О законах поведенческой экономики

Как говорят гуру корпоративных отношений, чтобы задержать работника, заинтересовать его, нужно работать с мотивацией, этой сложной материей, часто не измеряемой денежным эквивалентом. Посвященных этому наболевшему вопросу исследований - десятки, рецептов - сотни, и далеко не все они хорошо показывают себя на практике. Поэтому стоит присмотреться к законам поведенческой экономики, которая учитывает неочевидные нюансы человеческой психологии и становится действенным инструментом в повышении вовлеченности работников. Об этом рассказывает Евгений Никонов, заместитель генерального директора консалтингового агентства.

Зачем человек вообще что-то делает? Как человек выбирает из множества вариантов, чем он будет заниматься? Почему у нас не получается измениться? От чего зависит наша производительность труда? Знакомые вопросы? Их может раскрыть поведенческая экономика.

В бизнесе есть такие понятия, как вовлеченность, удовлетворенность, мотивация, однако, если ваша цель заработать много денег, то вам важно не это, а производительность труда. Чтобы заработать, вам нужно понять следующее: мотивация самостоятельно не существует. То, что вы привыкли называть мотивацией – взаимодействие двух разных миров. Первый – мир мотивов, это внутренний мир устремлений и желаний, второй – мир стимулов, внешний мир. Мотивация – это взаимодействие этих двух миров. Человеком могут управлять, как мотивы, например, «хочу стать директором», так и стимулы, - например, есть возможность подработать, чтобы получить больше денег. Однако разница есть: под влиянием мотива у человека повышается производительность труда, он больше выкладывается, у него высокий уровень удовлетворенности, и продолжительность влияния внутреннего мотива больше, чем влияние стимула.

Топ-менеджеру важно понимать, как устроен мир мотивов, чтобы уметь им пользоваться. Если вы заметили, то многие управленцы постоянно мучаются с мотивацией коллективов или отдельно взятых людей, хотя сложного ничего нет – у нас всего 72 мотиватора. Это касается большинства людей.

Эффект сверхоправданий

У мира стимулов, хотя он и кажется проще, есть масса побочных эффектов. Действие под влиянием мотивов практически не имеет никаких последствий – это развитие человека в чистом виде. Что же происходит с миром стимулов, когда нет мотивов?

Представьте ситуацию: на первом этаже многоэтажки живет старенький дедушка, под окнами его квартиры постоянно шумят дети, он их прогоняет, но они не уходят. Тогда дедушка предлагает платить детям по 100 грн в день за то, чтобы дети продолжали шуметь под его окнами, естественно, дети соглашаются. Дети шумят в течение недели, но в положенный срок дедушка говорит, что заплатит не 100 грн, а 50 грн. Дети возмутились, но продолжили играть еще неделю. Однако дедушка снова вышел к ним и сказал, что вообще не может заплатить, но они могут дальше шуметь. Согласятся ли дети? Конечно, нет. Они и раньше играли бесплатно, но в данном случае это уже не то же самое, ведь им предлагали деньги. У детей был внутренний мотив – играть, потом был применен вешний стимул – платить, после этого стимула мотив исчез. Это называется эффект сверхоправданий. Внешнее стимулирование может привести к снятию внутренних мотивов.

Если спросить людей, зачем они ходят на работу, они ответят, что делают это ради денег. Но на самом деле они работают ради того, что эти деньги им дают. И многие не осознают этого. Это виртуальных эффект сверхоправдания.

Самые сильные мотивы

Признание

Для людей невнимание к их труду равноценно выкидыванию этого труда в корзину. Речь не о похвале, а о внимании к чьей-либо деятельности. Проявленное внимание способствует повышению результативности, но также важно давать обратную связь максимально быстро, а не раз в квартал или по итогам года. Потому что у сотрудников наступает фрустрация в силу того, что нарушается связь между поведением и последствиями. Когда люди не получают своевременную реакцию на свои действия, то начинают сомневаться в себе.

Осмысленность

Это очень недооцененный фактор в производительности труда, и она зачастую разрушается в компаниях, где есть разделение труда, когда люди не видят картину полностью и не понимают, чем же важна была их часть работы. Задача руководителя – возвращать осмысленность.

Внутренние коммуникации

Главная их задача – сказать сотрудникам, кому они помогли своим трудом, как их работа повлияла на мир, на клиентов, на отдельно взятого человека. Это важно знать, если вы хотите иметь высокую производительность труда.

Стратегия зеленой ручки

Один учитель заметил, что выделенные красным ошибки снижают интерес детей к учебе. Тогда при помощи зеленой ручки он начал выделять особенно хорошо сделанные задания. Это привело к улучшению учебного процесса. Поэтому если вы хотите улучшить производительность, подчеркивать ту часть пути, которую ваши сотрудники уже прошли, подчеркивать только то, что сделано хорошо. Например: 80% твоего ПО написано идеально, надо только доработать оставшиеся 20%.

Эффект привыкания

Проведя исследование, ученые обнаружили, что в момент получения зарплаты у человека активируются те же зоны мозга, что и при приеме легких наркотиков. Регулярная выдача зарплаты вызывает привыкание, и если ее задерживают, - у людей начинается ломка. Таким образом зарплата очень быстро теряет свой стимулирующий эффект, превращаясь в нечто привычное.

Что из этого следует? Невозможно создать эффективную систему стимулирования – люди привыкнут к ней. Задача топ-менеджера – эту систему постоянно изменять.

