Der Nutzungsgrad (Energieausbeute) ist das Verhältnis von Nutzen zu Aufwand in einer Zeiteinheit (gemittelter Wert über einen Zeitraum, z.B. 1 Jahr). Oder anders formuliert:
Der Nutzungsgrad ist gleich dem Quotienten aus der nutzbaren Energie ENutzen und der aufgewendeten Energie EAufwand in einer Zeiteinheit (gemittelter Wert über einen Zeitraum).
Verlust besteht aus:
- betriebsbedingten Verlusten (Wärme, Reibungsarbeit usw.)
- Anfahr-, Abfahr-, (aktive) Bereitschafts-, Stillstandsverluste
Der Nutzungsgrad:
- ist stets kleiner als 1 bzw. 100% (Achtung! Brennwert)
- ist ein Maß für die Güte einer Umwandlung der zugeführten Energie in nutzbare Energie über einen längeren Zeitraum
- sagt aus, wieviel die in einem Energieträger gespeicherten Energie auch tatsächlich über eine Periode genutzt werden kann
- Ermöglicht einen guten Vergleich der Energieeffizienz von unterschiedlichen Anlagen, Wärmeerzeugern bzw. Maschinen
- bezieht sich auf den Betrieb und die aktive Stillstands- und Bereitschaftsphase der Anlage/Maschine
- ist immer niedriger als der Wirkungsgrad
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η = ENutzen / EAufwand
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η = (EAufwand - EVerlust) / EAufwand
- η = 1 - (EVerlust / EAufwand)
- Für den Kessel gilt ebenfalls:
- η = Eabgegebene Wärmeenergie / Eaufgenommene Brennstoffenergie
Definition der VDI 2067 Blatt 1, Berechnung der Kosten von Wärmeversorgungsanlagen – Betriebstechnische und wirtschftliche Grundlagen, Ausgabe Dez. 1983:
Wirkungsgrad und Nutzungsgrad von Wärmeerzeugungsanlagen
„… Das Verhältnis der während eines bestimmten Zeitraumes erzeugten Nutzwärmemenge (Arbeit) zu der zugeführten Energiemenge (Arbeit) wird als Nutzungsgrad (bislang z.B Jahreswirkungsgrad bezeichnet. …
Eventuell erforderliche Hilfsenergien (Arbeit) sind bei den Angaben zum Nutzungsgrad von Kesselanlagen nicht berücksichtigt. ...“