熱效率計算機

熱效率表示熱機將所供熱能轉換為有用功的比例。本計算機採用 η = Wout/Qin × 100%，其中 η 是以百分比表示的效率，Wout 是淨有用輸出功，Qin 是從高溫熱源吸收的熱量。其餘能量以熱量形式排出：Qout = Qin - Wout。熱量與功必須採用相同單位，例如焦耳、千焦耳或千瓦小時，因為效率是無因次比值。 熱機在高溫與低溫環境之間循環運作。完成一個循環時，無法將吸收的全部熱量轉換為功，必須將部分能量排至低溫熱沉。這是熱力學第二定律的結果，而不只是製造不完善所致。實際引擎還會因摩擦、燃燒不可逆性、有限溫差、泵送、排氣、冷卻與輔助設備而損失更多可用能量。因此，實測效率始終低於對應的理想極限。 熱效率可能依不同的系統邊界與燃料熱值基準呈現。總指示熱效率、制動熱效率與電廠整體效率不一定包含相同損失。燃料計算可能採用高位或低位熱值，因而改變分母。只有在輸入熱量、有用輸出、運轉狀態與量測邊界定義一致時，才適合比較系統。對於發電設備，應在計算燃料輸入熱量的同一時段內對功率積分；若儲能影響可忽略，也可比較穩態功率。 在兩個恆溫熱庫之間運作的熱機，其理想最高效率為卡諾效率 1 - Tc/Th，兩個絕對溫度都必須以克耳文表示。此簡易能量比值計算機不需輸入溫度，也不宣稱達到卡諾性能，而是評估實測或指定的能量流。結果超過 100% 表示輸入不一致、單位不符、遺漏能源，或系統邊界的能量核算有問題，因此介面不接受大於輸入熱量的輸出功。 本結果適用於課堂熱力學、初步引擎比較及能量平衡檢查。詳細系統評估應納入不確定性、暫態運轉、燃料成分、附屬負載、廢熱回收及有用輸出的確切定義。效率不同於功率：高效率引擎的功率可能很低，而高功率引擎也可能浪費很大比例的輸入能量。