Система бонусов

Но все равно деньги были и остаются мощным стимулом, особенно – система бонусов. В Индии провели такой эксперимент: нескольких людей пригласили в шатер, где находились головоломки, требующие различных навыков. Прежде чем начать решать головоломки, люди выбирали себе бонусы – плата за день их работы, за месяц, за полгода. Лучше справились с решением головоломок те, кому выпал самый низкий бонус. Почему так случилось? Когда человек выбирает ту или иную сумму, мысленно он ее начинает тратить. И когда он понимает, что может потерять сейчас то, что уже как бы купил в своих мечтах, у него повышается уровень стресса, он начинает волноваться, и риск потерь снижает его производительность. Второй фактор – социальное давление. Чем сложнее задачу мы решаем, тем больше наблюдение влияет на нас. Производительность ухудшатся в разы под влиянием людей.

Закон Йеркса-Додсона

Ученые Роберт Йеркс и Джон Додсон исследовали взаимодействие повышения производительности и внешних стимулов. Когда крысу били током сильнее, она быстрее находила выход из лабиринта. Однако так происходит до определенного момента, после чего увеличение силы тока приводило к полной пассивности крысы. Относительно производительности труда происходит так же – при стимулировании производительность повышается, но затем начинает снижаться.

Оказалось, - чем сложнее лабиринт, тем быстрее производительность оказывается на пике. Что из этого следует?

1. Каждый человек работает с разной частотой. Представьте, что руководитель наладил работу в отделе с определенной частотой, однако один сотрудник выполнил работу очень быстро, а второму не хватило рабочего дня. Возникает конфликт. Как узнать, кто с какой частотой работает? По претензиям. Согласно кривой Йеркса-Додсона есть люди левого и правого типов. Первые неторопливы, в отличие от вторых. И те, и другие могут быть эффективными, для этого им нужны разные рабочие условия – не стоит соединять в одном коллективе быстрых и медленных, они просто не договорятся. И еще – старайтесь разговаривать с людьми левого типа системно, а людям правого типа больше говорите о действиях, нежели о планировании.

2. Социальное давление – это производительность труда в зависимости от наблюдаемости за трудом. Долгое время ученые не могли понять, как социальное давление влияет на производительность труда. Сегодня пришли к выводу, что социальное давление вызывает повышение производительности простого труда – физического, но уменьшает производительность труда интеллектуального. Люди, решающие сложные задачи, должны находиться в более изолированном пространстве. Чем сложнее задача, тем больше люди должны быть изолирование и тем меньше должно быть торопливости, дедлайнов.

3. Законченность. Любая незавершенность вызывает огромные потери, поэтому выпишите на лист бумаги все свои незавершенные дела и напротив тех, которые доводить до конца не хотите/не можете, напишите «не буду». Остальные – доделайте вы должны точно решить, что делать, чтобы они не висели грузом. Степень законченности повысить легко – празднуйте завершение каждого этапа проекта.

4. Мастерство – одна из важнейших внутренних потребностей. В отношении мастерства мы ценим незавершенность, потому что мы наслаждаемся длинным путем к достижению мастерства. Поэтому в бизнесе не стоит прикрываться понятием компетенции – мастерство это не про компетенции, а про смыслы. И об этих смыслах с людьми нужно разговаривать. Что такое быть руководителем, что это значит изнутри.

5. Автономность – важная потребность всех людей. Важно давать возможность человеку самому решать, как, что, с кем, когда, где делать.

Мир невысказанных правил

В обществе есть много правил, которых придерживаются люди, однако объяснить эти правила не представляется возможным. Это отдельный мир – мир невысказанных правил. Дело в том, что все люди находятся друг с другом в двух видах взаимодействия одновременно – социальных нормах и рыночных отношениях. В первом случае нам важна теплота отношений. Во втором – эквивалентность. Так как эти виды взаимодействий влияют на производительность труда?

Люди всегда переводят свою производительность труда в соответствии с представлением о справедливости оплаты этого труда. Это происходит бессознательно, вы даже не знаете, стали ли вы работать хуже или лучше. В тоже время социальные нормы также обеспечивают большую производительность. Именно поэтому и возникла корпоративная культура, когда компании пытаются построить с сотрудниками особый тип отношений. Не рыночный, а какой-то другой.

Можно построить систему стимулирования, базирующуюся только на финансовых стимулах. Или же на социальных нормах, но не надо смешивать. Потому что пространство рыночных норм со временем убьет пространство норм социальных. Если вы хотите построить с сотрудниками хорошие отношения, не хвалите их одновременно с вводом системой штрафов – вы тут же обесцените социальные нормы.

Обучайте людей, тем самым вы подписываете с ними социальный контракт. И помните о подарках, которые в наших отношениях выполняют роль посредников. Подарок соединяет мир социальных и рыночных норм и обладает огромным стимулирующим потенциалом. Если есть выбор между деньгами и подарком, лучше дайте подарок, значимый для человека.

• Мотивация, Стимулирование, Оплата труда, KPI, Льготы и Компенсации

Часто встречается вопрос о невозможности КПД, превосходящего 100%.

