地表示电池对太阳光的利用程度,因为f(l)只考虑了被吸收光的光电转化,而IPCE(l)既考虑了被吸收光的光电转化又考虑了光的吸收程度。譬如,若某电极的光捕获效率为1%,而实验测得量子效率f(l)为90%,但其IPCE(l)只有0.9%。作为太阳能电池,必须考虑所有入射光的利用,所以用IPCE(l)表示其光电转化效率更合理;作为LB膜或自组装膜敏化平板电极的研究主要用来筛选染料而不太注重光捕获效率,所以常用f(l)表示光电转化效果。在染料敏化太阳能电池中,IPCE(l)与入射光波长之间的关系曲线为光电流工作谱。 太阳能电池板转换效率计算公式光照强度—以AM1.5为标准,即1000W/m2 暗电流比例—Irev》6电池片所占比例 低效片比例—P156Eff《14.5%电池片所占比例 太阳能电池片功率计算公式 电池片制造商在产品规格表中会给出标准测试条件下的太阳电池性能参数:一般包括有短路电流Isc;开路电压V oc;最大功率点电压Vap;最大功率点电流Iap;最大功率Pmpp;转换效率Eff等。标准测试条件下,最大功率Pmpp与转换效率之间有如下关系:

什么是光电转化效率

光电转化效率(IPCE) 光电转化效率,即入射单色光子-电子转化效率(monochromatic incident photon-to-el ectron conversion efficiency,用缩写IPCE表示),定义为单位时间内外电路中产生的电子数Ne与单位时间内的入射单色光子数Np之比.其数学表达式见公式:IPCE= 1240 Isc / (l Pin) 其中Isc、l和Pin所使用的单位分别为μA cm-2 、nm和W m-2。 从电流产生的过程考虑,IPCE与光捕获效率(light harvesting efficiency) LHE (l)、电子注入量子效率finj及注入电子在纳米晶膜与导电玻璃的后接触面(back cont act)上的收集效率fc三部分相关。见公式: IPCE (l) = LHE (l) ′ finj ′ fc= LHE (l) ′ f(l) 其中finj′fc可以看作量子效率f (l)。由于0 £LHE (l) £1,所以对于同一体系, IPCE (l) £ f (l)。两者相比,IPCE (l)能更好地表示电池对太阳光的利用程度,因为f (l)只考虑了被吸收光的光电转化,而IPCE (l) 既考虑了被吸收光的光电转化又考虑了光的吸收程度。譬如,若某电极的光捕获效率为1%,而实验测得量子效率 f (l) 为90%,但其IPCE (l) 只有0.9%。作为太阳能电池,必须考虑所有入射光的利用,所以用IPCE (l) 表示其光电转化效率更合理;作为LB膜或自组装膜敏化平板电极的研究主要用来筛选染料而不太注重光捕获效率,所以常用f (l)表示光电转化效果。在染料敏化太阳能电池中,IPCE (l) 与入射光波长之间的关系曲线为光电流工作谱。 太阳能光伏行业: 太阳能电池的IPCE是指太阳能电池的电荷载流子数目与照射在太阳能电池表面一定能量的光子数目的比率。因此,太阳能电池的IPCE与太阳能电池对照射在太阳能电池表面的各个波长的光的响应有关。太阳能电池的IPCE与光的波长或者能量有关。如果对于一定的波长,太阳能电池完全吸收了所有的光子,并且我们搜集到由此产生的少数载流子(例如,电子在P型材料上),那么太阳能电池在此波长的IPCE 为1。对于能量低于能带隙的光子,太阳能电池的IPCE为0。理想中的太阳能电池的IPCE是一个正方形,也就是说,对于测试的各个波长的太阳能电池IPCE是一个常数。但是,绝大多数太阳能电池的IPCE会由于再结合效应而降低,这里的电荷载流子不能流到外部电路中。用稍微专业点的术语来说的话,综合器件的厚度和入射光子规范的数目来说,太阳能电池的量子效率可以被看作是太阳能电池对单一波长的光的吸收能力。 太阳能电池的IPCE通过用波长可调的单色光照射太阳能电池,同时测量太阳能电池在不同波长的单色光照射下产生的短路电流,从而得到太阳能电池的IPCE。通常太阳能电池IPCE的测试需要由宽带光源、单色仪、信号放大模块、光强校准模块、计算机控制和数据采集处理模块组成。[1] 参考资料 1.

