Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

COP a SCOP sú najdôležitejšie parametre používané na hodnotenie účinnosti tepelných čerpadiel – čím vyššie COP, tým lepšie čerpadlo. Aby ste zaplatili investíciu do čerpadla a ušetrili náklady na vykurovanie, musíte si vybrať tepelné čerpadlo s dobrými COP a SCOP - aké sú a ako sa merajú?

COP, čo je pre tepelné čerpadlá účinnosť pre vykurovacie kotly, vyjadruje pomer množstva tepla dodaného čerpadlom k množstvu energie, zvyčajne elektriny, použitej na jeho pohon. To s vyšším COP z dvoch tepelných čerpadiel potrebuje na výrobu rovnakého množstva tepla menej elektriny.Dokáže tak efektívnejšie využívať energiu čerpanú z prostredia.

Vzduchové tepelné čerpadlo – čo určuje jeho účinnosť

Účinnosť vzduchového tepelného čerpadla závisí okrem iného od algoritmu, ktorý riadi odmrazovací systém výparníka. V najjednoduchších modeloch sa zapína na niekoľko minút v pravidelných intervaloch. Oveľa lepší energetický efekt je dosiahnutý komplikovanejším riadiacim systémom – zohľadňujúcim teplotu výparníka a jeho prostredia. Je však drahší, preto sa používa len v špičkových zariadeniach. Je zaujímavé, že výrobcovia tepelných čerpadiel niekedy uvádzajú na trh zariadenia s nedostatočne vyvinutými odmrazovacími systémami.

Nešťastne umiestnený odvod kondenzátu, nedostatočná povrchová plocha vykurovacích telies alebo ich nesprávne umiestnenie spôsobujú, že kondenzát vytekajúci z výparníka počas odmrazovania opäť zamrzne pred opustením chladiča. Potom môžu brániť pohybu ventilátora, ktorý núti prúdiť vzduch cez výparník a zariadenie signalizuje poruchu.Táto situácia často vyplýva z nešikovnej montáže, ale je tiež pravda, že nasledujúce generácie rovnakých modelov tepelných čerpadiel sa niekedy líšia v riešení odmrazovacieho systému, pretože výrobca uznáva, že bol málo vyvinutý.

Porovnanie výkonu tepelného čerpadla

Tí, ktorí uvažujú o využití tepelného čerpadla, počítajú s tým, že okrem komfortu zabezpečí nízke náklady na vykurovanie domu. To je určené jeho účinnosťou. Parameter, ktorý umožňuje porovnávať výkon tepelných čerpadiel, je COP. Závisí od teploty média, z ktorého čerpadlo teplo prijíma (spodný zdroj tepla) a od teploty média, ktorému ho odovzdáva (horný zdroj tepla), teda od teploty zeme alebo vzduchu a od výstupnej teploty vykurovania. systém, resp. COP je okamžitá hodnota – mení sa s hodnotami teploty. Ale zjednodušene možno predpokladať, že prívodná teplota inštalácie a teplota zeme sú konštantné, pretože počas vykurovacej sezóny kolíšu len o niekoľko stupňov.

Určenie účinnosti zemného čerpadla za tohto predpokladu je jednoduché. Predpokladajme, že teplota zeme je v priemere 0oC a otestujte zariadenie prijímajúce teplo z média pri tejto teplote meraním spotreby elektriny pri dodávke tepla do média pri 35oC (optimálne pre inštaláciu poháňanú tepelným čerpadlom) a množstvo odovzdanej tepelnej energie (tepla). Množstvo tepla sa vydelí množstvom elektriny spotrebovanej na získanie COP.

Čo je COP a čo znamená?

COP zemných tepelných čerpadiel je vyšší ako vzduchových čerpadiel a dosahuje 5,0. To znamená, že kvalitné tepelné čerpadlo potrebuje iba 1 kWh elektrickej energie na výrobu 5 kWh tepelnej energie odovzdanej do inštalácie. Používa ho na napájanie kompresora. Zvyšné 4 kWh je bezplatná energia čerpaná zo spodného zdroja tepla. COP závisí od teploty spodného zdroja tepla, teda pri čerpadlách zem – zem alebo voda a vzduchových – vonkajší vzduch.Aj keď sa počas prevádzky tepelného čerpadla menia, špecifická hodnota COP platí len pre jednu nastavenú hodnotu určenú pre ich špecifické hodnoty (napr. 2/35oC, kde 2 je teplota soľanky , 35 - teplota prívodu vykurovacieho systému). Preto COP nie je dokonalým ukazovateľom. V technických údajoch tepelných čerpadiel výrobcovia zvyčajne uvádzajú jeho hodnotu stanovenú v konkrétnych podmienkach, spravidla podľa normy PN-EN 14511. Často ide o maximálnu hodnotu, málokedy dosahovanú pri bežnej prevádzke. Porovnávanie rôznych tepelných čerpadiel má zmysel len na základe ich COP určených za rovnakých podmienok.

