¿Qué es realmente la eficiencia?

La palabra “eficiencia” se puede interpretar de muchas formas. Muchos ingenieros dirán que es una medida exacta. Sin embargo, si le hace la misma pregunta a un ingeniero térmico y a un ingeniero eléctrico, “¿Cuál es la definición de eficiencia?” obtendrá dos fórmulas diferentes de ellos. Completamente diferente. Y luego está la eficiencia óptica, la eficiencia financiera y la eficiencia química, etc. Todo con fórmulas diferentes. ¿Qué tienen en común?

El denominador común es que todos comparan la cantidad de algo que desea con la cantidad de otra cosa que preferiría no haber producido o más bien no gastar, pero que debe aceptar para obtener  el producto deseado. Una vez que un ingeniero escucha esto y no encuentra ninguna otra explicación, excepto por detalles irrelevantes y engañosos como que es una forma de fracción, entonces generalmente admitirán que la “eficiencia” es realmente un juicio de valor, en su esencia. Porque una persona quiere una cosa y otra la encuentra detestable. Entonces, aquí vamos a explorar la llamada ‘ciencia de la energía’ con la advertencia de que realmente estamos usando juicios de valor para tomar nuestras decisiones. Si estos cálculos son de hecho juicios de valor, ¿no deberíamos poder incluir factores como el calentamiento global, la contaminación del aire, etc., como cosas que no queremos? Por supuesto que podemos. es decir, cuando el alcance del cálculo es amplio, como en todo el sistema, es decir, eficiencia combinada. Esto no se ha hecho tradicionalmente en las evaluaciones de ingeniería, pero ahora está comenzando a incluirse. ¡Lo bueno de la teoría de sistemas y la termodinámica es que nos brindan una manera de incluir todos nuestros valores al comparar sistemas! porque la termodinámica es el arte de comparar los flujos de energía a través de los sistemas, incluido el calor, el trabajo y la energía cinética, así como los efectos de la gravedad (energía potencial). todos estos factores se pueden combinar en una ecuación, mostrando la relación entre ellos a medida que cambian las cosas. La electricidad está en todas partes. Lo que nos interesa no es la electricidad en sí, sino el trabajo eléctrico. Las personas también necesitan calor o la ausencia de calor para estar cómodas. Así que queremos medir un sistema en términos de trabajo térmico y eléctrico, y la termodinámica nos da una forma de hacerlo, mientras que al mismo tiempo aplicamos nuestros valores, como por ejemplo, generar menos contaminación.

Cuando se trata de energía solar, lo que la gente suele querer no es un máximo de vatios, amperios o voltios. Quieren saber que pueden lavar la ropa, mantener la comida fría y tener luz por la noche, o mantener caliente su piscina. Sea lo que sea lo que realmente quieran, podemos llamarlo uso final. Por lo tanto, un sistema solar tiene el propósito de proporcionar usos finales, y ningún componente (o medición de la eficiencia de los componentes) puede garantizar que se satisfaga el uso final. Realmente requiere una serie de funciones que encajen. 1) capturar la energía gratis 2) convertirla en una forma que se pueda almacenar. 3) almacenar la energía en un lugar donde se pueda acceder rápidamente 4) mantener la energía almacenada de forma segura durante el período de tiempo necesario para el uso final 5) acceder a la energía almacenada y convertirla a la forma requerida por el uso final, y 6 ) transportar la energía de forma segura y rápida hasta el uso final. En este caso, eficiencia significa cuánto esfuerzo, espacio, tiempo y dinero se requiere para hacer un sistema que logre los seis pasos en conjunto, en comparación con la cantidad de usos finales deseados que proporciona dicho grupo de pasos. Y la experiencia muestra que la forma en que se realiza cada paso influye en la forma en que se realizan los demás, por lo que es el FIT lo que más cuenta para el rendimiento total. Un eslabón débil que no puede manejar la entrada de los enlaces anteriores, y todo el sistema falla o tiene un desempeño lamentable. ¿FIT significa que una salida tiene en cuenta las limitaciones de la siguiente entrada? si encajan perfectamente, decimos que encajan como “a cola de milano”. La cola de milano es un término que se deriva de una unión de madera entre dos tablas que se encuentran en ángulos rectos. Este tipo de articulación es venerada por los fabricantes de muebles, porque es muy fuerte. Hace que dos tableros endebles parezcan fuertes una vez unidos. El todo es mayor que la suma de sus partes. Un sistema acoplado es un sistema bien diseñado, y si aprende a diseñar bien, puede ahorrarle a sus clientes tanta energía y dinero que deberían estar felices de pagarle por este servicio. Y puede predecir con mayor precisión cuánta energía de uso final estará disponible para los clientes, manteniendo así sus expectativas en línea con la realidad. ¿Quiere ser como un político, prometiendo a sus clientes más de lo que recibirán y luego volverse impopular después de un par de años? Por supuesto no. Quieres una carrera larga y digna. Si comprende cómo fluye la energía a través de los sistemas, será más probable que tenga éxito. Es por eso que requerimos que todos los estudiantes en el programa de Certificado de Transición de Tecnología tomen el curso llamado Pensamiento y Diseño de Sistemas I. ¡Es la base para mantenerse en contacto con la realidad! estos son principios que aprendemos de la naturaleza, de los seres vivos y de organizaciones exitosas. ¡Tómelos en serio!

Por lo tanto, no se trata simplemente de elegir cada componente para que tenga la máxima eficiencia. Esas mediciones de eficiencia no son muy relevantes para la medición real de la eficiencia de la entrada al uso final de la energía solar. Veremos varios ejemplos de esto. Todavía se puede prestar atención a la eficiencia de los componentes. Pero este estrecho alcance de medición ha sido mal interpretado, tergiversado e incluso falseado a clientes, diseñadores, fabricantes y financieros. Así que tenemos que aclararlo paso a paso. Estás en el camino correcto para hacer eso. simplemente siga estudiando y obtendrá un conocimiento superior en este campo. También se dará cuenta de algunos nuevos avances en tecnología que están cambiando esta industria.