Поскольку вопрос естественный и требует понятного ответа, я решил не отвечать на него сам – как бы отменно я ни разобрался в этом вопросе, убедит лишь ответ профессионала, – а воспользоваться тем ответом, который дал мне в ходе интервью Анатолий Акимов, уже, к сожалению, покойный, один из пионеров теорсионной техники. Интервью с ним было опубликовано в 2003 году в другой газете, поэтому перепечатывать его в «АиФ» невозможно. А вывесить его на сайте целесообразно, поскольку никто, на мой взгляд, яснее Акимова не мог ответить.

Итак, слово выдающемуся ученому, разработчику торсионных генераторов, академику Российской академии естественных наук, директору Международного института теоретической и прикладной физики РАЕН, доктору физико-математических наук Анатолию Евгеньевичу Акимову.

Вечный двигатель - лишь шаг ребенка на пути новой энергетики

«AиФ»: - Все в школе учили: КПД технического устройства не может превышать 100%. В последние годы из разных мест доносятся вести: создана теплоустановка, КПД которой достигает 150%, 200%, 400%. Есть ли предел и не рекламные ли это хитрости изобретателей, стремящихся завоевать место на рынке?

Анатолий Акимов: - Вначале уточним, что же мы учили в школе: КПД не может достигать 100% в замкнутой системе, то есть такой, где энергия и потребляется, и расходуется. Если же система открытая, КПД может быть сколь угодно высоким, хоть миллионы процентов - важно лишь иметь приток энергии извне.

Вихревые тепловые установки, о которых вы говорите, сегодня производятся более чем 20 организациями в России, Украине, Литве, Молдавии. Они различны: у одних действительно величина полученного тепла в два-три раза больше количества потребляемой электроэнергии, другие только декларируют, что у них КПД выше 100%, на самом деле он хорошо, если достигает 85%. Но во всех случаях установки работают по принципу открытых систем, значит, КПД может быть любым. Заявлять можно что угодно. А доказать истинность утверждения способна только официальная метрологическая организация.

Мне лично довелось проверять установки одного известного в своем кругу изобретателя. Три его оригинальные установки имели КПД 107%, 350% и 420%. А зарубежная фирма проверяла серийную машину, изготовленную по проекту этого же специалиста, у нее КПД составил только 85%. Почему? Этого не знает даже сам разработчик. Видимо, при переходе от оригинала к “тиражу” были упущены какие-то конструктивные нюансы, от которых зависит эффективность и, соответственно, рентабельность устройства.

«AиФ»: - Выходит, все дело в грамотных замерах потребляемой и расходуемой энергии. Кто из создателей вихревых теплогенераторов лидирует в этом направлении?

А. А. : - Мне известен только один из них, устройства которого проверялись в официальной метрологической организации профессиональными теплофизиками. … Главный инженер сообщил, что платит за потребление электроэнергии в 2,5 раза меньше, чем прежде, когда использовалась обычная отопительная система. Вдоль Октябрьской железной дороги вы можете найти много производственных зданий, которые отапливаются такими серийными установками.

«AиФ»: - Итак, все эти замечательные обогреватели - открытые системы. Все они имеют один и тот же принцип - закручивают воду. Для закручивания используется насос, потребляющий электроэнергию. А откуда же берется избыточная энергия - из окружающей среды?

А. А.: - Некоторые коллеги, подсознательно стремясь оставаться в привычном, хорошо описанном мире, заявляют: ничего нового эти вихревые теплогенераторы собой не представляют - обычные тепловые машины.

Они были бы правы только в том случае, если бы вблизи работающего вихревого обогревателя температура воздуха понижалась. Тогда понятно: энергия отбирается у окружающего воздуха и трансформируется в тепло нагревающейся воды. Таких установок запатентовано великое множество.

Но у известных мне устройств как раз наоборот: температура воздуха рядом с ними не падает, а возрастает! Значит, простейшее, очевидное объяснение не проходит.

«AиФ»: - Там, где пробуксовывают привычные представления, возникают гипотезы. Вихревые теплогенераторы породили несколько очень различных. Академик Грицкевич убежден: энергия отбирается из атомов водорода и кислорода. Профессор Колпаков из Харькова заявил об открытии поляризационных волн. Инженер Котельников из Сызрани доказывает с помощью расчетов, что энергия отнимается у гравитационного поля. Другие видят энергетический ресурс в кавитации - пузырьках воздуха, образующихся при закручивании воды. Эти ученые критикуют вас, Анатолий Евгеньевич, считая торсионные поля ненужной выдумкой, замутняющей неизученное физическое явление.

А. А.: - Молодцы: раз критикуют, значит, мыслят. А когда сразу много людей мыслит, обязательно доберутся до истины.

Только ведь и я имею право на критику. Возьмем, к примеру, кавитацию. Даже не будем забираться в физику этого сложного процесса. Потому что кавитация вовсе не обязательна для работы вихревых обогревателей - есть много таких, где пузырьков в воде не образуется. А приток энергии извне наблюдается.

То же самое с гравитацией. Когда труба, в которой образуется вихрь, расположена вертикально, есть, конечно, соблазн привлечь для объяснения гравитационное поле, ведь вода поступает сверху вниз. Но выпускается сколько угодно установок с горизонтально расположенной вихревой трубой. В этом случае гравитация уж точно ни при чем.

Об энергии атомов давайте я говорить не буду - слишком специальный вопрос. Скажу лишь, что эту точку зрения я тоже не разделяю.

