Rendement (energie)

energie / Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

Rendement bij energieomzettingen is de verhouding tussen de uitgaande nuttige energie en de energie die er in gaat.

De meeste soorten van energieomzetting zijn niet volmaakt, alleen bij omzettingen naar warmte wordt een rendement van 100% bereikt. Bij de andere omzettingen treden altijd verliezen op, die meestal extra warmte opleveren. In bijvoorbeeld een verbrandingsmotor wordt uiteindelijk (afhankelijk van het ontwerp van de motor) maar ongeveer 35% van de energie die in de brandstof aanwezig is in bewegingsenergie omgezet, de rest wordt via het koelsysteem als warmte afgevoerd. Zelfs theoretisch is het onmogelijk om dit vermijden wegens de tweede hoofdwet van de thermodynamica. In een auto gaat daarna overigens nog eens 5% verloren in de wrijving (die overigens ook als warmte afgevoerd wordt) van de transmissie, zodat uiteindelijk 30% overblijft voor de voortbeweging.

Het maximale theoretisch rendement voor de omzetting van chemische of thermische naar mechanische energie wordt behaald in een reversibel proces en is afhankelijk van de temperatuur van het reservoir buiten het systeem waar de warmte wordt afgevoerd. Daardoor loopt bijvoorbeeld het rendement van elektriciteitscentrales terug als het koelwater, dat van oppervlaktewater betrokken wordt, bij warm weer een hogere temperatuur heeft. De belangrijkste reden waarom de centrales bij lang aanhoudend warm weer soms minder elektriciteit kunnen produceren is echter de maximaal toegestane temperatuur van het rivierwater na lozing van het retourwater.

De 'afvalwarmte' van warmte-krachtcentrales die voor stadsverwarming gebruikt wordt, gaat ook ten koste van het rendement van de elektriciteitsopwekking. Dit hoeft op zich niet slecht te zijn, maar het is een misvatting dat dit 'gratis' energie is.