Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

COP a SCOP jsou nejdůležitější parametry používané pro hodnocení účinnosti tepelných čerpadel – čím vyšší COP, tím lepší čerpadlo. Abyste zaplatili svou investici do čerpadla a ušetřili náklady na vytápění, musíte si vybrat tepelné čerpadlo s dobrými COP a SCOP - jaké to jsou a jak se měří?

COP, což je u tepelných čerpadel účinnost u kotlů na vytápění, vyjadřuje poměr množství tepla dodaného čerpadlem k množství energie, obvykle elektřiny, použité k jeho pohonu. To s vyšším COP ze dvou tepelných čerpadel potřebuje k výrobě stejného množství tepla méně elektřiny.Dokáže tak efektivněji využívat energii čerpanou z prostředí.

Vzduchové tepelné čerpadlo – co určuje jeho účinnost

Účinnost vzduchového tepelného čerpadla závisí mimo jiné na algoritmu, který řídí odmrazovací systém výparníku. U nejjednodušších modelů se v pravidelných intervalech na pár minut zapíná. Mnohem lepšího energetického efektu je dosaženo složitějším řídicím systémem - zohledňujícím teplotu výparníku a jeho prostředí. Je však dražší, proto se používá pouze u špičkových zařízení. Je zajímavé, že výrobci tepelných čerpadel někdy uvádějí na trh zařízení s nedostatečně vyvinutými odmrazovacími systémy.

Nešťastně umístěný odvod kondenzátu, nedostatečná plocha topných těles nebo jejich nesprávné umístění způsobují, že kondenzát vytékající z výparníku během odmrazování opět zamrzne, než opustí chladič. Ty pak mohou bránit pohybu ventilátoru, který nutí proudit vzduch přes výparník a zařízení signalizuje poruchu.Tato situace je často důsledkem nešikovné montáže, ale je také pravda, že po sobě jdoucí generace stejných modelů tepelných čerpadel se někdy liší v řešení odmrazovacího systému, protože výrobce uznává, že byl nedostatečně vyvinut.

Porovnání výkonu tepelného čerpadla

Ti, kteří uvažují o využití tepelného čerpadla, počítají s tím, že kromě komfortu zajistí nízké náklady na vytápění domu. To je určeno jeho účinností. Parametr, který umožňuje porovnat výkon tepelných čerpadel, je COP. Závisí na teplotě média, ze kterého čerpadlo teplo přijímá (spodní zdroj tepla) a teplotě média, kterému ho vrací (horní zdroj tepla), tedy teplotě země nebo vzduchu a teplotě přívodu topení. systému, resp. COP je okamžitá hodnota – mění se s hodnotami teploty. Zjednodušeně lze ale předpokládat, že přívodní teplota instalace a teplota země jsou konstantní, protože během topné sezóny kolísají jen o několik stupňů.

Určení účinnosti zemního čerpadla za tohoto předpokladu je jednoduché. Předpokládejme, že teplota země je v průměru 0oC a otestujte zařízení přijímající teplo z média při této teplotě měřením spotřeby elektrické energie při dodávce tepla do média při 35oC (optimální pro instalaci napájenou tepelným čerpadlem) a množství předané tepelné energie (tepla). Množství tepla se vydělí množstvím elektřiny spotřebované k získání COP.

Co je COP a co znamená?

COP tepelných čerpadel země-voda je vyšší než vzduchových čerpadel a dosahuje 5,0. To znamená, že kvalitní tepelné čerpadlo potřebuje pouze 1 kWh elektřiny k výrobě 5 kWh tepelné energie přenesené do instalace. Využívá jej k napájení kompresoru. Zbývající 4 kWh je bezplatná energie odebraná z nižšího zdroje tepla. COP závisí na teplotě spodního zdroje tepla, tedy u čerpadel země-země nebo voda a vzduchových čerpadel - vnějšího vzduchu.I když se během provozu tepelného čerpadla mění, konkrétní hodnota COP platí pouze pro jednu nastavenou hodnotu, určenou pro jejich specifické hodnoty (např. 2/35oC, kde 2 je teplota solanky , 35 - výstupní teplota topného systému). Proto COP není dokonalým ukazatelem. V technických údajích tepelných čerpadel výrobci obvykle uvádějí jeho hodnotu stanovenou v konkrétních podmínkách, obvykle podle normy PN-EN 14511. Často jde o maximální hodnotu, málokdy dosahovanou při běžném provozu. Porovnávat různá tepelná čerpadla má smysl pouze na základě jejich COP stanovených za stejných podmínek.

