ऊर्जा रूपांतरण दक्षता (η) एक ऊर्जा रूपांतरण मशीन और इनपुट, ऊर्जा शर्तों में इनपुट के उपयोगी उत्पादन के बीच अनुपात है। इनपुट, साथ ही उपयोगी आउटपुट रासायनिक, विद्युत शक्ति, यांत्रिक काम, प्रकाश (विकिरण), या गर्मी हो सकता है।

अवलोकन
ऊर्जा रूपांतरण दक्षता आउटपुट की उपयोगिता पर निर्भर करती है। एक ईंधन जलने से उत्पन्न गर्मी के सभी या हिस्से को अस्वीकार अपशिष्ट गर्मी हो सकती है, उदाहरण के लिए, काम थर्मोडायनामिक चक्र से वांछित आउटपुट होता है।ऊर्जा कनवर्टर ऊर्जा परिवर्तन का एक उदाहरण है। उदाहरण के लिए एक प्रकाश बल्ब श्रेणियों ऊर्जा कनवर्टर में आता है।  हालांकि परिभाषा में उपयोगिता की धारणा शामिल है, दक्षता को तकनीकी या शारीरिक शब्द माना जाता है। लक्ष्य या मिशन उन्मुख शब्दों में प्रभावशीलता और प्रभावकारिता शामिल है।

आम तौर पर, ऊर्जा रूपांतरण दक्षता 0 और 1.0, या 0% से 100% के बीच एक आयामी संख्या है। दक्षता 100% से अधिक नहीं हो सकती है, उदाहरण के लिए, एक सतत गति मशीन के लिए। हालांकि, 1.0 से अधिक हो सकता है कि अन्य प्रभावशीलता उपायों का उपयोग गर्मी पंप और अन्य उपकरणों के लिए किया जाता है जो इसे बदलने के बजाय गर्मी को स्थानांतरित करते हैं।

गर्मी इंजन और बिजली स्टेशनों की दक्षता के बारे में बात करते समय सम्मेलन को कहा जाना चाहिए, यानी एचएचवी (उर्फ सकल ताप मूल्य, आदि) या एलसीवी (उर्फ नेट ताप मूल्य), और सकल उत्पादन (जेनरेटर टर्मिनल पर) या नेट आउटपुट (पावर स्टेशन बाड़ पर) पर विचार किया जा रहा है। दोनों अलग हैं लेकिन दोनों को बताया जाना चाहिए। ऐसा करने में विफलता अंतहीन भ्रम का कारण बनती है।

संबंधित, अधिक विशिष्ट शब्दों में शामिल हैं

विद्युत दक्षता, प्रति बिजली बिजली प्रति उपयोगी बिजली उत्पादन;
यांत्रिक दक्षता, जहां यांत्रिक ऊर्जा का एक रूप (जैसे पानी की संभावित ऊर्जा) यांत्रिक ऊर्जा (कार्य) में परिवर्तित हो जाती है;
थर्मल दक्षता या ईंधन दक्षता, उपयोग की जाने वाली ईंधन जैसे इनपुट ऊर्जा के लिए उपयोगी गर्मी और / या कार्य उत्पादन;
‘कुल दक्षता’, उदाहरण के लिए, सहजनन के लिए, उपयोगी विद्युत शक्ति और प्रति ईंधन ऊर्जा प्रति ताप उत्पादन।थर्मल दक्षता के समान।
चमकदार दक्षता, उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय विकिरण का वह हिस्सा मानव दृष्टि के लिए प्रयोग योग्य है।