«AиФ»: - Ну вот и подобрались к торсионным полям, или, по-русски, полям кручения. Если многие физики упорно отказывают этим полям в праве на существование, вам, видимо, не избежать доказательств.

А. А.: - Разумеется. Вот вы видите на моем столе серую коробку размером с телевизор. Это генератор торсионных полей. Вы, конечно, не обязаны верить мне на слово - мало ли что может таиться в коробке.

Но вот я включаю этот генератор и подношу его к плавильной печи. Пластичность произведенного силумина - сплава алюминия и кремния - возрастает в два раза при одновременном росте прочности. Для понимающих людей это сенсация посильней, чем КПД 300%. Обычно увеличение пластичности металла на 3% - уже успех. А вдвое - такого не бывало.

То, что на результат повлияла серая коробка, не подлежит сомнению: ведь я не фокусник, такой же результат получен в Петербурге в ЦНИИ материалов по моей методике, но без моего участия. Причем эффект не зависит ни от расстояния между генератором и плавильной печью, ни от экранирования. Если бы тут было замешано электромагнитное поле, экран снимал бы его влияние. Сила всех дальнодействующих физических полей убывает пропорционально квадрату расстояния до объекта.

Значит, серая коробка генерирует физическое поле, обладающее ранее неизвестными свойствами. Утверждая, что это торсионное поле, я не совершаю открытия. Такие поля описал в 1922 году французский математик Эли Картан. Правда, произошел казус. С точки зрения физики у Картана все получилось хорошо. А вот в разработке теории торсионных полей этот выдающийся математик допустил ошибки. Пришлось эту теорию разрабатывать заново нашему соотечественнику и современнику Геннадию Ивановичу Шипову.

«AиФ»: - Но Шипов стал утверждать такое, от чего у мэтров классической физики вылезают последние волосы: энергия берется из физического вакуума. Мы-то привыкли считать: вакуум - пустота, ничто; как же может ничто дать что-то, причем нечто огромное?

А. А.: - Ну, вы излагаете обывательскую точку зрения. Современная физика утверждает, что физический вакуум не пустота, а первооснова материи. Другое дело, что некоторые наши уважаемые академики-ортодоксы по старинке считают, что физический вакуум - система с минимумом энергии. А во всем цивилизованном мире - и, что самое смешное, у нас в России тоже - опубликованы тысячи работ в самых солидных научных журналах, в которых доказывается: энергия вакуума колоссальна и практически неисчерпаема.

Ну, вот вам конкретные доказательства. Книга “Космология ранней Вселенной”, изданная в МГУ в 1988 году как учебник. Уважаемые авторы: А.Долгов, Я.Зельдович и М.Сажин. На странице 96 читаем: “Лучшее по энергии состояние - вакуум системы имеет ненулевую (бесконечную) плотность энергии”. На следующей странице: “Обычно об этом (бесконечной энергии) попросту забывали, объявляя ее ненаблюдаемой и отсчитывая энергию частиц от этого бесконечно высокого уровня”.

Вы вдумайтесь только в состояние науки, уподобившейся страусу, который окунает голову в песок и полагает, что его нет. Так и здесь: бесконечное ввиду невозможности его объяснить принято за ноль!

Джон Уиллер, входящий в десятку крупнейших физиков-теоретиков современности, подсчитал плотность вещества, соответствующего энергии вакуума. У него получилось: 1095 г/см3. Для сравнения: плотность ядерного вещества - 1014 г/см3, то есть оно содержит в 1081 раз меньше энергии. А что такое ядерное вещество, видно из расхожей метафоры: один его кубический сантиметр весит столько же, сколько сто линкоров. Сопоставляя результаты Зельдовича и Уиллера, можно сказать, что 1095 г/см3 - это не максимальный, а самый низкий возможный уровень.

Теперь вы понимаете, что энергия атомных электростанций, атомных бомб в сравнении с энергией вакуума - что муравей в сравнении со слоном.

Вот почему я связываю работу вихревых теплогенераторов с отъемом энергии из вакуума: ей больше просто неоткуда взяться.

«AиФ»: - Получается, человечество только прикоснулось к энергии слона, притом что атомную энергетику можно отнести к миру муравьев. Какие же перспективы раскрывает эта новая энергетика?

А. А.: - Ну вы, конечно, понимаете, что по сравнению с цифрой 1081 - таков может быть выигрыш при переходе от атомной энергетики к вакуумной - экономия электроэнергии в 2,5 раза, достигнутая в Твери, просто шаг младенца. Но принципиально важно, что этот шаг уже сделан. Младенец ходит! А воспитать из него рекордсмена мира в беге на стометровку - дело времени и желания.

Уже сейчас можно заметно снизить бремя энергетического кризиса в мире и оттянуть момент, когда мировые запасы нефти и газа будут исчерпаны.

«AиФ»: - Так, может, отказаться от нефти вовсе? Вакуум в отличие от нее неисчерпаем.

А. А.: - Сразу отказаться от использования нефти было бы еще страшней, чем в один прекрасный день увидеть, что скважины во всем мире пусты. Тогда бы все работники нефтегазового комплекса, нефтеперерабатывающей промышленности, все энергетики стали вдруг не нужны. Если додумать эту мысль до конца, ненужными окажутся машиностроение и все существующие технологии. Безработица в мире приблизится к 100 процентам, и жить в таком мире станет невозможно.