电力能量转换效率测量方法 (应用指南)

是德科技 能量转换效率测量方法 应用指南

什么是能量转换效率? 效率是对为完成特定任务而投入的时间和精力的有效性评估。如果此任务是将一种形式的能量转换为另一种能量,那么转换效率指的是能量转换的实施效果。对于电力转换过程而言,效率的测量方式为输出功率(单位为瓦特)除以输入功率(单位为瓦特),用百分比表示。在电力电子学中,使用希腊字母(η)来表示效率。参见图 1。 理想的电力转换过程的效率为 100%。但是,达到 100% 的效率是不可能的,因为所有真实的电子器件均会以热能的形式损失部分能量。部分输入功率用于能量转换过程本身,因此输入功率不会完全转换为输出功率。因此,效率必定小于 100% 。 Power out (W) Efficiency(%)x100 Power in (W) =η=图 1. 效率(η)是用输出功率(单位为瓦特)除以输入功率(单位为瓦特)所得结果的百分比。 能量转换效率为什么重要? 显而易见,能量转换效率越高,损耗的能量就越少。能量损耗会产生诸多成本:资金,因为我们为消耗的能源付费;时间,因为我们必须更频繁地为电池供电设备充电;产品尺寸,因为能量损耗所产生的热量必须得到恰当消散;以及环境污染,因为需要产生更多能量来补偿损耗的能量。为降低与能量转换过程相关的成本,工程师投入大量精力以期尽量提高转换过程的效率。国际标准对交流电源供电的家用电器的功耗水平进行了限制。例如,在美国,美国能源部(DOE )规定了能源效率标准,要求产品必须符合这些标准。此外,“能源之星”计划还督促各厂商自愿遵循比 DOE 标准更为严苛的标准。此类计划突出了合理设计能量转换过程的重要性,此类设计能够减少能耗和提高效率。另外,HEV/EV (混合动力电动汽车/电动汽车)市场的快速发展,以及车辆电气化程度的日益提高,推动着对提高能量转换技术效率的需求不断高涨。所有这些发展趋势,促使您需要合理测量和管理自身设计的功耗情况。

光伏组件转换效率测试和评定方法技术规范

CNCA/CTS0009-2014 中国质量认证中心认证技术规范 CQC3309—2014 光伏组件转换效率测试和评定方法 Testing and Rating Method for the Conversion Efficiency of Photovoltaic (PV) Modules 2014-02-21发布2014-02-21实施 中国质量认证中心发布

目次 目次.................................................................................... I 前言.................................................................................. II 1范围 (1) 2规范性引用标准 (1) 3术语和定义 (1) 3.1组件总面积 (1) 3.2组件有效面积 (1) 3.3组件转换效率 (2) 3.4组件实际转换效率 (2) 3.5 标准测试条件 (2) 3.6 组件的电池额定工作温度 (2) 3.7 低辐照度条件 (2) 3.8 高温度条件 (2) 3.9 低温度条件 (2) 4测试要求 (2) 4.1评定要求 (2) 4.2抽样要求 (3) 4.3测试设备要求 (3) 5测试和计算方法 (4) 5.1预处理 (4) 5.2组件功率测试 (4) 5.3组件面积测定 (6) 5.4组件转换效率计算 (6)

前言 本技术规范根据国际标准IEC 61853:2011和江苏省地方标准DB32/T 1831-2011《地面用光伏组件光电转换效率检测方法》,结合光伏组件产品测试能力的现状进行了编制,旨在规范光伏组件转换效率的测试与评定方法。 本技术规范由中国质量认证中心(CQC)提出并归口。 起草单位:中国质量认证中心、国家太阳能光伏产品质量监督检验中心、中国电子科技集团公司第四十一研究所、中广核太阳能开发有限公司、中国三峡新能源公司、晶科能源控股有限公司、上海晶澳太阳能科技有限公司、常州天合光能有限公司、英利绿色能源控股有限公司。 主要起草人:邢合萍、张雪、王美娟、朱炬、王宁、曹晓宁、张道权、刘姿、陈康平、柳国伟、麻超。

能量转化效率专题

能量转化效率专题 一、能量转化效率计算(公式:能量转化效率=有效利用的能量÷总能量) 1、炉子的效率: 例题:用天然气灶烧水,燃烧0.5m 3 的天然气,使100kg 的水从20℃升高到70℃.已知水的比 热容c=4.2×103J/(kg ·℃),天然气的热值q=7.0×107J/m 3 。求: (1)0.5m 3 天然气完全燃烧放出的热量Q 放。 (2)水吸收的热量Q 吸。 (3)燃气灶的效率η。 2、太阳能热水器的效率: 例题:某太阳能热水器的水箱接受太阳热辐射2.4×107 J,如果这些热量使水箱内50L 温度30℃的水,温度上升到57℃,求太阳能热水器的效率。 3、汽车的效率: 例题:泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在 车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km ,受到的阻力是3.0×103 N ,消耗燃油1.5×10-3m 3(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m 3,热值q =4×107 J/kg ,求: (1)专用车牵引力所做的功。 (2)已知热机效率η=W Q (式中W 为热机在某段时间内对外所做的功,Q 为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量),则该专用车的热机效率是多少? 4、电热水器的效率: 例题:标有“220V,1000W ”的电水壶内装有2kg 的水,正常工作10min ,使水温升高了50℃,求:(1)水吸收的热量是多少J ? (2)电水壶消耗了多少J 的电能? (3)此电水壶的效率是多少?