ईंधन हीटिंग मूल्य और दक्षता
यूरोप में ईंधन की उपयोग योग्य ऊर्जा सामग्री आमतौर पर उस ईंधन के निचले हीटिंग मूल्य (एलएचवी) का उपयोग करके गणना की जाती है, जिसकी परिभाषा यह मानती है कि ईंधन दहन (ऑक्सीकरण) के दौरान उत्पादित जल वाष्प, गैसीय रहता है, और तरल पानी के लिए संघनित नहीं होता है इसलिए उस पानी के वाष्पीकरण की अव्यक्त गर्मी उपयोग योग्य नहीं है। एलएचवी का उपयोग करके, एक संघनित बॉयलर 100% से अधिक में “हीटिंग दक्षता” प्राप्त कर सकता है (यह तब तक थर्मोडायनामिक्स के पहले कानून का उल्लंघन नहीं करता है जब तक एलएचवी सम्मेलन समझा जाता है, लेकिन भ्रम पैदा करता है)। ऐसा इसलिए है क्योंकि उपकरण वाष्पीकरण की गर्मी का हिस्सा पुनः प्राप्त करता है, जिसे ईंधन के निचले हीटिंग मूल्य की परिभाषा में शामिल नहीं किया जाता है। अमेरिका और अन्य जगहों पर, उच्च ताप मूल्य (एचएचवी) का उपयोग किया जाता है, जिसमें जल वाष्प को कम करने के लिए अव्यक्त गर्मी शामिल होती है, और इस प्रकार थर्मोडायनामिक अधिकतम 100% दक्षता एचएचवी के उपयोग से अधिक नहीं हो सकती है।

दीवार प्लग दक्षता, चमकदार दक्षता, और प्रभावकारिता
प्रकाश व्यवस्था और लेजर जैसे ऑप्टिकल सिस्टम में, ऊर्जा रूपांतरण दक्षता को अक्सर दीवार-प्लग दक्षता के रूप में जाना जाता है। वॉल-प्लग दक्षता आउटपुट रेडिएटिव-ऊर्जा का माप है, वॉट्स (प्रति सेकंड जौल्स) में, वाट में इनपुट विद्युत ऊर्जा के कुल के अनुसार। उत्पादन-ऊर्जा को आमतौर पर पूर्ण अपरिवर्तन के संदर्भ में मापा जाता है और दीवार-प्लग दक्षता कुल इनपुट-ऊर्जा के प्रतिशत के रूप में दी जाती है, जिसमें हानि का प्रतिनिधित्व करने वाले व्यस्त प्रतिशत होते हैं।

दीवार-प्लग दक्षता उस दीवार-प्लग दक्षता में चमकदार दक्षता से भिन्न होती है जो ऊर्जा के प्रत्यक्ष आउटपुट / इनपुट रूपांतरण (काम की मात्रा को प्रदर्शित किया जा सकता है) का वर्णन करती है, जबकि चमकदार दक्षता विभिन्न तरंगदैर्ध्यों के लिए मानव आंख की अलग संवेदनशीलता को ध्यान में रखती है ( यह कितनी अच्छी तरह से एक अंतरिक्ष रोशनी कर सकते हैं)। वाटों का उपयोग करने के बजाय, मानव धारणा के आनुपातिक तरंग दैर्ध्य का उत्पादन करने के लिए एक प्रकाश स्रोत की शक्ति लुमेन में मापा जाता है। मानव आंख 555 नैनोमीटर (हरा-पीला) की तरंगदैर्ध्य के प्रति सबसे संवेदनशील है, लेकिन गाऊशियन शक्ति-वक्र के बाद संवेदनशीलता और इस तरंग दैर्ध्य के दोनों तरफ नाटकीय रूप से कम हो जाती है और स्पेक्ट्रम के लाल और बैंगनी सिरों पर शून्य संवेदनशीलता में गिरावट आती है। इसके कारण आंख आमतौर पर किसी विशेष प्रकाश-स्रोत द्वारा उत्सर्जित सभी तरंग दैर्ध्य को नहीं देखती है, न ही यह दृश्य स्पेक्ट्रम के भीतर सभी तरंग दैर्ध्य को समान रूप से देखती है। उदाहरण के लिए, पीला और हरा, आंख को सफेद होने के रूप में 50% से अधिक बनाते हैं, भले ही चमकदार ऊर्जा के मामले में सफेद-प्रकाश सभी रंगों के बराबर भाग से बना है (यानी: 5 मेगावाट हरा लेजर चमकदार दिखाई देता है एक 5 मेगावाट लाल लेजर से, फिर भी एक लाल पृष्ठभूमि के खिलाफ लाल लेजर खड़ा है)। इसलिए, प्रकाश स्रोत की चमकदार तीव्रता इसकी चमकदार तीव्रता से कहीं अधिक हो सकती है, जिसका अर्थ है कि स्रोत आंखों की तुलना में अधिक ऊर्जा उत्सर्जित कर सकता है। इसी तरह, दीपक की दीवार-प्लग दक्षता आमतौर पर इसकी चमकदार दक्षता से अधिक होती है। मानव आंख की संवेदनशीलता के अनुपात में, विद्युत प्रकाश को तरंगदैर्ध्य में विद्युत ऊर्जा को परिवर्तित करने के लिए एक प्रकाश स्रोत की प्रभावशीलता को चमकदार प्रभावकारिता के रूप में जाना जाता है, जिसे विद्युत इनपुट के लुमेन प्रति वाट (एलएम / डब्ल्यू) की इकाइयों में मापा जाता है। -ऊर्जा।