Поэтому новая энергетика будет входить в жизнь постепенно, «снизу». К примеру, тверская фирма, о которой я рассказывал, давно выпускает серийные теплогенераторы мощностью 35 и 40 киловатт, они пользуются спросом у промышленников. А сейчас готовится производство установок мощностью 5 киловатт, вот они будут иметь массовый спрос у населения: отапливать дачные домики станет вдвое дешевле.

В рамках реформы ЖКХ, когда государство отказывается финансировать им же провозглашенную реформу, обострилась проблема горячего водоснабжения населения. Внедрение новых установок снизит нагрузки в коммунальной сфере и сделает население менее зависимым от реформаторов. Экономия выразится не только в меньшем потреблении энергии при сохранении необходимого уровня теплоснабжения - новая энергетика не требует магистральных трубопроводов. Значит, будет меньше аварий, меньше возможностей для шантажа у тех, кто держит руку на рубильнике.

Практика использования вихревых отопительных систем показала, что меняется структура воды: трубы не ржавеют, на них не откладываются соли - все ведь видели налет накипи на домашнем чайнике. Срок эксплуатации труб резко возрастет. При почти тотальном износе трубопроводов в России вихревая энергетика просто спасительна.

Кроме того, закрученная вода биологически активна: улучшается всхожесть семян, повышается продуктивность растений. Можно в тепличном хозяйстве не только экономить на теплоносителях, но и резко повысить отдачу хозяйств.

«AиФ»: - Анатолий Евгеньевич, последний вопрос волнует многих наших читателей. Уже сегодня можно забирать из сети, к примеру, 100 киловатт и с помощью закрученной воды получать в виде тепла 200 киловатт. А нельзя ли из этих двухсот половину преобразовать обратно в электроэнергию и пустить на раскрутку воды? Тогда бы у нас были “дармовые” 100 киловатт. И, уж извините, что так выражаюсь в присутствии академика, вечный двигатель?

А. А.: - Указанные системы не нарушают законов термодинамики и поэтому не являются вечными двигателями. Так что давайте выразимся корректней: автономный источник электроэнергии, не использующий невосполнимые ресурсы.

«AиФ»: - Звучит как стихи!

А. А.: - Да, исполнилась бы вековая мечта. К сожалению, когда тепловую энергию преобразуют в электрическую, КПД слишком низок, он попросту перечеркнет выигрыш от высокого КПД вихревой установки. Но я уверен, что повысить качество преобразования тепла в электричество реально в течение ближайших нескольких лет. И тогда, конечно, появятся автономные энергоустановки, которым не нужны запасы недр.

«AиФ»: - Выходит, мы на пороге новой эры в истории цивилизации?

А. А. : - Ну что вы! На фоне известной нам цифры 10 в степени 95 это сущие крохи. Настоящее освоение энергии вакуума далеко впереди.

Образование

Коэффициент полезного действия – а все ли сделано правильно?

27 января 2013

Ни одно выполняемое действие не проходит без потерь - они есть всегда. Полученный результат всегда меньше тех усилий, которые приходится затрачивать для его достижения. О том, насколько велики потери при выполнении работы, и свидетельствует коэффициент полезного действия (КПД).

Что же скрывается за этой аббревиатурой? По сути дела, это коэффициент эффективности механизма или показатель рационального использования энергии. Величина КПД не имеет каких-то единиц измерения, она выражается в процентах. Определяется этот коэффициент как отношение полезной работы устройства к затраченной на его функционирование. Для вычисления КПД формула расчета будет выглядеть таким образом:

КПД =100* (полезная выполненная работа/затраченная работа)

В различных устройствах для расчета такого соотношения используются разные значения. Для электрических двигателей КПД будет выглядеть как отношение совершаемой полезной работы к электрической энергии, полученной из сети. Для тепловых машин коэффициент полезного действия будет определяться как отношение полезной совершаемой работы к затраченному количеству теплоты.

Для определения КПД необходимо, чтобы все разные виды энергии и работа выражались в одних единицах. Тогда возможно будет сравнивать любые объекты, например атомные станции, генераторы электроэнергии и биологические объекты, с точки зрения эффективности.

Как уже отмечалось, из-за неизбежных потерь при работе механизмов коэффициент полезного действия всегда меньше 1. Так, КПД тепловых станций достигает 90%, у двигателей внутреннего сгорания КПД меньше 30%, КПД электрического трансформатора составляет 98%. Понятие КПД может применяться как к механизму в целом, так и к его отдельным узлам. При общей оценке эффективности механизма в целом (его КПД) берется произведение КПД отдельных составных частей этого устройства.

Проблема эффективного использования топлива появилась не сегодня. При непрерывном росте стоимости энергоресурсов вопрос повышения КПД механизмов превращается из чисто теоретического в вопрос практический. Если КПД обычного автомобиля не превышает 30%, то 70% своих денег, расходуемых на заправку топливом авто, мы просто выбрасываем.

Рассмотрение эффективности работы ДВС (двигателя внутреннего сгорания) показывает, что потери происходят на всех этапах его работы. Так, только 75% поступающего топлива сгорает в цилиндрах мотора, а 25% выбрасывается в атмосферу. Из всего сгоревшего топлива только 30-35% выделившегося тепла расходуется на выполнение полезной работы, остальное тепло или теряется с выхлопными газами, или остается в системе охлаждения автомобиля. Из полученной мощности на полезную работу используется около 80%, остальная мощность тратится на преодоление сил трения и используется вспомогательными механизмами автомобиля.

