Es hängt davon ab, was Sie unter Effizienz verstehen.

Angenommen, Sie möchten Ihr Haus heizen. Eine elektrische Heizung, wie Sie sie in Betracht ziehen, würde dies tun, indem sie elektrische Energie direkt in Wärme umwandelt. Wie Sie vorschlagen, wird so ziemlich die gesamte elektrische Energie in Wärme umgewandelt. Die Energie, die benötigt wird, um eine bestimmte Wärmemenge in das Haus zu bringen, entspricht einfach dieser Wärmemenge. In diesem Sinne ist die elektrische Heizung zu 100% effizient, da Energie, die nicht direkt in Wärme umgewandelt wird, bald in Wärme umgewandelt wird. Dies ist jedoch keine sehr nützliche Methode, um über Effizienz nachzudenken, da jede Form von Energie in Ihrem Haus wahrscheinlich ziemlich schnell in Wärmeenergie zerfällt. Ihr Computer, Ihr Fernseher und Ihr Kühlschrank heizen Ihr Haus unter diesem Gesichtspunkt zu 100% effizient, denn obwohl sie andere Dinge als Wärme erzeugen, wird die Energie, die sie für diese Dinge verwenden, in kurzer Zeit zu Wärme.

Im Gegensatz dazu heizt eine Wärmepumpe Ihr Haus, indem sie Wärme von außen aufnimmt und nach innen bewegt. Die Energie, die dazu benötigt wird, hängt von den Außen- und Innentemperaturen ab. Wenn die Innen- und Außentemperaturen $ T_i $ und $ T_o $ sind, würde eine ideale Wärmepumpe (dh ein Carnot-Motor)

$ (1- \ frac {T_o}) erfordern. {T_i}) * dH $

Joule Arbeitsenergie, um $ dH $ Joule Wärmeenergie von außen nach innen zu bewegen (wenn die Außentemperatur höher wäre, ist diese Zahl negativ, was bedeutet, dass die Wärmepumpe extrahieren kann Energie).

Der Wirkungsgrad der elektrischen Heizung im Vergleich zur idealisierten Wärmepumpe beträgt

$ 1-\frac{T_o}{T_i}$

für gegebene Innen- und Außentemperaturen. Wenn die Innen- und Außentemperaturen gleich sind, ist die elektrische Heizung zu null Prozent effizient. Wenn es außen 0 ° C und innen 25 ° C ist, hat die elektrische Heizung einen Wirkungsgrad von ca. 8%.

Der Wirkungsgrad beträgt 100%, was als schlechter Heizwirkungsgrad angesehen wird. Es ist 100%, weil alles Licht, jede Bewegung usw., die irgendwann von der Heizung erzeugt werden, an Wärme abgegeben wird.

Die gleiche Heizleistung gilt für alle anderen Geräte, die vollständig im Haus installiert sind: Die Heizung mit einem Fernsehgerät ist so effizient wie eine elektrische Heizung.

Allerdings gibt es dort ist ein besserer Weg zum Heizen. Eine typische Klimaanlage kann Ihr Haus mit 3 Joule heizen und nur ein Joule elektrische Energie verbrauchen, wodurch es mehr als 300% effizient ist. Dies geschieht durch tatsächliche Kühlung der Außenwelt.

Es war eine gute Antwort, Mark. Natürlich wird durch das Ziehen von viel Strom auch außerhalb des Hauses eine Joule'sche Erwärmung auftreten, insbesondere in den Übertragungsleitungen und Transformatoren. Je nachdem, wo Sie den (Schaltkasten) zeichnen, wird der Wirkungsgrad geringer. Ein Teil der Energie aus dem Fernseher und dem Kühlschrank entweicht auch aus dem Haus, bevor sie zu Wärme abgebaut wird (Oberschwingungen in den elektrischen Leitungen, Rauschen und Licht aus der Bildröhre (ich wette, diese Verluste liegen weit unter einem Prozent).

In jedem Fall sind Luftwärmepumpen weitaus weniger effizient als die theoretische Grenze. Die Zahl, die ich gesehen habe, ist, dass eine hochwertige Wärmepumpe Ihnen ungefähr 3,5-mal so viel Wärme liefert wie die elektrische Leistungsaufnahme. Nicht schlecht im Vergleich zu den Alternativen, aber weit entfernt von der Carnot-Effizienz. Die Verwendung von echten (im) perfekten Arbeitsmaterialien ist wirklich ein Problem.