5、电动机车的效率: 电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青 睐。某型号电动自行车的主要技术参数如表所示。在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速行驶时,受到的平均阻力为40N 。若自行车以7m/s 的速度行驶了1min 则, ①此时自行车克服阻力做了多少功? ②消耗了多少J 的电能? ③电动自行车的效率多大? 巩固练习: 1、天然气在我市广泛使用,已知天然气的热值为4×107 J /m 3 。,完全燃烧0.05m 3 天然气可以放出多少J 的热量,这些热量若只有42%被水吸收,则可以使常温下5kg 的水温度上升多少℃。 [水的比热容为4.2×103 J/(kg ·℃)] 2、小红家里原来用液化石油气烧水,每天用60℃的热水100kg 。她参加“探究性学习”活动后,在老师和同学的帮助下,制造了一台简易的太阳能热水器。 (1)若用这台热水器每天可将100kg 的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量是多少? (2)若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg ?(液化石油气的热值是8.0×107 J/kg ) (3)请你说出太阳能热水器的优点。(至少说出一条) 3、太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光 照射下的相关信息:其中太阳辐射功率是指1h 内投射到1m 2 面积上的太阳能 求:(1)水在10h 内吸收的热量; (2)太阳能热水器的能量转化效率。 4、如图所示为小艳家新买的一辆小汽车.周末,爸爸开车带着小艳出去游玩,途中,这辆汽车在1h 的时间内,在水平路面上匀速行驶了72km ,消耗汽油6kg .若已知该汽车发动机的功率(即 牵引力的功率)为23kW ,汽油的热值为4.6×107 J/kg ,g=10N/kg .则 (1)该汽车克服阻力做的功是多少; (2)该汽车的牵引力是多少N (3)该汽车发动机的效率是多少。 5、随着“西气东输”,天然气进入扬州市民家庭,小明家已经开始使用天然气了。小明家原来

小学科学《能量的转换》说课稿

小学科学《能量的转换》说课稿 小学科学《能量的转换》说课稿 一、说教材 《能量的转换》是《科学》六年级下册第五单元《神奇的能量》的第二课(放映幻灯1),在本单元中起到承上启下的作用。(放映幻灯2)通过第一课《各种各样的能量》的学习,学生对能量以及能量形式有了初步的了解后,本课进一步引领学生探究各种形式的能量之间是如何转换的,为第三课《能源》第四课《节约能源和开发新能源》建构坚实的科学知识基础,也为他们今后学习物理学最普遍的定律之一——能量守恒定律打下感性认识基础。四课之间是层层递进的逻辑关系。 本课将指导学生认识能量最基本的特点——能量的转换。教学内容分为四个部分。 第一部分:认识什么是能量的转换。 第二部分:认识能量转换的过程。 第三部分:做一个简单的能量转换玩具。 第四部分:拓展活动——画能量转换的卡通画。 (放映幻灯3)根据教材的编排意图,结合六年级学生的实际,遵循课标精神,我确定了以下三维教学目标。 1.科学知识:让学生建立能量转换的概念,知道一种形式的能量可以转换成另一种形式的能量。这是本课学习的重点。

2.科学探究: (1)能根据现象进行猜想、推测,并能通过实验验证发现规律,亲历一个完整的科学探究过程。 (2)指导学生探索,能针对具体情境说出什么形式的能量转换成了什么形式的能量。这是本课学习的难点。 3.情感态度和价值观.: (1)乐于合作,逐步培养学生的科学素养。 (2)懂得看似平常的事物里往往蕴藏着科学道理,并能不断地提出一些问题,自己设计研究方案去解决问题。 二、说教学策略、方法以及教学准备 “教无定法,贵在得法”。本课教学的指导思想是在启发性原则和主体性原则的指导下,充分调动学生的学习兴趣,激发求知欲望,力图体现以活动组织教学,通过营造有趣的问题情境,让学生经历一个发现问题、实验验证、得出结论并解决问题的过程去认识能量的转换。为此特做如下教学准备:录音机、火柴、缝衣针、花生、凉水、不锈钢汤勺、软木塞、大扣子、长1米左右的线绳、DVD教学资料。 三、说教学过程 对于本课的教学,我主要安排5个环节组织教学。 环节一、创设情境,激发探究兴趣,认识能量转换的概念。 六年级学生对能量转换基本没有科学的清晰的认识,教学时通过 (放映幻灯4)身边的生活实例帮助学生弄清能量的转换是怎么回事, 再通过开灯、放录音、搓手等活动,引导学生认识能量可以转换并经