Даже на таком простом примере анализ эффективности работы механизма позволяет определить направления, в которых должны проводиться работы для сокращения потерь. Так, одно из приоритетных направлений - обеспечение полного сгорания топлива. Достигается это дополнительным распылением топлива и повышением давления, поэтому так популярны становятся двигатели с непосредственным впрыском и турбонаддувом. Тепло, отводимое из двигателя, используется для подогрева топлива с целью лучшей его испаряемости, а механические потери уменьшаются за счет использования современных сортов синтетического масла.

Здесь нами рассмотрено такое понятие, как коэффициент полезного действия, описано, что он собой представляет и на что влияет. Рассмотрена на примере ДВС эффективность его работы и определены направления и пути повышения возможностей этого устройства, а, следовательно, и КПД.

Источник: fb.ru

Актуально

Здравствуйте! Наша семья заканчивает строительство загородного дома. Собираемся подводить газ. Сейчас пытаемся определиться с отопительным оборудованием, которое нужно заказать. Многие фирмы рекомендуют поставить конденсационный котёл. Менеджеры утверждают, что КПД у них достигает 110% и такие котлы расходуют топлива намного меньше. Знакомый сантехник говорит, что КПД не может превышать 100% по законам физики и такие котлы не дают экономии в наших условиях. Подскажите, кто прав?

Правы оба.

Действительно, с точки зрения физики, КПД не может быть выше 100%. Прав ваш знакомый, но ведь и менеджер не лукавит. Дело в том, что отечественная методика определения коэффициента полезного действия такова, что изначально учитывается не вся тепловая энергия, образующаяся при сгорании топлива. Раньше считалось, что часть тепла априори «вылетит в трубу» вместе с паром, горячим воздухом и прочими продуктами сгорания. Принималась во внимание только первичная энергия, которую можно получить от пламени.

По отечественным нормам эффективность конденсационных котлов действительно превышает физически возможную величину. В ЕЭС методика расчёта давно изменена и, если вы посмотрите документацию на отопительное оборудование для европейского и российского рынков, значения КПД будут разными.

Дополнительные, якобы невозможные с точки зрения закона сохранения энергии, проценты КПД конденсационный котёл получает за счёт использования тепловой энергии конденсации жидкости и отходящих газов

Реальный КПД конденсационных котлов, определяемый по европейским методам расчёта, составляет примерно 95%. Эффективность обычных газовых котлов ниже на 12-17%. Теоретически, конденсационный котёл должен расходовать ощутимо меньше топлива. Однако, ваш знакомый сантехник отчасти прав, не всё так просто.

Мы уже упоминали, что в конденсационных котлах утилизируется энергия отходящих газов. За счёт специальной конструкции теплообменника в нём происходит отбор тепла от воздушной среды и конденсация водяного пара, которая также сопровождается выделением тепла. Кстати, это позволяет сэкономить на дымоходе: его диаметр меньше обычного, ведь объём «выхлопа» существенно ниже. К тому же, температура отходящих газов всего-навсего 30-50ºС, можно использовать даже пластиковые трубы.

Принципиальная схема конденсационного котла. От обычного отличается верхней частью теплообменника. Обратите внимание на то, что газоотводная труба коаксиальная (двойная), присутствует слив образующейся жидкости

Но есть одна особенность: конденсация (а значит и экономия топлива) происходит лишь при условии, что температура теплоносителя не превышает 56ºС. А у нас стандартной рабочей температурой считается 60/80ºС. Если встроить конденсационный котёл в существующую традиционную систему отопления, в конденсационном режиме он будет работать лишь в межсезонье, и экономия вряд ли превысит 3-5% для центральных регионов.

Но в вашем случае можно обеспечить полную отдачу от инновационного оборудования. Для этого необходимо, чтобы система отопления, которую вы установите, была целиком низкотемпературной. Рекомендуемое значение теплоносителя - 35-40ºС. В такие системы наилучшим образом встраиваются тёплые полы, ведь они изначально имеют ограничение по входящему теплу в 40ºС. А вот батареи и радиаторы придётся рассчитать по-иному. Так как температура их будет ниже принятой, для обеспечения требуемой теплоотдачи придётся увеличить площадь. То есть, поставить больше секций.

На вопрос о целесообразности установки в загородном доме конденсационного котла мы однозначно можем ответить: да! Современное оборудование позволит сэкономить до 20% топлива. Но лишь при условии, что вся система будет выполнена в низкотемпературном варианте. А это вопрос «сегодняшних» и «завтрашних» денег. Конденсационные котлы на 10-25% дороже обычных аналогов, необходимо учесть и дополнительные расходы на отопительные приборы больших размеров. Эти деньги нужно будет отдать сейчас. Экономию вы получите ощутимую, но только завтра.

В Европе сегодня более 90% частного жилья оснащается низкотемпературными системами отопления на основе конденсационных котлов. Наши рачительные соседи умеют считать свои денежки. Нас же ещё не клюнул петух, цены на природный газ пока относительно низкие. В странах ЕЭС подобные системы сполна окупаются за год-два, в России пока за четыре-шесть лет.

