Aby bylo jasno: Příkon - výkon - účinnost

Mezi příkonem a výkonem je podstatný rozdíl. Který údaj je důležitější?

Příkon je množství elektrické energie, která musí do spotřebiče přitékat, aby dosáhl požadovaného výkonu. Výkon je ta část, která slouží k primárnímu účelu spotřebiče a přemění se na požadovaný druh energie, například na světelnou energii (žárovka), mechanickou energii (otáčky hřídele elektromotoru), tepelnou energii (elektrický vařič) a podobně.

Rozdíl, který vznikne při přeměně energií, se ztrácí bez využití – a tak se také nazývá: ztráta.

Výkon je vždy menší než příkon a jejich vzájemný poměr se nazývá účinnost. Je vždy menší než 1 a můžeme ji vyjádřit i v procentech. Například elektrický stroj s příkonem 1000W a výkonem 550W má účinnost 550/1000 = 0,55 (55%).

Stará dobrá koňská síla

Jednotkou příkonu i výkonu je watt (W). Pro mě je 1 watt jen číslo, nic mi to z praktické stránky neříká. Umím si snadno představit 1 metr, 1 litr, 1 kilogram – ale 1 watt???

Zastaralá jednotka koňská síla (1k = 745W) se dodnes používá zejména při parametrech spalovacích motorů automobilů a motocyklů. Nedivím se – vždyť výkon motoru 100 koní si umíme určitě snáze představit než 74.500W. Opravte mě, když se mýlím.

Dovedeme si představit sílu koně, jak oře a táhne pluh? Ano. Dovedeme si představit sílu koně, jak stahuje z prudkého kopce velký pokácený strom v neprůchozím terénu? Ano. Měli bychom tedy představu o „síle“ úhlové brusky s výkonem jedné koňské síly? Ano. Dovedeme si představit 1 watt? Ne. Přiznám se vám – ta dnešní doba je tak komplikovaná a občas chybí „zdravý selský rozum“ – i proto na naší www najdete výkonové údaje i v koňských silách.

Obr. 1. V každé ruce jedna koňská síla

Dnes si málokdo uvědomuje, že když drží v ruce elektrické nářadí o výkonu 750W, disponuje téměř „jednou koňskou silou“.

Edison a žárovka: jaký je rozdíl mezi příkonem a výkonem?

Obr. 2. Wolframová a LED žárovka

Jak velký rozdíl může být mezi příkonem a výkonem – tedy jak velké ztráty jsou ve spotřebičích? Například donedávna běžně používané žárovky s wolframovým vláknem mají účinnost pouze kolem 8%. U 100W žárovky se až 92% energie přemění na jinou energii, než světelnou – většinou na teplo. Světelnému toku wolframové žárovky s příkonem 100W odpovídá LED žárovka s příkonem 13W a to znamená, že při stejném světelném toku spotřebuje 7 krát méně elektrické energie.

Samotný příkon tedy nic neříká o tom, jak velký bude výkon. Zajímat by nás tak měl prioritně výkon - spotřebič si přece kupujeme kvůli jeho primárnímu účelu s požadovaným příslušným výkonem.

Znát příkon je však také třeba. Například proto, abychom na konci měsíce nebyli překvapeni výší účtu za spotřebovanou elektřinu. A u spotřebičů s vysokým příkonem například i proto, abychom věděli, jak má být dimenzována zásuvka, ze které bude spotřebič napájen.

Příkon

I když nemáme k dispozici údaj o příkonu, umíme si jej změřit, a to poměrně přesně a s přístrojem, který máme vždy po ruce – s elektroměrem. Třeba tak, že odpojíme všechny spotřebiče a na celý den zapneme pouze ten, který nás zajímá.

Když nám za 24 hodin elektroměr „natočí“ například 12kWh, pak příkon spotřebiče je 500W (12.000/24 = 500).

Když máme možnost volby pouze mezi klasickými žárovkami, pak samozřejmě platí, že čím větší příkon žárovka má, tím intenzivněji svítí (a tím více peněz nás svícení stojí).

Avšak když máme možnost volby mezi wolframovou žárovkou a LED žárovkou, je situace značně odlišná. Síla zvyku – výběr podle „wattů“ – komplikuje situaci.

Při výběru vhodné intenzity osvětlení – neboť ta je pro nás důležitá – se už nestačí orientovat podle „wattů“... Musíme si proto vyhledat informaci – jakousi „převodovou“ tabulku, abychom se zorientovali.

Obr. 3. Stejný světelný tok - různý příkon

Výkon

Důležitá věta z úvodu: Příkon je množství elektrické energie, která do spotřebiče přitéká. Výkon je ta část, která slouží k primárnímu účelu spotřebiče a přemění se v požadovaný druh energie, například na světelnou energii (žárovka), mechanickou energii (otáčky hřídele elektromotoru), tepelnou energii (elektrický vařič) a podobně.

Trochu odbočím: Wolframovou žárovkou můžeme i „topit“. Vzpomínám, jak moje babička pomáhala slepicím přihřívat vejce tak, že v kurníku nechala na noc rozsvícenou 200W velkou žárovku. Přesto primárním účelem žárovky je svícení.