COP tepelných čerpadel země a vzduch

V případě moderních zemních tepelných čerpadel pro rodinné domy je COP za výše popsaných podmínek 4,3-4,9 v závislosti na dokonalosti konstrukce čerpadla. Hodnoty získané v provozních podmínkách (s měnící se teplotou) jsou blízké hodnotám uváděným výrobcem (za předpokladu, že teplota v topném systému je 35oC), zvláště když čerpadlo přijímá teplo ze země pomocí hluboko umístěných vertikálních sond.Pokud jsou potrubí uložena vodorovně v malé hloubce, je teplota na konci topné sezóny o několik stupňů nižší než na začátku, což se projevuje snížením účinnosti čerpadla o 10-20 %. Stanovení spolehlivého koeficientu účinnosti vzduchového čerpadla není jednoduché kvůli velkým změnám teploty vzduchu. Změna o několik stupňů znamená změnu COP až o 20% a k takovým výkyvům dochází během několika hodin.

Například COP jednoho ze vzduchových čerpadel, které ohřívá vodu na 35oC s energií přijatou ze vzduchu na 7oC je 4, 8, ale při provozu při -7oC pouze 3,4 a při -15oC pouze 3. COP informace pro několik teplotních hodnot umožňuje porovnat výkon jednotlivých modelů zařízení (za předpokladu, že je uvažováno COP získané při stejné teplotě spodního a horního zdroje), ale pro odhad nákladů na provoz je to málo použitelné vzduchová čerpadla.

Sezónní koeficient výkonu tepelných čerpadel SCOP (SPF)

Spolehlivější než COP je sezónní koeficient výkonu SPF nebo SCOP, který určuje poměr množství energie předané do topného systému za celou topnou sezónu k elektřině spotřebované tepelným čerpadlem za stejné období . Protože zohledňuje měnící se provozní podmínky, umožňuje přesněji odhadnout provozní náklady. V dobře provedeném systému s tepelným čerpadlem země-voda může sezónní koeficient výkonu SCOP dosáhnout hodnot nad 4,0. Na základě hodnoty SCOP je zařízení zařazeno do konkrétní energetické třídy. Informace o ní najdete na jejím energetickém štítku. Štítky pro tepelná čerpadla pro vytápění prostor udávají energetickou třídu pro standardní teplotu přívodu vytápění 35oC a 55oC.

Tepelná čerpadla se nevyplatí předimenzovat

Každé topné zařízení by se mělo dobře hodit do podmínek, ve kterých má pracovat, zvláště když – jako tepelné čerpadlo – je drahé a citlivé na kolísání podmínek napájení a parametrů přijímací instalace.Podkladem pro výběr tepelného čerpadla by měl být projekt obsahující výpočty potřeby tepla domu a potřebné informace o zvoleném typu a velikosti spodního zdroje tepla čerpadla, typu a parametrech otopné soustavy v budovu a případně požadavek na chlazení, dále způsob přípravy teplé užitkové vody a její spotřebu. Zvolený topný výkon tepelného čerpadla by se měl blížit potřebě tepla budovy, nejlépe vypočtené podle polské normy PN-EN 12831 pro minimální teplotu v klimatickém pásmu, ve kterém má pracovat. Pokud není známa přesná hodnota poptávky (např. v modernizovaném domě), lze ji při prvotním výběru tepelného čerpadla odhadnout na základě informací o energetickém standardu budovy (způsob zateplení stěn, podlahy a střechy, typ dřevěného provedení, velikost zasklení a typ použitého větrání – mechanické s rekuperací nebo samotíží) a velikost vytápěné plochy. Výpočty jsou prováděny pro extrémní podmínky (nejnižší teplota v daném klimatickém pásmu), přičemž - jak vyplývá z mnohaletého pozorování - po většinu topné sezóny je teplota vyšší, takže tepelné ztráty a výsledná spotřeba energie jsou ve skutečnosti nižší. .Proto může mít nakonec vybraný model tepelného čerpadla o něco nižší výkon než vypočítaný (až o 20 %). Tato hodnota vystačí po většinu topné sezóny s teplotami do cca -10°C. V několika nejchladnějších dnech – pokud k nim vůbec dojde – se zapne topení. Spotřeba energie tepelného čerpadla podporovaného ohřívačem je nižší než u výkonnějšího čerpadla pracujícího dlouhodobě v podmínkách nižší potřeby tepla, ve kterých dosahuje nízké účinnosti. Je to lepší řešení než si vybrat - "pro případ" čerpadlo s větším výkonem, než je nutné.

Předimenzované tepelné čerpadlo bude dražší a bude fungovat nehospodárně (kromě zařízení vybavených invertorem). Cykly kompresoru budou krátké a časté (komponenty se budou rychleji opotřebovávat) a při spuštění dojde ke špičce ve spotřebě energie, čím větší bude kompresor. V případě předimenzovaného zemního čerpadla se prodraží nejen samotné zařízení, ale i spodní zdroj tepla (zemní výměník), jehož velikost roste přímo úměrně s výkonem.Provoz příliš velkého tepelného čerpadla lze stabilizovat instalací vyrovnávací nádrže do instalace, která akumuluje zásobu ohřáté vody, ale taková nádrž prodraží instalaci o dalších několik tisíc zlotých.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Rekonstrukce