प्रभावकारिता (प्रभावशीलता) के विपरीत, जो माप की एक इकाई है, दक्षता यूनिट रहित संख्या प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है, केवल इतना आवश्यक है कि इनपुट और आउटपुट इकाइयां एक ही प्रकार के हों। इसलिए, एक प्रकाश स्रोत की चमकदार दक्षता एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर सैद्धांतिक-अधिकतम प्रभावकारिता के प्रति चमकदार प्रभावकारिता का प्रतिशत है। प्रकाश के फोटॉन द्वारा की गई ऊर्जा की मात्रा इसकी तरंगदैर्ध्य द्वारा निर्धारित की जाती है। लुमेन में, यह ऊर्जा चयनित तरंग दैर्ध्य की आंख की संवेदनशीलता से ऑफसेट होती है। उदाहरण के लिए, एक हरे रंग के लेजर पॉइंटर में उसी पावर आउटपुट के लाल सूचक की स्पष्ट चमक 30 गुना से अधिक हो सकती है। तरंगदैर्ध्य में 555 एनएम पर, चमकदार ऊर्जा का 1 वाट 685 लुमेन के बराबर है, इस प्रकार 685 एलएम / डब्ल्यू की चमकदार प्रभावकारिता के साथ इस तरंग दैर्ध्य पर एक मोनोक्रोमैटिक प्रकाश स्रोत, 100% की चमकदार दक्षता है। सैद्धांतिक-अधिकतम प्रभावशीलता 555 एनएम के दोनों तरफ तरंग दैर्ध्य के लिए कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, कम दबाव वाले सोडियम लैंप 200 9 मीटर / डब्ल्यू की चमकदार प्रभावकारिता के साथ 58 9 एनएम पर मोनोक्रोमैटिक लाइट उत्पन्न करते हैं, जो किसी भी दीपक का उच्चतम होता है। उस तरंगदैर्ध्य पर सैद्धांतिक-अधिकतम प्रभावकारिता 525 एलएम / डब्ल्यू है, इसलिए दीपक की चमकदार दक्षता 38.1% है। चूंकि दीपक मोनोक्रोमैटिक है, चमकदार दक्षता लगभग दीवार-प्लग दक्षता से मेल खाती है; 40%।