汽车排放分析系统中NOX转换效率的计算分析

汽车排放分析系统中NOX转换效率的计算分析 摘要:本文介绍了汽车排放气体分析系统中氮氧化物分析仪的工作原理,并对汽车排放气体分析系统中氮氧化物的转换效率如何计算进行了详细分析;上述内容对汽车尾气排放试验人员有一定参考价值。 关键词:汽车排放分析系统;氮氧化物的转换效率;计算分析 前言 氮氧化物NOX是汽车尾气排放的主要污染物之一,所带来的环境效应多种多样,它是酸雨的成因之一,可导致地表水的酸化,大气能见度降低,增加水体中有害于鱼类和其他水生生物的毒素含量等。因此检测分析汽车尾气中氮氧化物的含量对环境污染控制具有重要意义。氮氧化物NOX包括NO2和NO,由于NOX分析仪不能直接检测出NO2的含量,需将NO2转换为NO才能进行检测,该转换过程由NOX转换器完成(NOX的转换效率指的是将NO2转换为NO的转换效率)。NOX的转换效率直接影响NOX的测量结果,因此为确保NOX分析仪检测数据的准确可靠,应定期检查转换效率是否符合要求。 1.NOX分析仪 1.1 化学发光法的原理 基态下的NO2不具有发光性,不能被化学发光法检测出来,但化学发光法可以检测出NO,因此须将NO2通过转换器转换为NO。 化学发光法的原理如下: NO和O3发生化学反应产生激发态的NO2,大约有10%的NO2处于激发状态。当激发态的NO2*返回到基态NO2时,将产生波长为600—2400nm,中心波长为900nm的近红外荧光,其中一份光子的能量为hv。在一定的压力和温度条件下,荧光强度(或光子能量)只与反应前的NO的浓度成正比。利用光电倍增管吸收光子产生光电流,光电流强度与NO的浓度成线性,可通过光电强度测得NO的浓度。 1.2 NOX转换器原理 NOX转换器效率装置简图如图1所示,NO和O2进入气路系统,将流量电

初中物理专题复习能量转化中的效率计算

初中物理专题复习能量转化中的效率计算 能量可以从一种形式转化为另一种形式,要实现这种能量的转化需要一定的设备,由于设备本身的限制,不可能将一种能量全部转化为另一种能量,这就出现了设备的效率问题。笔者发现,2011年各地中考以设备的效率为载体,围绕有用的能量和总能量涉及的相关知识设置考点,试题的综合性较强,覆盖初中物理的力、热、电、能量等知识。 1.锅炉的效率 例1.(2011鞍山)某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg 的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×l07J/kg。求: (1)锅炉内的水吸收的热量是多少? (2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? (3)此锅炉的效率是多少? 解析:试题以锅炉为载体,考查了吸热升温公式和燃料燃烧放热公式。要求锅炉的效率,需要清楚锅炉将燃料燃烧放出的热量转化为水的内能,因此水温度升高吸收的热量是有用的能量,无烟煤完全燃烧放出的热量是总能量。 答案:(1) (2) (3)锅炉的效率

2.柴油抽水机的效率 例2.(2011荆门)今年我省出现大面积干旱,造成农田缺水,严重影响农作物生长,为缓解旱情,很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉。某柴油抽水机把湖水抬升4.5m流入沟渠,再去灌溉农田。已知在2h内抬升了1600m3的水,此柴油抽水机的效率为40%,柴油的热值为4.5×107J/kg,g取10N/kg,求:(1)此柴油抽水机2h做了多少有用功?℃ (2)此柴油抽水机工作2h消耗了多少柴油? (3)此柴油抽水机的总功率为多少千瓦? 解析:柴油抽水机将柴油完全燃烧产生的能量通过克服重力做功转化为水的重力势能。试题以此为载体,考查了质量、密度、重力、热值、功和功率等知识。 (1)虽然抽水机是将水连续地分批抽上去,我们可以想象成抽水机将全部1600m3的水一次性地在2h 内缓慢抬升4.5m,这就是等效法的应用。这样利用计算出水的质量,再用计算重力,然后用就可以计算出有用功。 (2)要计算柴油的质量,需要先计算柴油燃烧放出的热量。这就要利用柴油抽水机的效率为40%这个数据。教学中发现很多同学常犯一个错误,就是利用柴油抽水机做的有用功去乘以效率。避免错误的方法 是想清楚柴油燃烧放出的热量是总的能量,总的能量要比有用的能量数值大。应该根据,得到 。 (3)柴油抽水机的总功率应该用总能量除以时间计算,总能量就是柴油燃烧放出的热量,时间是2h,要注意把单位化成秒。 答案:(1)

