Co oznacza współczynnik COP pompy ciepła?

Zakup i montaż pompy ciepła to spora inwestycja, którą należy odpowiednio przemyśleć. Ważny będzie m.in. wybór odpowiedniego urządzenia – jednym z parametrów, które zdecydowanie warto wziąć pod uwagę, jest współczynnik COP. Do czego dokładnie służy pompa ciepła, jaki COP będzie odpowiedni i jak obliczyć moc pompy ciepła?

Do czego służy i jak działa pompa ciepła? Jakie daje korzyści?

Pompa ciepła to urządzenie grzewcze, które umożliwia pozyskanie energii cieplnej w ekologiczny sposób. Sprzęty tego typu współpracują z domowym systemem grzewczym, umożliwiając osiągnięcie pożądanej temperatury w budynku lub dostarczenie ciepłej wody użytkowej. Mogą one działać samodzielnie lub funkcjonować w roli dodatku do innego źródła ciepła, takiego jak kocioł gazowy.

Działanie pompy ciepła opiera się na pozyskaniu energii z otoczenia – może ona być pobierana z wody, gruntu lub powietrza. W zależności od wybranego źródła budowa i właściwości urządzenia będą się nieco różnić. Następnie energia jest wykorzystywana w dalszych częściach instalacji, które rozprowadzają ciepło w pomieszczeniach. Warto zaznaczyć, że do działania pompy niezbędne jest zasilanie z zewnątrz – mimo tego jest to bardzo ekologiczne rozwiązanie, które pozwoli znacznie obniżyć rachunki za ogrzewanie.

Czym jest współczynnik COP pompy ciepła?

Współczynnik COP, czyli „Coefficient of Performance” (dosł. „wskaźnik efektywności”), określa stosunek mocy cieplnej dostarczonej przez pompę ciepła do zużytej mocy elektrycznej. Im wyższa wartość, tym wydajniejsze jest dane urządzenie, a tym samym pozwoli bardziej ograniczyć wydatki na ogrzewanie.

Jak obliczyć wartość COP? Najłatwiej przedstawić to na przykładzie – najpierw należy zsumować energię z otoczenia i z zewnętrznego źródła, a następnie podzielić sumę tych wartości przez ilość zużytego prądu. Jeśli dana pompa pobiera 1 kWh energii elektrycznej i 4 kWh ciepła z zewnątrz, współczynnik COP będzie wynosić 5 (1 + 4 podzielone przez 1).

Co istotne, wartość współczynnika COP określa sprawność pompy ciepła w konkretnych warunkach. Jego wysokość może się zmieniać w zależności od różnych czynników. Wpływają na nią m.in. charakterystyka urządzeń podłączonych do pompy (np. ogrzewanie podłogowe i grzejniki), a także technologia, w której wykonano pompę.

Współczynnik COP – wzór

Współczynnik COP pompy ciepła można wyrazić wzorem: COP = QHP/EEL. QHP stanowi w tym przypadku wartość ciepła oddawanego przez pompę, z kolei EEL – ilość energii elektrycznej pobieranej przez urządzenie. Im wyższy współczynnik COP, tym większa jest efektywność danego sprzętu.

Co przedstawia wykres COP pompy ciepła?

Wykres COP pompy ciepła obrazuje przekształcanie się współczynnika COP na skutek zmiennych temperatur na wejściu i wyjściu urządzenia. W większości przypadków jest to wykres dwuwymiarowy, na którym temperatura wejściowa jest przedstawiona na osi poziomej, a wyjściowa – na pionowej. Wykres COP pompy ciepła może zostać także przedstawiony poprzez zaznaczenie wysokości współczynnika COP na osi pionowej oraz temperatury panującej na zewnątrz.

Jak obliczyć COP dla pompy ciepła?

Najprostszą metodą jest korzystanie z narzędzi takich jak kalkulator COP pompy ciepła. Można także obliczyć tę wartość samodzielnie, korzystając z podanego powyżej wzoru. Chcąc porównać ze sobą urządzenia poszczególnych producentów, warto mieć na uwadze, że współczynnik COP może być określony na podstawie różnych norm – różnice pomiędzy wskaźnikami mogą wynosić nawet kilka procent. Zestawiając ze sobą różne modele, zdecydowanie warto o tym pamiętać, aby wynik porównania był rzetelny. Warunki, w jakich ma pracować pompa ciepła (w szczególności temperatury wejścia i wyjścia), są kolejnym istotnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę.

Spore znaczenie ma także rodzaj urządzenia. COP powietrznej pompy ciepła jest uzależniony w sporym stopniu od panujących aktualnie warunków pogodowych, jak również temperatury, którą chcemy uzyskać. Cieplejsze powietrze na zewnątrz pozwoli zwiększyć efektywność urządzenia – pompa będzie mieć wyższy współczynnik COP także wtedy, gdy będzie współpracować z niskotemperaturowymi sprzętami grzewczymi.

Im wyższa różnica pomiędzy temperaturą powietrza na zewnątrz a temperaturą, którą chcemy osiągnąć, tym niższy będzie wskaźnik COP pompy ciepła powietrze-woda. W okresach, gdy na zewnątrz staje się cieplej, współczynnik dla tego typu urządzeń wyraźnie rośnie. Odwrotną zależność można z kolei zaobserwować zimą.

Jak obliczyć moc pompy ciepła?

Obliczenie mocy pompy ciepła jest możliwe poprzez podzielenie mocy elektrycznej podzielonej przez współczynnik COP. Uzyskany wynik to moc, którą urządzenie dostarcza do układu grzewczego, czyli inaczej wyjście ciepła. Moc elektryczna to z kolei wartość prądu pobieranego z sieci elektrycznej w celu poprawnego działania sprzętu. Należy jednak pamiętać, że jest to dość podstawowy sposób na wyliczenie efektywności urządzenia. Aby uzyskać precyzyjny wynik, potrzebne będzie uwzględnienie szeregu innych czynników, do których należą m.in. powierzchnia czy lokalizacja ogrzewanego budynku.