وتعتبر حسابات الكفاءة الحرارية أساسية لتقييم أداء محطات الطاقة، وتساعد هذه الحسابات على تحديد خسائر الطاقة وتحسين الكفاءة العامة، ويوفر هذا الدليل عملية تدريجية لأداء هذه الحسابات بدقة.

فهم كفاءة محطات توليد الطاقة

وتقيس الكفاءة في محطات الطاقة مدى تحول المصنع للطاقة الوقودية إلى طاقة كهربائية، ويُعبر عنها كنسبة مئوية، وتبين فعالية عمليات تحويل الطاقة، ويعني ارتفاع الكفاءة أن الوقود لا يحتاج إلى إنتاج نفس الطاقة.

جمع البيانات والمواصفات

وقبل إجراء الحسابات، جمع البيانات مثل الطاقة الكهربائية للمدخلات، والطاقة الكهربائية المنتجة، ودرجات الحرارة والضغط في مختلف نقاط الدورة، وتشمل البارامترات الرئيسية ما يلي:

  • مدخلات الطاقة الوقودية
  • ناتج الطاقة الكهربائية
  • درجة حرارة الأشعة أو الغاز
  • قراءات الضغط
  • خسائر في الحرارة

حساب الكفاءة الحرارية

والصيغة الأساسية للكفاءة الحرارية (اليتا) هي:

(eta = frac{text{Electrical Power Output}}{text{Fuel Energy Input}]) × 100٪ ]

حساب ناتج الطاقة الكهربائية وتقسيمه حسب مجموع مدخلات الطاقة الوقودية، وتعدده 100 في المائة للتعبير عنه كنسبة مئوية.

تطبيق كفاءة كارنو

وتوفر كفاءة كارنو أعلى مستوى من الكفاءة على أساس الاختلافات في درجات الحرارة:

(eta {max} = 1 - frac{T {cold}}{T {hot}}])]

حيث توجد درجات حرارة في (كيلفين) هذه القيمة بمثابة معيار للكفاءات في الدورة الحقيقية

تقييم الخسائر والتحسينات

(ب) تحديد الخسائر في الطاقة مثل تفكك الحرارة، والاحتكاك، والطاقة غير المُحوَّلة للوقود، وتحسين العزل، وتحقيق الحد الأمثل من البارامترات الدورية، وتحسين المعدات يمكن أن يعزز الكفاءة.