चमकदार दक्षता के लिए गणना लैंप के लिए अधिक जटिल हो जाती है जो सफेद रोशनी या वर्णक्रमीय रेखाओं का मिश्रण उत्पन्न करती है। फ्लोरोसेंट लैंप में कम दबाव वाले सोडियम लैंप की तुलना में अधिक दीवार-प्लग क्षमताएं होती हैं, लेकिन केवल ~ 100 एलएम / डब्ल्यू की आधा चमकदार प्रभावकारिता होती है, इस प्रकार फ्लोरोसेंट की चमकदार दक्षता सोडियम लैंप से कम होती है। एक क्सीनन फ्लैशट्यूब में 50-70% की एक विशिष्ट दीवार-प्लग दक्षता है, जो प्रकाश के अन्य रूपों से अधिक है। चूंकि फ्लैशट्यूब बड़ी मात्रा में इन्फ्रारेड और पराबैंगनी विकिरण उत्सर्जित करता है, इसलिए आंखों द्वारा उत्पादन ऊर्जा का केवल एक हिस्सा उपयोग किया जाता है। चमकदार प्रभावकारिता आमतौर पर लगभग 50 एलएम / डब्ल्यू है। हालांकि, प्रकाश व्यवस्था के लिए सभी अनुप्रयोगों में मानव आंख शामिल नहीं है और न ही दृश्य तरंगदैर्ध्य तक सीमित हैं। लेजर पम्पिंग के लिए, प्रभावकारिता मानव आंख से संबंधित नहीं है, इसलिए इसे “चमकदार” प्रभावकारिता नहीं कहा जाता है, बल्कि बल्कि “प्रभावकारिता” कहा जाता है क्योंकि यह लेजर माध्यम की अवशोषण रेखा से संबंधित है। क्रिप्टन flashtubes अक्सर एनडी: YAG लेजर पंप करने के लिए चुना जाता है, भले ही उनकी दीवार प्लग दक्षता आमतौर पर केवल ~ 40% है। क्रिप्टन की वर्णक्रमीय रेखाएं नियोडियम-डोप्ड क्रिस्टल की अवशोषण रेखाओं से बेहतर ढंग से मेल खाते हैं, इस प्रकार इस उद्देश्य के लिए क्रिप्टन की प्रभावकारिता ज़ेनॉन से कहीं अधिक है; एक ही विद्युत इनपुट के लिए लेजर आउटपुट से दोगुना उत्पादन करने में सक्षम। इन सभी शर्तों में ऊर्जा स्रोत और लुमेन की मात्रा का उल्लेख होता है क्योंकि वे प्रकाश स्रोत से बाहर निकलते हैं, प्रकाश व्यवस्था या बाद के आउटपुट ऑप्टिक्स के भीतर होने वाली किसी भी हानि को नजरअंदाज करते हैं। लुमिनेयर दक्षता लैंप आउटपुट के प्रति स्थिरता से कुल लुमेन-आउटपुट को संदर्भित करती है।

कुछ प्रकाश स्रोतों के अपवाद के साथ, जैसे कि गरमागरम प्रकाश बल्ब, अधिकांश प्रकाश स्रोतों में “दीवार प्लग” (विद्युत इनपुट बिंदु, जिसमें बैटरी, प्रत्यक्ष तारों, या अन्य स्रोत शामिल हो सकते हैं) के बीच ऊर्जा रूपांतरण के कई चरण होते हैं और अंतिम प्रत्येक चरण के साथ एक नुकसान का उत्पादन, प्रकाश उत्पादन। प्रारंभिक वर्तमान और वोल्टेज को बनाए रखने के लिए कम दबाव वाले सोडियम लैंप प्रारंभ में विद्युत ऊर्जा का उपयोग करके विद्युत ऊर्जा को परिवर्तित करते हैं, लेकिन गिट्टी में कुछ ऊर्जा खो जाती है। इसी तरह, फ्लोरोसेंट लैंप भी गिट्टी (इलेक्ट्रॉनिक दक्षता) का उपयोग कर बिजली को परिवर्तित करते हैं। बिजली को विद्युत चाप (इलेक्ट्रोड दक्षता और निर्वहन दक्षता) द्वारा प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। तब प्रकाश को फ्लोरोसेंट कोटिंग में स्थानांतरित किया जाता है जो केवल तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करता है, जिसमें तरंगदैर्ध्य के कुछ नुकसान प्रतिबिंब और स्थानांतरण (स्थानांतरण दक्षता) के माध्यम से प्रतिबिंब के कारण होते हैं। कोटिंग द्वारा अवशोषित फोटॉनों की संख्या फ्लोरोसेंस (क्वांटम दक्षता) के रूप में फिर से दर्ज की गई संख्या से मेल नहीं खाती है। अंत में, स्टोक्स शिफ्ट की घटना के कारण, स्वीकृत फोटॉनों में अवशोषित फोटॉन (फ्लोरोसेंस दक्षता) की तुलना में एक कम तरंगदैर्ध्य (इस प्रकार कम ऊर्जा) होगी। बहुत ही समान फैशन में, लेजर दीवार प्लग और आउटपुट एपर्चर के बीच रूपांतरण के कई चरणों का भी अनुभव करते हैं। इसलिए “वॉल-प्लग दक्षता” या “ऊर्जा रूपांतरण दक्षता” शब्द ऊर्जा-रूपांतरण डिवाइस की समग्र दक्षता को दर्शाने के लिए उपयोग किए जाते हैं, प्रत्येक चरण से नुकसान काटते हैं, हालांकि यह कुछ उपकरणों को संचालित करने के लिए आवश्यक बाहरी घटकों को बाहर कर सकता है, जैसे कि शीतलक पंप।