Podobně je to se všemi spotřebiči, ale vždy platí, že výkon je ta část elektrické energie, která slouží k primárnímu účelu spotřebiče.

Měření „čistého“ výkonu proto není tak jednoduché, jak se na první pohled zdá. Není snadné změřit světelný tok nebo mechanickou energii na otáčkách hřídele elektromotoru.

Příkon a výkon elektrických nářadí

Na štítcích každého elektrického nářadí napájeného ze sítě naleznete mimo jiné údaje i údaj ve Wattech. Je to příkon – hodnota, která udává, kolik energie nářadí spotřebuje. Přesněji – je to jmenovitý příkon (Rated Input Power) – tedy příkon, který je nutný pro činnost elektrického nářadí při jmenovitých otáčkách. I v podrobnějších technických parametrech se však málokdy dopracujete k výkonu. Nezbývá nic jiného, než věřit odborným tvrzením o účinnosti motorů – protože když známe příkon a výkon, pak je snadné vypočítat účinnost.

Mohu vás však uklidnit. Situace s účinností motorů je podstatně lepší než účinnost wolframové žárovky. Bosch u některých nářadí udává oba parametry – příkon i výkon. A tak, jako je rozdíl mezi účinností dvou typů žárovek, je rozdíl i mezi účinností dvou různých typů motorů elektrických nářadí napájených ze zásuvky – komutátorovým motorem s uhlíkovými kartáči (AC Brushed) a bezkartáčovým motorem s elektronickou komutací (AC Brushless).

Komutátorové motory s uhlíkovými kartáči používané v elektrických ručních nářadích mají účinnost v rozmezí cca od 30 do 70% a je závislá zejména na provedení a konstrukce motoru. Bosch montuje do elektrických nářadí velmi dobré komutátorové motory, přesto je jejich účinnost následující:

Obr. 4. Úhlové brusky: účinnost motoru AC Brushless je při stejném příkonu výrazně vyšší

Jak je vidět z grafu, účinnost komutátorových motorů s uhlíkovými kartáči se s rostoucí výkonností zvyšuje a při příkonu 2000W je blízko 70%.

U elektrického ručního nářadí se málokdy setkáváme s příkonem nad 2000W. Takový příkon potřebujeme u velkých úhlových brusek a někdy u silných bouracích kladiv.

Příkony od 600W do 1500W jsou pro elektrické nářadí klíčové (více než 90% elektrických nářadí pro profesionální účely je právě v tomto rozmezí) – zde se účinnost motoru pohybuje max. do 55%.

Pro srovnání: účinnost bezkartáčového motoru (AC Brushless) je až 72% a to již při příkonu 1300W.

Příkon a výkon malých úhlových brusek

Když mluvíme o malých úhlových bruskách pro profesionály, máme na mysli úhlové brusky s průměrem nástroje od 100 do 125mm. Označujeme je jako „malé“ i proto, že máme tendenci pracovat s nimi jednou rukou. Proto malý průměr úchopu je pro pohodlnou práci klíčový.

125mm brusky s příkonem 1000W považujeme za „poměrně silné“ a když je k dispozici bruska s příkonem 1500W a více, považujeme ji za velmi výkonnou.

A tady se na chvíli zastavme, vzpomeňme si na wolfram a LED.

Jistě, nejde zde o takový rozdíl v účinnosti jako u žárovek a při provozu neušetříme násobky spotřebované energie, ale „pouze“ desítky procent. Úspora energie je pouze jednou z výhod.

Naše nová AC Brushless úhlová bruska WX-12505 při příkonu 1300W a účinnosti motoru 72% má výkon cca 930W. Když budete hledat „výkonový“ ekvivalent mezi běžnými úhlovými brusky s uhlíkovými kartáči, hledejte příkon 1600W a více.

Hlavními přednostmi našich AC Brushless motorů s elektronickou komutací montovaných do malých úhlových brusek je jejich vysoký výkon při malých rozměrech (umožňují velmi pohodlný úchop) a žádné starosti s uhlíkovými kartáči (protože nejsou).

Věřte mi, do té brusky se zamilujete!
Pozn.: Můžete ji mít i ve verzi s regulací otáček.

Klíčová slova: bruska, výkon, příkon, elektrické nářadí, ac brushless

Zdroje:
Interní technické a školicí materiály společnosti HERMAN

Ing. Herman Nagypál

Vystudoval jsem vojenskou školu, obor letecká elektrotechnika. S nářadím a nástroji jsem se naučil pracovat už v dětství s tátou na stavbě rodinného domu. Každý náš nový produkt testuji i osobně - vlastníma rukama ve své dobře vybavené dílně. Ve volném čase se rád proháním na motorce po rumunských horských průsmycích. Kromě toho studuji trendy v oboru a rád si vyzkouším i konkurenční produkty. Nad některými se pousměju, nad některými se divím (že se někdo dal nachytat a koupil to) a některé jsou fakt dobré. Skoro jako naše 😊.