能源转换效率讲义(1)复习过程

1、能源加工转换企业转换效率问题 能源加工转换效率直接影响到企业综合能源消费量的准确与否,也是目前出现问题比较多的地方。分类别来看: 1)火力发电效率及其煤耗问题 火力发电转换效率一般情况下是相对稳定的。一组发电设备的投产运行,在没有大的技术改造和发生大的运行事故,导致机组停机和点火的次数、频率加大的情况下,其转换效率是相当稳定的。2007年全国规模以上工业企业火力发电效率为35%左右,中国电力联合会的统计口径为6000千瓦以上机组的发电企业,其发电效率数据略高于35%,而全部工业企业火力发电效率则会低一些。 火力发电转换效率的变化:要重点审核不同时期企业填报能源转换效率,及发生大幅波动的原因。在修订本期数据的同时,要注意统计口径,同时要对去年同期数据进行修订,以保证数据的可比性。 火力发电标准煤耗:火力发电标准煤耗是检验火力发电转换效率的重要指标,火力发电效率越高,其发电煤耗就越低。一般情况单机20万千瓦以上机组正常运行,发电标准煤耗一般在340克/千瓦小时左右,而单机几千千瓦到几万千瓦的综合利用小电厂的机组,发电标准煤耗则达到500克/千瓦小时以上,有的高达近1000克/千瓦小时左右。同时,发电机组的运行状况对煤耗影响也很大,要关注停机和点火的次数和频率。 2)供热效率及相关问题 生产热力对工业企业来讲,是个普遍存在的生产活动,按照制度规定,如果企业产出的热力完全自产自用,可不填报加工转换表,也不反映其供热效率。但产出的热力部分或全部外供时,则需要填报

加工转换表,计算加工转换投入、产出和效率,目前企业服役期锅炉热效率有60%到90%不等。 热电联产。热电联产企业的投入量,需要将能源投入分劈,在供热和发电两方面分别填报投入量,热电联产企业能源投入量,无法事先划分,而又确需划分的,可参照下面两种事后划分方法划分。 方法一:产出分劈方法。将热力和电力产出折算为标准量,然后按这个比例再分摊投入量,如果投入的是多种能源,也要按比例分别分摊,例如:原煤需要按比例分摊,如果还有油或者其他的能源,每一个能源品种都要使用相同比例分摊。 方法二:能源转换效率推算。如果方法一计算获得的能源转换效率,与本地区电力和热力转换效率或相同机组填报差异比较大,可以依据本地区供热和发电企业平均的能源转换效率计算,推算出各自的投入比例。 在选择能源分劈方式的时候,还要关注同一企业不同时期的数据衔接问题。 3)原煤入洗效率问题 能源统计反映的只是炼焦洗煤,不包括动力洗煤。原煤入洗效率和煤质的好坏关系非常密切。目前,全国原煤入洗效率在75%到95%不等。原煤入洗在核算产出量,计算洗煤加工转换效率时,不能把煤矸石计算在洗煤厂产品的产出量中,如果煤矸石计算产出,洗煤的加工转换就是100%,如果洗煤厂用煤矸石发电,应该在煤矸石对应的“回收利用”,填出它的回收利用量,用其发电的再填投入,之后填报发出电的产出量,电用于本企业消费则再填电的消费量。 4)炼焦效率问题

能量转化中的效率计算

能量转化中的效率计算 能量可以从一种形式转化为另一种形式,要实现这种能量的转化需要一定的设备,由于设备本身的限制,不可能将一种能量全部转化为另一种能量,这就出现了设备的效率问题。笔者发现,2019年各地中考以设备的效率为载体,围绕有用的能量和总能量涉及的相关知识设置考点,试题的综合性较强,覆盖初中物理的力、热、电、能量等知识。 1.锅炉的效率 例1.(2019鞍山)某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg 的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×l07J/kg。求: (1)锅炉内的水吸收的热量是多少? (2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? (3)此锅炉的效率是多少? 解析:试题以锅炉为载体,考查了吸热升温公式和燃料燃烧放热公式。要求锅炉的效率,需要清楚锅炉将燃料燃烧放出的热量转化为水的内能,因此水温度升高吸收的热量是有用的能量,无烟煤完全燃烧放出的热量是总能量。 答案:(1) (2) (3)锅炉的效率

2.柴油抽水机的效率 例2.(2019荆门)今年我省出现大面积干旱,造成农田缺水,严重影响农作物生长,为缓解旱情,很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉。某柴油抽水机把湖水抬升4.5m 流入沟渠,再去灌溉农田。已知在2h内抬升了1600m3的水,此柴油抽水机的效率为40%,柴油的热值为4.5×107J/kg,g取10N/kg,求: (1)此柴油抽水机2h做了多少有用功?℃ (2)此柴油抽水机工作2h消耗了多少柴油? (3)此柴油抽水机的总功率为多少千瓦? 解析:柴油抽水机将柴油完全燃烧产生的能量通过克服重力做功转化为水的重力势能。试题以此为载体,考查了质量、密度、重力、热值、功和功率等知识。 (1)虽然抽水机是将水连续地分批抽上去,我们可以想象成抽水机将全部1600m3的水一次性地在2h内缓慢抬升 4.5m,这就是等效法的应用。这样利用计算出水的质量,再用计算重力,然后用就可以计算出有用功。 (2)要计算柴油的质量,需要先计算柴油燃烧放出的热量。这就要利用柴油抽水机的效率为40%这个数据。教学中发现很多同学常犯一个错误,就是利用柴油抽水机做的有用功去乘以效率。避免错误的方法是想清楚柴油燃烧放出的热量是总的能量,总的能量要比有用的能量数值大。应该根据,得

