Beräkna verkningsgrad.

rolf skrev:

Har kommit långt på uppgiften men får inte till slutet korrekt 

Jag vill försöka räknar ut verkningsgraden som har då formeln 

η=En/Et=nyttig energi/tillförd energi.

Jag vet att det är 407726400 J per sekund är den tillförda energin. 

jag vill försöka ändra om den årliga effekten till sekunder

Det jag vet ifrån uppgiften är att den genomsnittlig årlig elproduktion är: 481 GWh
(1Wh = 3600J). Jag vet också att kraftverket är igång i 9 månader. 

Så på något sätt borde jag göra om 481 GWh till sekunder men har ingen aning hur jag ska gå tillväga. 

 

Det jag har försökt med att göra är att göra om 481 GWh alltså 481*3600=1731600

sen dela det på 9( månaderna)

192400

sen dela det på 30 (dagar)

6413

sen dela det på 24 (timmar)

267

sen dela det på 60 (minuter)

4,45

sen dela det på 60 (sekunder)

0,07 

då skulle verkningsgraden bli 0,07J/407726400 J =1,8*10^-9

men detta sen orimligt lite 

Och då skulle det bli 1,8*10^-7%

Du skriver att den årliga elproduktionen är 481 GWh/år = 481*3 600 GJ = 1,73*10¹⁵ J. Om den årliga elproduktionen är fördelad på 12 månader eller 9 månader spelar ingen roll. Detta är energi, inte effekt. Om det hade stått att den genomsnittliga effekten är 481 GW och den gäller under 9 av årets 12 månader så påverkas den årliga energin av att kraftverket är avstängt i tre månader.

Kan du lägga upp en bild av uppgiften, så att vi slipper gissa vad det står egentligen?

Självklart såhär se det ut 

Uppgift 4
Kraftverket Ritsem vid Stora Sjöfallet i Luleå älv, är ett av Sveriges nordligaste vattenkraftverk. I
rutan nedan finns lite fakta om kraftverket, använd dessa fakta för att besvara följande frågor.

Detta är vad som står i rutan nedan:

Energikälla: Vattenkraft
Land: Sverige
Genomsnittlig årlig elproduktion: 481 GWh
(1Wh = 3600J)
Å/älv: Lule river
Turbintyp: Francis
Fallhöjd (m):173
Vattenflöde (m3
/s):240
Vattenfalls ägarandel:100 %

a) Hur stor är den totalt tillförda effekten till vattenverkets turbiner om all lägesenergi omvandlas
till rörelseenergi. 0/CB+P/0

a) har jag löst såhär:

Marken där vattnet möter efter fallet  är nollnivån och vattnet befinner sig 173 meter över nollnivån. Vattnet rinner helt fritt neråt därefter. Jag vill försöka ta reda på massan av vattnet som är densitet 998 gånger volymen som är en 1 m^3. detta bli avrundat till 1000 kg 
Alltså så 1000 *240 som bli 240 000 kg vatten per sekund 

Vid fritt fall bli lägesenergin 240 000*173*9,82=407726400 J, alltså 407,7MJ.

Allt detta kommer omvandlas till rörelseenergi så svaret bli: 407,7MJ per sekund.

b) Anta att kraftverket är i kontinuerlig drift nio månader om året
Beräkna kraftverkets verkningsgrad. 0/0/AB+P

Du behöver uppgiften att kraftverket är avstängt 3 månader varje år för att beräkna hur stor energi som borde ha "skapats" i kraftverket. Du kan ju inte bara multiplicera med antalet sekunder på ett år, efterom det inte fungerar hela tiden.

Så jag borde omvandla 407,7MJ per sekund till hur mycket det är på 9 månader

Alltså 407,7MJ*9*30*24*60*60.

Eller har jag tänkt fel och ska försöka omvandla 481 GWh. För jag tänkte att GWh är väl kilowatt timmer per år alltså att det är den genomsnittliga årliga elproduktionen per timme.

rolf skrev:

Så jag borde omvandla 407,7MJ per sekund till hur mycket det är på 9 månader

Alltså 407,7MJ*9*30*24*60*60.

Eller har jag tänkt fel och ska försöka omvandla 481 GWh. För jag tänkte att GWh är väl kilowatt timmer per år alltså att det är den genomsnittliga årliga elproduktionen per timme.

Nej, 481 GWh är den totala elproduktionen på ett år, d v s nyttig energi. Den tillförda energin är 408 MJ, d v s 408 MW/s men bara under 3/4 av året.

481 GWh=481000000000

1Wh = 3600J

481000000000*3600 J=1.7316e+15=nyttig energi

407726400 J per sekund behöver jag göra om så det bli per år. 
på 9 Månader = 23668200 sekunder 

så 407726400*23668200 =9.65015e+15=tillförd energi

1.7316e+15/9.65015e+15=0.17943762532

0.17943762532*100≈18%

så detta borde vara rätt väl? dock kändes det ganska overkligt att det är en verkningsgrad på 18%

Detta skulle innebär att 18 % av den tillförda energin omvandlas till elektricitet medan 82 % av energin omvandlas till annat.

Nyttig energi = 1,73*10¹⁵ J/år, enligt tidigare (hoppas att jag räknade rätt).

Tillförd energi 408*10⁶ W * 9 (månader per år)*30 (dagar/månad)*24 (timmar/dygn)*3600 (sekunder per timme) = 99,52*10¹⁵ J/år, alltså i stort sett samma värde som du fick. 

Det låter lite. Har du kollat om ditt svar på a-uppgiften är rätt, hela våra beräkningar bygger ju på det?

Sent svar nu men fick rätt för min uppgift 

Vad roligt! Tack för att du berättade det.