COP tepelných čerpadiel zem a vzduch

V prípade moderných zemných tepelných čerpadiel pre rodinné domy je COP za vyššie popísaných podmienok 4,3-4,9 v závislosti od dokonalosti konštrukcie čerpadla. Hodnoty získané v prevádzkových podmienkach (s meniacou sa teplotou) sú blízke hodnotám uvádzaným výrobcom (za predpokladu, že teplota vo vykurovacom systéme je 35oC), najmä keď čerpadlo prijíma teplo zo zeme pomocou hlboko umiestnených vertikálnych sond.Ak sú potrubia uložené vodorovne v malej hĺbke, teplota na konci vykurovacej sezóny je o niekoľko stupňov nižšia ako na začiatku, čo sa premieta do zníženia účinnosti čerpadla o 10-20%. Stanovenie spoľahlivého koeficientu účinnosti vzduchového čerpadla nie je jednoduché kvôli veľkým zmenám teploty vzduchu. Zmena o niekoľko stupňov znamená zmenu COP až o 20% a k takýmto výkyvom dochádza v priebehu niekoľkých hodín.

Napríklad COP jedného zo vzduchových čerpadiel, ktoré ohrieva vodu na 35oC s energiou prijatou zo vzduchu na 7oC je 4, 8, ale pri prevádzke pri -7oC len 3,4 a pri -15oC len 3. COP informácie pre viacero teplotných hodnôt umožňuje porovnať výkon jednotlivých modelov zariadení (za predpokladu, že sa berie do úvahy COP získaný pri rovnakej teplote spodného a horného zdroja), ale je málo použiteľný pre odhad nákladov na prevádzku vzduchové čerpadlá.

Sezónny koeficient výkonu tepelných čerpadiel SCOP (SPF)

Spoľahlivejšie ako COP je sezónny koeficient výkonu SPF alebo SCOP, ktorý určuje pomer množstva energie odovzdanej vykurovacej sústave počas vykurovacej sezóny k elektrine spotrebovanej tepelným čerpadlom za rovnaké obdobie . Pretože zohľadňuje meniace sa prevádzkové podmienky, umožňuje presnejšie odhadnúť prevádzkové náklady. V dobre urobenom systéme so zemným tepelným čerpadlom môže sezónny koeficient výkonu SCOP dosiahnuť hodnoty nad 4,0. Na základe hodnoty SCOP je zariadenie zaradené do konkrétnej energetickej triedy. Informácie o ňom nájdete na jeho energetickom štítku. Štítky pre tepelné čerpadlá na vykurovanie priestorov označujú energetickú triedu pre štandardnú teplotu prívodu vykurovania 35oC a 55oC.

Tepelné čerpadlá sa neoplatí predimenzovať

Každé vykurovacie zariadenie by malo byť dobre prispôsobené podmienkam, v ktorých má pracovať, najmä ak je – ako tepelné čerpadlo – drahé a citlivé na kolísanie podmienok napájania a parametrov prijímacej inštalácie.Podkladom pre výber tepelného čerpadla by mal byť projekt obsahujúci výpočty potreby tepla domu a potrebné informácie o vybranom type a veľkosti spodného zdroja tepla čerpadla, type a parametroch vykurovacieho systému v r. budovu a prípadne potrebu chladenia, ako aj spôsob prípravy teplej úžitkovej vody a jej spotrebu. Zvolený vykurovací výkon tepelného čerpadla by mal byť blízky potrebe tepla budovy, najlepšie vypočítaný podľa poľskej normy PN-EN 12831 pre minimálnu teplotu v klimatickom pásme, v ktorom má fungovať. Ak nie je známa presná hodnota potreby (napr. pri modernizovanom dome), pri prvotnom výbere tepelného čerpadla ju možno odhadnúť na základe informácií o energetickom štandarde budovy (spôsob zateplenia stien, podlahy a strecha, druh dreva, veľkosť zasklenia a typ použitého vetrania – mechanické s rekuperáciou alebo samospádom) a veľkosť vykurovanej plochy. Výpočty sú robené pre extrémne podmienky (najnižšia teplota v danom klimatickom pásme), pričom – ako vyplýva z dlhoročných pozorovaní – po väčšinu vykurovacieho obdobia je teplota vyššia, takže tepelné straty a výsledná potreba energie sú v skutočnosti nižšie. .Preto môže mať nakoniec vybraný model tepelného čerpadla o niečo nižší výkon ako vypočítaný (až o 20 %). Táto hodnota bude postačovať na väčšinu vykurovacej sezóny s teplotami približne do -10°C. Počas niekoľkých najchladnejších dní – ak k nim vôbec dôjde – sa zapne ohrievač. Spotreba energie tepelného čerpadla podporovaného ohrievačom je nižšia ako u výkonnejšieho čerpadla pracujúceho dlhodobo v podmienkach nižšej potreby tepla, pri ktorých dosahuje nízku účinnosť. Toto je lepšie riešenie ako si vybrať - "pre každý prípad" čerpadlo s väčším výkonom, ako je potrebné.

Predimenzované tepelné čerpadlo bude drahšie a bude fungovať nehospodárne (okrem zariadení vybavených invertorom). Cykly kompresora budú krátke a časté (súčiastky sa rýchlejšie opotrebúvajú) a pri spustení dôjde k prudkému nárastu spotreby energie, čím väčší bude kompresor. V prípade predimenzovaného zemného čerpadla bude drahšie nielen samotné zariadenie, ale aj spodný zdroj tepla (zemný výmenník), ktorého veľkosť priamo úmerne narastá s výkonom.Prevádzku príliš veľkého tepelného čerpadla je možné stabilizovať inštaláciou vyrovnávacej nádrže do inštalácie, ktorá akumuluje zásobu ohriatej vody, takáto nádrž však predražuje inštaláciu o ďalších niekoľko tisíc zlotých.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Rekonštrukcia