ऊर्जा रूपांतरण दक्षता का उदाहरण

रूपांतरण प्रक्रिया	रूपांतरण प्रकार	ऊर्जा दक्षता
विद्युत उत्पादन
गैस टर्बाइन	बिजली के लिए रासायनिक	40% तक
गैस टरबाइन प्लस भाप टरबाइन (संयुक्त चक्र)	बिजली के लिए रासायनिक / थर्मल	60% तक
जल टरबाइन	बिजली के लिए गुरुत्वाकर्षण	9 0% तक (व्यावहारिक रूप से हासिल)
पवन चक्की	बिजली के लिए Kinetic	59% तक (सैद्धांतिक सीमा)
सौर सेल	बिजली के लिए रेडिएटिव	6-40% (प्रौद्योगिकी-निर्भर, 15-20% अधिकतर, 85-90% सैद्धांतिक सीमा)
ईंधन सेल	बिजली के लिए रासायनिक	85% तक
विश्व विद्युत उत्पादन 2008	सकल उत्पादन 39%	नेट आउटपुट 33%
विद्युत भंडारण
लिथियम आयन बैटरी	बिजली के लिए बिजली / उलटा	80-90%
निकल-धातु हाइड्राइड बैटरी	बिजली के लिए बिजली / उलटा	66%
लेड एसिड बैटरी	बिजली के लिए बिजली / उलटा	50-95%
इंजन / मोटर
दहन इंजन	रासायनिक से गतिशील	10-50%
बिजली की मोटर	विद्युत से गतिशील	70- 99.99% (> 200 डब्ल्यू); 50-90% (10-200 डब्ल्यू); 30-60% (<10 डब्ल्यू)
टर्बोफैन	रासायनिक से गतिशील	20-40%
प्राकृतिक प्रक्रिया
प्रकाश संश्लेषण	रासायनिक के लिए रेडिएटिव	छह तक%
मांसपेशी	रासायनिक से गतिशील	14-27%
उपकरण
घरेलू रेफ्रिजरेटर	थर्मल के लिए विद्युत	कम अंत प्रणाली ~ 20%; उच्च अंत प्रणाली ~ 40-50%
गरमागरम लाईट बल्ब	विकिरण के लिए विद्युत	0.7-5.1%, 5-10%
लाइट उत्सर्जक डायोड (एलईडी)	विकिरण के लिए विद्युत	4.2-53%
फ्लोरोसेंट लैंप	विकिरण के लिए विद्युत	8.0-15.6%, 28%
कम दबाव सोडियम लैंप	विकिरण के लिए विद्युत	15.0-29.0%, 40.5%
मेटल हलिडे दीपक	विकिरण के लिए विद्युत	9.5-17.0%, 24%
स्विच-मोड बिजली की आपूर्ति	विद्युत से विद्युत	वर्तमान में 9 6% व्यावहारिक रूप से
इलेक्ट्रिक शॉवर	थर्मल के लिए विद्युत	90-95% (अन्य जल तापक प्रणालियों की तुलना में बिजली उत्पादन की ऊर्जा दक्षता के साथ गुणा करें)
इलेक्ट्रिक हीटर	थर्मल के लिए विद्युत	~ 100% (अनिवार्य रूप से सभी ऊर्जा गर्मी में परिवर्तित हो जाती है, अन्य हीटिंग सिस्टम की तुलना में बिजली उत्पादन की ऊर्जा दक्षता के साथ गुणा करती है)
अन्य लोग
बन्दूक	रासायनिक से गतिशील	~ 30% (.300 हॉक गोला बारूद)
पानी का इलेक्ट्रोलिसिस	विद्युत से विद्युत	50-70% (80-94% सैद्धांतिक अधिकतम)