Ich habe mich diese Frage selbst gefragt. Die Effizienz wird berechnet als: Ausgabe / Eingabe X 100 & liefert eine Perzentilantwort. Zum Beispiel ist es in einer elektrischen Stromversorgung einfach, die Eingangsleistung von & zu messen und dann einen entsprechenden Wirkungsgrad zu berechnen. Ich glaube, das ist es, wonach der ursprüngliche Autor sucht. Das Problem mit der elektrischen Heizung besteht jedoch darin, dass die Leistung in Watt gemessen wird (dh etwa 1200 oder 1500 Watt für eine typische elektrische Raumheizung), die Wärmeleistung jedoch in BTUs gemessen wird. Laut Wikipedia beträgt 1 BTU = 0,293071 W · h oder umgekehrt 1 W · h etwa 3,4 BTU. Angesichts dessen sollte eine 1-stündige 1500-Watt-Heizung etwa 5120 BTU produzieren. Also ... hier ist das Problem; Veröffentlicht oder kennt jemand die tatsächliche BTU-Leistung einer elektrischen Heizung? Ich habe diese Zahl nicht gesehen, und da für die Effizienzberechnung für beide Eingänge & die gleichen Maßeinheiten erforderlich sind, wird die Frage meines Erachtens erst beantwortet, wenn jemand misst, der & die BTU-Ausgabe veröffentlicht. Aber ..... Alles in allem denke ich, dass die Heizung 100% effizient ist, weil das ultimative Ziel darin besteht, Energie in einen Raum zu bringen, und mit einer elektrischen Heizung wird die gesamte Energie, die an die Heizung geliefert wird, als Energie in sie geliefert der Raum ..... unabhängig davon, wie wir ihn messen. Das sind 100%.

Interessieren Sie sich auch für die Kosteneffizienz und nicht nur für die Effizienz des Geräts?

Das Heizen mit Erdgas kann finanziell effizienter sein, da es weniger Energie pro Energieeinheit für Erdgas kostet, das an Ihr Grundstück / Ihren Standort geliefert wird, als es pro Energieeinheit Strom kostet. effizient "als elektrische Heizung in Bezug auf die Kosten für die Beheizung eines Gebäudes, während dies möglicherweise nichts mit der tatsächlichen Effizienz des Geräts zu tun hat, das die Energie in Wärme umwandelt. Auf die gleiche Weise kann eine Wärmepumpe unter den richtigen Umgebungsbedingungen sehr effektiv sein, während in anderen Anwendungen Altölöfen (dh wenn Sie viele gebrauchte Motoren für niedrige Kosten zur Verfügung haben) relativ effizient sein können, wenn Energieumwandlung und Kosteneffizienz ohne mit den theoretischen Wirkungsgraden einer Wärmepumpe

Die richtige Antwort ist die Differenz zwischen der Anzahl der an das elektrische Heizgerät gelieferten BTUs und der Leistung in BTUs. Dann kann der Prozentsatz berechnet werden. Die obigen Formeln gelten für Wärmelasten, die nicht nur durch die Temperaturdifferenz im Innen- und Außenbereich allein beeinflusst werden Sie müssen auch die Auswirkungen berücksichtigen, die die beiden auf die Widerstandswerte des verwendeten Isolationsprodukts haben. Wenn Sie den ersten Satz beantworten können, würde mich die Antwort und die Werte verschiedener Formen elektrischer Wärme interessieren.

Soweit "Abfall" -Energie in einem System im Allgemeinen direkt oder indirekt in Wärme umgewandelt wird, können Heizsysteme ihren direkten Brennstoff nahezu zu 100% effizient in Wärme umwandeln. [Die Ausnahme ist eine Wärmepumpe, die von Mark vollständig abgedeckt wird und 100% überschreitet.]

Das Hauptproblem bei Effizienz und elektrischer Heizung besteht darin, dass die Verwendung von Elektrizität als Brennstoff eine ineffiziente Nutzung der ursprünglichen Stromquelle sein kann .

Es ist daher ineffizient, wenn das Gas verwendet wird oder was Sie ursprünglich als Stromquelle verwendet haben.

In der Regel hat ein Kraftwerk einen Wirkungsgrad von beispielsweise 34%. obwohl bei der Umwandlung der Brennstoffenergie in Elektrizität über 50% liegen können.

Siehe z. B.: Wikipedia über kombinierte Energie

Ein Teil davon geht weniger verloren Übertragung, aber dies ist ein kleiner Faktor im Verhältnis zum Energieverlust während der Erzeugung.

Die Gasheizung wandelt jedoch 100% der Brennstoffenergie direkt im Haus in Wärme um.

In diesem Sinne ist die elektrische Heizung nicht effizient, obwohl die elektrische Heizung als Gerät effizient ist.

Daraus folgt, dass die elektrische Heizung mehr fossile Brennstoffe verbraucht und mehr erzeugt Treibhausgase als Gasheizung.