COP – co to jest współczynnik COP?
COP – co to jest współczynnik COP?
Efektywność pracy urządzeń grzewczych ocenia się poprzez porównanie ilości nieodnawialnej energii dostarczonej w formie paliwa, takiego jak gaz czy węgiel, z ilością ciepła uzyskanego w wyniku spalania. W podobny sposób ocenia się wydajność pomp ciepła, ale w ich przypadku korzysta się ze współczynnika COP (coefficient of performance). Wskaźnik ten pokazuje, jaka jest zależność pomiędzy ilością ciepła dostarczonego do budynku a energią elektryczną potrzebną do przeprowadzenia tego procesu.
Czym jest współczynnik COP pompy ciepła?
Tradycyjne urządzenia grzewcze zawsze charakteryzują się sprawnością niższą od 1, co oznacza, że z powodu strat w procesie spalania ilość uzyskanego ciepła będzie mniejsza niż dostarczona energia zawarta w paliwie. W przypadku np. powietrznych pomp ciepła, sytuacja wygląda nieco inaczej. Oprócz energii elektrycznej potrzebnej do napędu sprężarki, wykorzystują one darmową, odnawialną energię pobieraną z powietrza atmosferycznego. W efekcie ilość ciepła odebranego z powietrza wielokrotnie przewyższa zużytą energię elektryczną.
Jak więc obliczyć COP? Współczynnik COP (coefficient of performance) oblicza się, dzieląc ilość dostarczonego ciepła przez zużycie energii elektrycznej. Ciepło dostarczone do budynku to suma energii odzyskanej z odnawialnego źródła i energii elektrycznej potrzebnej do podtrzymania pracy urządzenia. Dzięki temu sprawność pomp ciepła jest zawsze większa niż 1, co wynika z wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Im wyższa wartość współczynnika COP, tym bardziej efektywna i oszczędna jest praca urządzenia.
Przeczytaj także: Pompa ciepła - co to jest? Jak działa pompa ciepła?
Od czego zależy współczynnik efektywności pompy ciepła?
Współczynnik COP w powietrznych pompach ciepła jest silnie uzależniony od różnicy między temperaturą powietrza zewnętrznego a temperaturą czynnika zasilającego instalację grzewczą. Im mniejsza jest ta różnica, tym wyższa jest efektywność przekazywania ciepła do budynku. Wraz ze spadkiem temperatury powietrza atmosferycznego oraz wzrostem temperatury w systemie centralnego ogrzewania, wartość współczynnika COP maleje. Ważne jest jednak to, że dopóki pompa ciepła działa samodzielnie, współczynnik COP zawsze pozostaje wyższy niż 1, a to z kolei oznacza efektywną pracę urządzenia.
Czym jest współczynnik SCOP?
Do określenia efektywności pracy pompy ciepła stosuje się jednak dwa wskaźniki – COP i SCOP. Współczynnik COP informuje, ile ciepła dostarczanego do budynku przypada na 1 kWh energii elektrycznej pobranej z sieci. Jeśli pompa ciepła oddaje 4 kWh ciepła na każdą pobraną 1 kWh energii elektrycznej, oznacza to, że COP wynosi 4. Czasem przedstawia się to jako sprawność wynoszącą 400 procent. COP odnosi się jednak do pracy urządzenia w ściśle określonych warunkach, co sprawia, że jego wartość zmienia się w zależności od warunków zewnętrznych.
Aby dokładniej ocenić efektywność pompy ciepła przez cały sezon grzewczy, używa się współczynnika SCOP, czyli Seasonal Coefficient of Performance. SCOP to uśredniona wartość COP dla całego okresu grzewczego, która uwzględnia zmienne temperatury zewnętrzne. Wskaźnik ten bierze pod uwagę, ile godzin w typowym sezonie panują różne temperatury, np. -5°C, 0°C oraz jaka jest temperatura w obiegu centralnego ogrzewania po stronie źródła ciepła. SCOP umożliwia bardziej precyzyjne oszacowanie efektywności pompy ciepła oraz kosztów ogrzewania domu.
Warto jednak zauważyć, że współczynnik SCOP nie jest idealnym wskaźnikiem efektywności pompy ciepła. Obliczenie go wymaga przyjęcia określonych temperatur i czasu ich występowania w sezonie grzewczym, a te różnią się w zależności od regionu czy kraju. Na potrzeby wyznaczania SCOP Europa została podzielona na trzy strefy klimatyczne, co może prowadzić do powstawania pewnych nieścisłości.
Aby precyzyjnie ocenić efektywność systemu grzewczego opartego na pompie ciepła w danej lokalizacji, konieczne może być określenie współczynnika ηs, czyli sezonowej sprawności energetycznej ogrzewania pomieszczeń. Współczynnik ten uwzględnia takie czynniki jak zużycie energii elektrycznej, czas pracy urządzenia, straty w trybie czuwania i wyłączenia, zużycie energii przez dodatkowe komponenty oraz straty energii elektrycznej na drodze od elektrowni do domu.
Co zrobić, aby sprawność pompy ciepła była jak najwyższa?
Aby pompa ciepła działała efektywnie, konieczne jest jej właściwe dobranie do potrzeb budynku oraz fachowy montaż, który powinien być przeprowadzony przez autoryzowanego instalatora. Ma to ogromne znaczenie dla optymalnej pracy urządzenia przez cały sezon grzewczy oraz minimalizacji kosztów inwestycyjnych.
Pompy ciepła najlepiej współpracują z systemami ogrzewania niskotemperaturowego, takimi jak ogrzewanie podłogowe, jednak mogą również efektywnie działać w systemach grzejnikowych. W takich przypadkach przydatna jest regulacja za pomocą sterownika pogodowego, który na bieżąco dostosowuje temperaturę zasilania instalacji do warunków zewnętrznych.
Aby utrzymać pompę ciepła w dobrym stanie technicznym, powinno się ją poddawać corocznemu przeglądowi technicznemu, który wykonywany będzie przez autoryzowany serwis. Serwisant podczas takiej kontroli oczyszcza parownik, sprawdza elementy układu chłodniczego oraz dostosowuje ustawienia regulatora. Dzięki temu można zapewnić gotowość urządzenia do sezonu grzewczego i zmniejszyć ryzyko pojawienia się awarii.