Пример. Средняя сила тяги двигателя составляет 882 Н. На 100 км пути он потребляет 7 кг бензина. Определите КПД его двигателя. Сначала найдите полезную работу. Она равна произведению силы F на расстояние S, преодолеваемое телом под ее воздействием Ап=F∙S. Определите количество теплоты, которое выделится при сжигании 7 кг бензина, это и будет затраченная работа Аз=Q=q∙m, где q – удельная теплота сгорания топлива, для бензина она равна 42∙10^6 Дж/кг, а m – масса этого топлива. КПД двигателя будет равен КПД=(F∙S)/(q∙m)∙100%= (882∙100000)/(42∙10^6∙7)∙100%=30%.

В общем случае чтобы найти КПД, любой тепловой машины (двигателя внутреннего сгорания, парового двигателя, турбины и т.д.), где работа выполняется газом, имеет коэффициент полезного действия равный разности теплоты отданной нагревателем Q1 и полученной холодильником Q2, найдите разность теплоты нагревателя и холодильника, и поделите на теплоту нагревателя КПД= (Q1-Q2)/Q1. Здесь КПД измеряется в дольных единицах от 0 до 1, чтобы перевести результат в проценты, умножьте его на 100.

Чтобы получить КПД идеальной тепловой машины (машины Карно), найдите отношение разности температур нагревателя Т1 и холодильника Т2 к температуре нагревателя КПД=(Т1-Т2)/Т1. Это предельно возможный КПД для конкретного типа тепловой машины с заданными температурами нагревателя и холодильника.

Для электродвигателя найдите затраченную работу как произведение мощности на время ее выполнения. Например, если электродвигатель крана мощностью 3,2 кВт поднимает груз массой 800 кг на высоту 3,6 м за 10 с, то его КПД равен отношению полезной работы Ап=m∙g∙h, где m – масса груза, g≈10 м/с² ускорение свободного падения, h – высота на которую подняли груз, и затраченной работы Аз=Р∙t, где Р – мощность двигателя, t – время его работы. Получите формулу для определения КПД=Ап/Аз∙100%=(m∙g∙h)/(Р∙t) ∙100%=%=(800∙10∙3,6)/(3200∙10) ∙100%=90%.

Видео по теме

Источники:

• как определить кпд

КПД (коэффициент полезного действия) – безразмерная величина, характеризующая эффективность работы. Работа есть сила, влияющая на процесс в течение некоторого времени. На действие силы затрачивается энергия. Энергия вкладывается в силу, сила вкладывается в работу, работа характеризуется результативностью.

Инструкция

Расчет КПД с определения энергии, потраченной непосредственно для достижения результата. Она может быть выражена в единицах, необходимых для достижения результата энергии, силы, мощности.
Чтобы не ошибиться, полезно держать в уме следующую схему. Простейшая включает в себя элемента: «рабочий », источник энергии, органы управления, пути и элементы проведения и преобразования энергии. Энергия, потраченная на достижение результата – это энергия, затраченная только «рабочим инструментом».

Далее вы определяете энергию, реально потраченную всей системой в процессе достижения результата. То есть не только «рабочим инструментом», но и органами управления, преобразователями энергии, а также к затратам следует отнести энергию, рассеянную в путях проведения энергии.

И далее вы подсчитываете коэффициент полезного действия по формуле:
К.П.Д. = (А / В)*100%, где
А – энергия, необходимая на достижение результата
В – энергия, реально затраченная системой на достижение результатов.Например: на проведение электроинструментальных работ было потрачено 100 кВт, при этом вся энергосистема цеха за это время потребила 120 кВт. КПД системы (энергосистемы цеха) в этом случае будет равен 100 кВт / 120 кВт = 0.83*100% = 83%.

Видео по теме

Обратите внимание

Часто понятие КПД применяют, оценивая отношение запланированных расходов энергии и реально потраченных. Например, соотношение запланированных объемов работ (или времени, необходимого для выполнения работы) к реально произведенным работам и потраченному времени. Здесь следует быть предельно внимательным. Например, запланировали затратить на работы 200 кВт, а затратили 100 кВт. Или запланировали произвести работы за 1 час, а затратили 0.5 часа; в обоих случаях КПД получается 200%, что невозможно. На самом деле в таких случаях имеет место, как говорят экономисты, «стахановский синдром», то есть сознательное занижение плана по отношению к реально необходимым затратам.

Полезный совет

1. Затраты энергии вы должны оценивать в одних и тех же единицах.

2. Затраченная всей системой энергия не может быть меньше потраченной непосредственно на достижение результата, то есть КПД не может быть больше 100%.

Источники:

• как посчитать энергии

Совет 3: Как рассчитать эффективность танка в игре World of Tanks

Рейтинг эффективности танка или его КПД – один из комплексных показателей игрового мастерства. Его учитывают при приеме в топовые кланы, в киберспортивные команды, в роты. Формула расчета довольно сложна, поэтому игроки пользуются различными онлайн-калькуляторами.

Формула расчета

Одна из первых формул расчета выглядела так:
R=K x (350 – 20 x L) + Ddmg x (0,2 + 1,5 / L) + S x 200 + Ddef x 150 + C x 150

Сама формула приведена на картинке. В этой формуле имеются следующие переменные:
- R – боевая эффективность игрока;
- К – среднее количество уничтоженных танков (общее количество фрагов, деленное на общее количество боев):
- L – средний уровень танка;
- S – среднее количество обнаруженных танков;
- Ddmg – среднее количество нанесенного урона за бой;
- Ddef – среднее количество очков защиты базы;
- С – среднее количество очков захвата базы.