各种形式的能量之间相互转化的实例

各种形式的能量之间相互转化的实例 1.光能→内能:晒东西会晒烫 2.光能→机械能:太阳帆、用强光照射物体使之膨胀做功 3.光能→电能:太阳能电池 4.光能→化学能:光合作用 5.机械能→内能:摩擦生热、钻木取火、内燃机的汽缸的压缩冲程、自行车骑久拉车胎发热、跑步可以使身体变暖、打气筒打气气筒变热 6.机械能→光能:(暂时想不起来直接转换的)一个手摇发电机接导线连上小灯泡,就是机械能转化成光能、打火石、一种自行车,前轮上有个灯,当骑起来后靠灯和车圈的摩擦灯会亮。这就是机械能转化为了光能 7.机械能→电能:水坝发电、风车发电 8.机械能→化学能:(暂时想不起来直接转换的)在一个存在二氧化硫、三氧化硫和氧气的密闭容器中,用外力压缩容器,化学平衡向生成二氧化硫和氧气的方向移动。机械能转化为二氧化硫和氧气的化学能 这个反应由机械能转化为化学能但是中间有环节-就是压缩气体时气体的内能增加从而为反应提供能量从而促使反映行,还要注意了,发生这个反映的正常情况是400-500度的高温而且还要有无氧化二钒作为催化剂。 9.电能→内能:电热炉 10.电能→光能:电灯 11.电能→机械能:启动机、电动机工作 12.电能→化学能:给蓄电池蓄电 13.化学能→内能:浓硫酸稀释放热 14.化学能→光能:镁燃烧发出强光、萤火虫发光 15.化学能→机械能:炸药爆炸 16.化学能→电能:电池放电 17.内能→光能:电灯泡钨丝发热后会发光 18.内能→机械能:火力发电、蒸汽机 19.内能→电能:(暂时想不起来直接转换的)火力发电 20.内能→化学能:(暂时想不起来直接转换的)Ba(OH)2+NH4Cl的反应(吸热)

太阳能电池转换效率

Research on New Technologies of Photoelectric Conversion Efficiency in Solar Cell Tianze LI, Chuan JIANG, Cuixia SHENG School of Electric and Electronic Engineering Shandong University of Technology Zibo 255049 ,China e-mail: ltzwang@https://www.360docs.net/doc/fc1017889.html, Hengwei LU,Luan HOU, Xia ZHANG School of Electric and Electronic Engineering Shandong University of Technology Zibo 255049 ,China e-mail: henrylu007@https://www.360docs.net/doc/fc1017889.html, Abstract—The characteristics of the solar energy and three conversion mode of solar energy including photovoltaic conversion, solar thermal conversion, and photochemical conversion are represented in this paper. On this basis,the materials used in solar cell, as well as the working principle of solar cells, the factors of low convert efficiency of solar cells and the two major bottlenecks encountered in the solar application are analyzed.The idea that spontaneous arrangement of compound organic molecules is achieved by changing the molecular arrangement structure of the organic thin-film solar is put forward. The new structure of liquid crystal layer come into being accordingly so that the electron donor and the receptor molecules of the mixture are separated, and the contacting area between them is enlarged. So the efficiency solar photovoltaic is improved. The research and development of this new technology can solve the technical problem of the low conversion efficiency of solar cell, and open up an effective way to improve the conversion efficiency of solar cells. At last,the prospect of solar photovoltaic technology, solar energy exploit technology and the development of industry is offered in the article. Keywords- photoelectric conversion efficiency; electron donor and recipient; photovoltaic generate power technology I.I NTRODUCTION Energy is the material basis of human society survival and development. In the past 200 years?the energy system based on coal, oil, natural gas and other fossil fuel has greatly promoted the development of human society. However, material life and spiritual life is increasing, the awareness of serious consequences brought from the large-scale use of fossil fuels is increasing at the same time: depletion of resources, deteriorating environment, in addition to all of the above, it induce political and economic disputes of a number of nations and regions, and even conflict and war. After in-depth reflection of the development process of the past, human advance seriously the future path of sustainable development. Today in the 21st century, there is no a problem as important as a sustainable energy supply, especially for the benefit of solar energy development and has been highly concerned by all mankind. Around the world are faced with limited fossil fuel resources and higher environmental challenges, it is particularly important to adhere to energy conservation, improve energy efficiency, optimize energy structure, rely on scientific and technological progress, development and utilization of new and renewable sources.After analyzing two bottleneck problems which affect the conversion efficiency of the solar cell, we put forward a new structure of molecular arrangement of the solar cell to improve the conversion efficiency of the solar cell. II.T HE F EATURES O F S OLAR A ND T HREE C ONVERSION M ODES A.The Features of Solar Solar resources are solar radiation energy on the entire surface of the earth. Solar energy has four features. Firstly, solar energy is sufficient. The gross of solar radiation energy on the surface of the earth is about 6h1017kWh every year. It can be used several billions of years, which is reproducible and cleanest. It isn’t monopolized by any groups or coutries. Secondly, the energy density of solar energy is low. People want to obtain higher energy density by condensers. Thirdly, because of climatic change, the solar energy is mutative. For example, cloudy day and rainy day, the solar energy is weak. People should consider energy storage or use auxiliary devices which provide conventional energy to use solar energy in a row. Forthly, because of the earth rotation, the earth revolution and the angle between the axis of rotation and the orbital plane, days and sensons must change on the earth, solar energy must change too. Fifthly, use of solar energy can make energy level appropriate allocation, so heat energy is made used of. When the sun light shines on the earth, part of the light is reflected or scattered, some light is absorbed, only about 70% of the light which are direct light and scattered light passes through the atmosphere to reach the surface of the earth. Part of the light on the surface of the earth is absorbed by the objects surface, another part is reflected into the atmosphere. Fig.1 shows the schematic diagram of the sun incident on the ground. Figure1. Schematic diagram of the sun incident on the ground 978-1-4244-7739-5/10/$26.00 ?2010 IEEE

