PowerLab kam se ta energie podje?

Tohle je statická kopie kapitoly pro vyhledávače. Interaktivní verze má animované obrázky, kontrolní otázky a tlačítka, která příklad načtou do kalkulačky.

Řetěz účinností a teplo, které z něj padá

Účinnosti se násobí. Nesčítají se, neprůměrují se, a výsledek je vždycky horší než nejhorší článek řetězu — což překvapí pokaždé znovu.

η_celkem = η₁ · η₂ · η₃ · …a to je vždycky méně než min(ηᵢ)
Kolik se musí odebrat, aby na hřídeli byl 1 kW133 Wzdroj 90 %60 Wměnič 95 %136 Wmotor 88 %1329 W1000 Wteplo, které musí něco odvést
Celková účinnost 75,2 % — horší než kterýkoli článek zvlášť (nejhorší je 88 %).
Pro 1 kW na hřídeli je potřeba odebrat 1329 W a odvést 329 W tepla.
Účinnosti se NÁSOBÍ, ne sčítají ani průměrují, takže tři slušné články dají dohromady výsledek horší než nejhorší z nich. A to teplo je skutečné číslo pro návrh rozvaděče — ne poznámka pod čarou.
Táhni účinnostmi jednotlivých článků. Pás se zužuje, dole odchází teplo.

Číslo, které se objednává

Tři slušné články — zdroj 90 %, měnič 95 %, motor 88 % — dají dohromady 75 %. Pro kilowatt na hřídeli je tedy potřeba odebrat 1330 W a odvést 330 W tepla.

Těch 330 W není poznámka pod čarou, je to návrh rozvaděče. Skříň s takovým ztrátovým výkonem potřebuje ventilátor nebo chladič, a když ho nemá, vnitřní teplota vyleze o desítky stupňů — což zkrátí život elektrolytickým kondenzátorům měniče na zlomek. Pravidlo palce: životnost elektrolytu se půlí každých deset kelvinů.

Kde se dá získat nejvíc

V řetězu násobených čísel se vyplatí zlepšovat nejhorší článek, protože relativní zisk se promítne přímo do součinu. Zvednout motor z 88 na 92 % dá stejně jako zvednout zdroj z 90 na 94 — ale motor bývá levnější vyměnit než celý zdroj.

A jeden článek, na který se zapomíná

Kabel. Jeho účinnost se ve výpočtech obvykle neuvádí, protože bývá 99 % a víc — ale u dlouhé trasy s nízkým napětím spadne na 95 % nebo níž, a pak je to plnohodnotný člen řetězu. Nástroj ho proto počítá z úbytku, který sám spočítal, a nezadává se ručně.

Vzorce v této kapitole

η — řetěz účinností
η = Π ηᵢ [—] násobí se
P_in — potřebný příkon
P_in = P_out / η [W]
P_teplo — teplo do skříně
P_teplo = P_in − P_out [W] návrh chlazení