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Thermodynamik - Exergetischer Wirkungsgrad

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Thermodynamik

Exergetischer Wirkungsgrad

Der exergetische Wirkungsgrad zeigt, wie viel von der verfügbaren bzw. aufgewendeten Exergie $E_{auf}$ tatsächlich in nutzbarer Exergie $E_n$ umgewandelt werden kann. Man kann es auch so definieren: Wie weit entfernt ist der Realprozess (irreversibel) gegenüber dem Idealprozess (reversibel).

Methode

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$\zeta = \frac{E_n}{E_{auf}}$      Exergetischer Wirkungsgrad

Statt der nutzbaren Exergie $E_n$ führt man den Exergieverlust $E_v$ ein mit $E_{auf} = E_v + E_n$. Diese Gleichung umgestellt nach $E_n$ und eingesetzt ergibt:

$\zeta = \frac{E_{auf} - E_v}{E_{auf}}$

Methode

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$\zeta = 1 - \frac{E_v}{E_{auf}}$     Exergetischer Wirkungsgrad

 Exergetischer Wirkungsgrad für WKM, WP und KM

Der exergetische Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine (WKM) gibt an, wie viel von der Exergie der zugeführten Wärme $E_{Q_{zu}}$ in mechanische Arbeit bzw. Nutzarbeit $W_k$ umgewandelt wird:

Methode

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$\zeta_{WKM} = \frac{W_k}{E_{Q_{zu}}}$    Exergetischer Wirkungsgrad WKM

 
Der exergetische Wirkungsgrad einer Wärmepumpe (WP) gibt an, wie viel von der zugeführten Nutzarbeit $W_k$ in Exergie der abgeführten Wärme $E_{Q_{ab}}$ umgewandelt wird.

Methode

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 $\zeta_{WP} = \frac{E_{Q_{ab}}}{W_k}$    Exergetischer Wirkungsgrad WP

 Der exergetische Wirkungsgrad einer Kältemaschine (KM) gibt an, wie viel von der zugeführten Nutzarbeit $W_k$ in Exergie der zugeführten Wärme $E_{Q_{zu}}$ umgewandelt wird.

Methode

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 $\zeta_{KM} = \frac{E_{Q_{zu}}}{W_k}$    Exergetischer Wirkungsgrad KM