生物能量转换效率

生物能量转换效率 根据科技部发布的《全民节能减排手册》,如果每月用手洗代替一次机洗,每台洗衣机每年可节能约1.4千克标准煤,相应减排二氧化碳3.6千克。如果全国1.9亿台洗衣机都因此每月少用一次,那么每年可节能约26万吨标准煤,减排二氧化碳68.4万吨。 对于清洁衣服,很多白领和年轻人有着很高的要求,怕染色、怕交叉感染,所以常常一堆衣服要分两三次洗完。其实,这是一种不低碳的生活方式,专家表示,如果每月用手洗代替一次机洗,每台洗衣机每年可相应减排二氧化碳3.6千克。 读者王小姐说,冬天时,每个周六她都要花一个下午来洗衣服,贴身衣物、深色外衣、浅色外衣,至少要用洗衣机洗三次。“其实贴身衣物很小很薄,虽然衣服少,但是洗衣机不会偷懒,还是用那么多水和电,我总是觉得很浪费。现在天气暖和了,完全可以用手洗代替,不仅低碳,还更干净。”自从用手洗衣服后,王小姐说她每周的洗衣时间缩短了一个小时,而且用水量也明显减少了。“我发现洗衣服还挺累的,就当锻炼身体了!” 这里明显有个问题,科技部认为手洗是不用能量的!其实生物的能量转化效率是较低的。 一只鹰2千克要吃10千克小鸟能量传递效率2/10=20% 0.25千克小鸟要吃2千克昆虫能量传递效率0.25/2= 12.5% 100千克昆虫要吃1000千克绿色植物能量传递效率100/1000=10% 真正有用的质量只有: 20%×12.5%×10%=0.25% 而且,生物做功时,有用的质量变成机械能还要浪费大部分,分解一分子葡萄糖产生2870KJ能量,而只有1161KJ用于合成ATP,只有ATP中的能量才被用于生命活动,其余几乎都以热的形式散失了。算一算大约40%多吧。 这样看来,利用人的手工劳动以代替机器是得不偿失的。所以有经验的老板总是用机器代替工人,不会像科技部那样建议手洗代替机洗的。