Значение полученных цифр:
- менее 600 – плохой игрок; такой КПД имеют около 6% всех игроков;
- от 600 до 900 – игрок ниже среднего; такой КПД имеют 25% всех игроков;
- от 900 до 1200 – средний игрок; такую эффективность имеют 43% игроков;
- от 1200 и выше – сильный игрок; таких игроков около 25%;
- свыше 1800 – уникальный игрок; таких не более 1%.

Американские игроки используют свою формулу WN6, выглядящую так:
wn6=(1240 – 1040 / (MIN (TIER,6)) ^ 0.164) x FRAGS + DAMAGE x 530 / (184 x e ^ (0.24 x TIER) + 130) + SPOT x 125 + MIN(DEF,2.2) x 100 + ((185 / (0.17+ e ^ ((WINRATE - 35) x 0.134))) - 500) x 0.45 + (6-MIN(TIER,6)) x 60

В этой формуле:
MIN (TIER,6) – средний уровень танка игрока, если он больше 6, используется значение 6
FRAGS – среднее количество уничтоженных танков
TIER – средний уровень танков игрока
DAMAGE – средний урон в бою
MIN (DEF,2,2) – среднее количество сбитых очков захвата базы, если значение больше 2,2 используется 2,2
WINRATE – общий процент побед

Как видно, в этой формуле не учитываются очки захвата базы, количество фрагов на низкоуровневой технике, процент побед и влияние начального засвета на рейтинге сказываются не очень сильно.

Компания Wargeiming ввела в обновлении показатель личного рейтинга эффективности игрока, который рассчитывается по более сложной формуле, учитывающей все возможные статистические показатели.

Как повысить эффективность

Из формулы Кх(350-20хL) видно, что чем выше уровень танка, тем меньшее количество очков эффективности получается за уничтожение танков, зато большее за нанесение урона. Поэтому, играя на низкоуровневой технике, старайтесь брать больше фрагов. На высокоуровневой – наносить больше урона (дамага). Количество очков полученных или сбитых очков захвата базы на рейтинг влияют несильно, причем за сбитые очки захвата очков КПД начисляется больше, чем за полученные очки захвата базы.

Поэтому большинство игроков улучшают свою статистику, играя на низших уровней, в так называемой песочнице. Во-первых, большинство игроков на низших уровнях – новички, не имеющие навыков, не использующие прокачанный экипаж с умениями и навыками, не использующие дополнительное оборудование, не знающие преимуществ и недостатков того или иного танка.

Независимо от того, на какой технике играете, старайтесь сбивать как можно большее количество очков захвата базы. Взводные бои сильно повышают рейтинг эффективности, так как игроки во взводе действуют скоординировано и чаще добиваются победы.

Термин «КПД» - это аббревиатура, образованная от словосочетания «коэффициент полезного действия». В самом общем виде он представляет собой соотношение затраченных ресурсов и результата выполненной с их использованием работы.

КПД

Понятие коэффициента полезного действия (КПД) может быть применено к самым различным типам устройств и механизмов, работа которых основана на использовании каких-либо ресурсов. Так, если в качестве такого ресурса рассматривать энергию, используемую для работы системы, то результатом этого следует считать объем полезной работы, выполненной на этой энергии.

В общем виде формулу КПД можно записать следующим образом: n = A*100%/Q. В данной формуле символ n применяется в качестве обозначения КПД, символ A представляет собой объем выполненной работы, а Q - объем затраченной энергии. При этом стоит подчеркнуть, что единицей измерения КПД являются проценты. Теоретически максимальная величина этого коэффициента составляет 100%, однако на практике достигнуть такого показателя практически невозможно, так как в работе каждого механизма присутствуют те или иные потери энергии.

КПД двигателя

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС), представляющий собой один из ключевых компонентов механизма современного автомобиля, также представляет собой вариант системы, основанной на использовании ресурса - бензина или дизельного топлива. Поэтому для нее можно рассчитать величину КПД.

Несмотря на все технические достижения автомобильной промышленности, стандартный КПД ДВС остается достаточно низким: в зависимости от использованных при конструировании двигателя технологий он может составлять от 25% до 60%. Это связано с тем, что работа такого двигателя сопряжена со значительными потерями энергии.

Так, наибольшие потери эффективности работы ДВС приходятся на работу системы охлаждения, которая забирает до 40% энергии, выработанной двигателем. Значительная часть энергии - до 25% - теряется в процессе отведения отработанных газов, то есть попросту уносится в атмосферу. Наконец, примерно 10% энергии, вырабатываемой двигателем, уходит на преодоление трения между различными деталями ДВС.

Поэтому технологи и инженеры, занятые в автомобильной промышленности, прилагают значительные усилия для повышения КПД двигателей путем сокращения потерь по всем перечисленным статьям. Так, основное направление конструкторских разработок, направленное на уменьшение потерь, касающихся работы системы охлаждения, связано с попытками уменьшить размер поверхностей, через которые происходит теплоотдача. Уменьшение потерь в процессе газообмена производится преимущественно с использованием системы турбонаддува, а снижение потерь, связанных с трением, - посредством применения более технологичных и современных материалов при конструировании двигателя. Как утверждают специалисты, применение этих и других технологий способно поднять КПД ДВС до уровня 80% и выше.

Видео по теме

Источники:

• О ДВС, его резервах и перспективах развития глазами специалиста