供热系统消耗能量的环节和评估

一、供热系统消耗能量的环节和评估 1.供热系统消耗能量的环节 供热系统由热源把热能送达热用户,一般都要经过热制备、转换、输送和用热这几个环节。 我国城市集中供热热制造主要来自燃烧化石燃料(煤、油、气)的区域锅炉房和城市热电厂。区域锅炉房的主要耗能设备是锅炉、燃料输送及灰渣清除机械、鼓风机和引风机、水制备和输配系统的水泵(循环水泵,补水泵和加压泵);它们耗用的能源是燃料、电力、水和热;通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。热电厂是由抽凝式、或背压式(包括恶化真空)供热机组排、(抽)汽通过热能转换装置(通常称为首站热交换器)传递给热网系统;首站是供热系统的热源,主要耗能设备是热交换器、输配系统的水泵,它们耗用的能源是蒸汽、电力、水和热;通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。 热能输送由热网承担,供热管道由钢管、保温层和保护层组成,其结构和材料选择依敷设而异。管道敷设有架空、管沟和直埋三种方式,它们的能量消耗是沿途散热的热损失和泄漏的水、热损失。一般可用热网热效率来表示其保温效果和保热程度;热网补水率来表示热网不泄漏的程度。在热网管线上有时还设置中间加压泵,以降低和改善系统水力工况(设置在非空载干线上,还能节省输送电耗),它的能量消耗设备是水泵,可用单位供热量的耗电来评定耗能水平。 能量转换是通过热力站热交换器把一级网的热能传递给二级网,并由它输送到热用户。热力站是二级网的热源,主要耗能设备是热交换器、二级网系统循环水泵和补水泵。它们耗用的能源是一级网高温水/蒸汽、电力、水和热;通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。 用热即终端系统用热设备。城市集中供热主要是建筑物内的采暖(为简化分析只谈最大热用户)。一般都是通过采暖散热器把热传给房间以保持舒适的室内温度。它的耗能设备是采暖散热器。其能量取决于建筑维护结构保温性能、保持的室内温度和外界环境的温度;其耗热量可通过计量进入的循环水量和供、回水温差积分获得。通常以单位供暖面积的耗热量来评定耗能水平。 2.系统热耗的估计 供热系统从热制备 转换 输送 用热环节的能量进入和输出必须相等,即: 输入能量=可用能量+∑能量损失 能源利用率=可用能量/输入能量 可以这们认为:供热系统是由多个子系统组成。热用户是终端,采暖散热器是终端用热设备。热力站、二级网和终端组成二级网子系统,热力站热交换器成

功率因数和转换效率的区别

功率因数和转换效率的区别 经常看到市场上有的电源宣称自己的转换效率高达99%,事实真的如此吗?主动PFC和被动PFC何差? 功率因数和转换效率分别是什么意思? 功率因数损失的电费谁为你来承担? 转换效率损失的电费又是谁为你来承担? 功率因数又叫PFC因数,大功率电源中一般都有PFC电路,市电是交流电,如果不整流成直流电,电脑是无法使用的,而功率因数就是将交流电整流成直流电的能力,这个过程是通过PFC 电路来实现的PFC电路分为主动式PFC(有源)和被动式PFC(无源)两种, 主动式PFC电路由高频电感、开关管和电容等元件构成,组成一个可以将输入电压提高的电路,从而减少电流在流向下级电路过程中的电能损耗。简单地说,主动式PFC电路就是一个升压器,具有体积小、重量轻、输入电压范围宽等优越的电气性能,通常它功率因数可达99%;被动式PFC结构相对简单,它利用电感线圈内部电流不能突变的原理调节电路中的电压及电流的相位差,使电流趋向于正弦化以提高功率因素。相对于主动式PFC电路,被动式PFC电路的功率因数要低得多,一般只有70-80%左右,同时被动PFC结构上和电感类似,在对电流和电压补偿的过程中,始终进行着充放电的过程,因而产生了磁性,最终会和周边的金属元件产生震动进而发出噪音。静音型PFC相当于两个非静音型PFC的叠加,达到震动互相抵消的目的。但是,在消除噪音的手段中,安装是否得当也是对静音效果影响较大的因素。在我们了解上述两种PFC结构后,那么我们在上面提到的

PFC因数究竟是什么呢? 其实电源的PFC因数表示的就是有多少电能被电源利用了(输入电源的实际能量/电网供给电源的能量) 对于主动式PFC电路来讲,功率因数可以达到99%的水平,而被动式PFC 电路只能达到上面所说的70-80%而已。通俗的说假如一款标称400W 的电源,电源需要输入200W电量时,如果它采用了主动式PFC电路,那么电网只需要拉202W(200/0.99)电力过来,几乎没有损失,而如果采用的是被动式PFC电路,那么电网需要拉250W(200/0.8)左右,损失了50W,也就是说PFC因数是影响一款电源的电能利用率的指标,但损失那50W我们用户是不需要付钱的,因为那归属于是电力局线路上损失,电力局是没有权力向你要钱的。电源转换效率:这个概念比PFC因数要复杂一些,电源本身是一个“供电器”,同时它又是一个“耗电器”。输入电源的能量并不能100%转化为供主机内各部件使用的有效能量,未被利用的电能转化为热量散发,这样就出现了一个转换效率的问题。我们可以用这个公式来解释电源转换效率:电源转换效率=电源为主机提供的即时输出功率/输入电源的即时功率×100%,一款电源的转换效率会由于其内在的变压电路、电流转换器以及功能电路都会有所不同,再加上自身的功率本来就不相同,所以不同的电源产品其电源的实际转换效率也会不同。另外,即使是同一款电源产品,在不同的工作状态下,其转换效率也是有变化的。由于电源的输入电压是额定的220V,而输出电压则有+12V、+5V、+3.3V不同的规范,这就表示电源里至少拥有三种不同的变压器,由于三种变压器的功耗不尽相同,就意味着+12V、+5V和+3.3V的电压输出其各自所对应的

相关文档
最新文档