| muratordom.pl » Instalacje » Ogrzewanie domu » Efektywność pracy pomp ciepła – jak je porównać? Czym jest współczynnik efektywności COP?

Efektywność pracy pomp ciepła – jak je porównać? Czym jest współczynnik efektywności COP?

Pompy ciepła należą do ekologicznych i ekonomicznych sposobów ogrzewania. Jednak, aby inwestycja w tego typu instalację się zwróciła, a dodatkowo, aby zaoszczędzić na kosztach ogrzewania domu, należy wybrać pompę ciepła o dobrych współczynnikach efektywności COP i SPF. Co to takiego i jak się je mierzy?

Powietrzna pompa ciepła – od czego zależy jej efektywność pracy?

Efektywność powietrznej pompy ciepła zależy między innymi od algorytmu sterującego układem rozmrażania parownika. W najprostszych modelach włącza się on na kilka minut w stałych odstępach czasu. Znacznie lepszy efekt energetyczny daje bardziej skomplikowany układ sterowania – z uwzględnieniem temperatury parownika i jego otoczenia. Jest on jednak droższy, więc stosuje się go jedynie w urządzeniach najwyższej klasy. Ciekawostką jest, że producentom pomp ciepła zdarza się wprowadzać na rynek urządzenia z niedopracowanymi układami rozmrażania.

Niefortunnie umieszczony odpływ skroplin, niedostateczna powierzchnia elementów grzejnych lub ich niewłaściwe rozmieszczenie powodują, że skropliny spływające z parownika w trakcie jego rozmrażania zamarzają ponownie, zanim opuszczą agregat. Mogą wtedy utrudniać ruch wentylatora wymuszającego przepływ powietrza przez parownik i urządzenie sygnalizuje stan awarii. Taka sytuacja wynika często z nieudolnego montażu, ale prawdą jest też, że kolejne generacje tych samych modeli pomp ciepła różnią się czasem właśnie rozwiązaniem układu rozmrażania, bo producent uznaje, że był on niedopracowany.

Porównanie osiągów pomp ciepła

Rozważający zastosowanie pompy ciepła liczą na to, że poza komfortem zapewni ona niski koszt ogrzewania domu. Decyduje o tym jej efektywność. Parametrem pozwalającym porównywać osiągi pomp ciepła jest współczynnik efektywności COP. Zależy on od temperatury ośrodka, z którego pompa odbiera ciepło (dolnego źródła ciepła), i temperatury ośrodka, któremu je oddaje (górnego źródła ciepła), czyli odpowiednio od temperatury gruntu albo powietrza i temperatury zasilania instalacji grzewczej. COP jest wartością chwilową – zmienia się wraz z wartościami temperatury. Ale w dużym uproszczeniu można przyjąć, że temperatura zasilania instalacji oraz temperatura gruntu są stałe, bo w ciągu sezonu grzewczego wahają się tylko o kilka stopni.

Ustalenie efektywności pompy gruntowej przy takim założeniu jest proste. Przyjmuje się, że temperatura gruntu wynosi średnio 0oC, i testuje urządzenie odbierające ciepło z ośrodka o takiej temperaturze, mierząc pobór energii elektrycznej podczas dostarczania ciepła do ośrodka o temperaturze 35oC (optymalnej dla instalacji zasilanej przez pompę ciepła) oraz ilość przekazanej energii termicznej (ciepła). Ilość ciepła dzieli się przez ilość pobranej energii elektrycznej i otrzymuje COP.

Współczynnik efektywności COP gruntowych i powietrznych pomp ciepła

W przypadku współczesnych gruntowych pomp ciepła do domów jednorodzinnych współczynnik COP wynosi, w opisanych powyżej warunkach 4,3-4,9, w zależności od doskonałości konstrukcji pompy. Wartości uzyskiwane w warunkach eksploatacyjnych (przy zmieniającej się temperaturze) są zbliżone do tych podawanych przez producentów (pod warunkiem że temperatura w instalacji grzewczej jest na poziomie 35oC), zwłaszcza gdy pompa odbiera ciepło z gruntu za pomocą umieszczonych głęboko pionowych sond. W przypadku ułożenia rur poziomo na niewielkiej głębokości temperatura na koniec sezonu grzewczego jest o kilka stopni niższa niż na początku, a to się przekłada na zmniejszenie efektywności pompy o 10-20%. Ustalenie miarodajnego współczynnika efektywności pompy powietrznej nie jest proste z powodu dużych zmian temperatury powietrza. Jej zmiana o kilka stopni oznacza zmianę COP nawet o 20%, a takie wahania występują w ciągu kilku godzin.

Na przykład COP jednej z pomp powietrznych podgrzewającej wodę do 35oC energią odbieraną od powietrza o temperaturze 7oC wynosi 4,8, ale podczas pracy w temperaturze -7oC już tylko 3,4, a w temperaturze -15oC zaledwie 3. Informacja o COP dla kilku wartości temperatury umożliwia porównanie osiągów poszczególnych modeli urządzeń (pod warunkiem że rozpatruje się COP uzyskiwany w tej samej temperaturze dolnego i górnego źródła), ale jest mało przydatna do szacowania kosztu eksploatacji pomp powietrznych.

Współczynnik efektywności pomp ciepła SPF

Sezonowy współczynnik efektywności SPF, jest uśrednioną wartością współczynników COP ustalonych dla różnych wartości temperatury. Oblicza się go według algorytmu uwzględniającego jej przeciętne zmiany w sezonie grzewczym. Określając go, brano pod uwagę dane statystyczne, więc wartości SPF podawane przez producentów mogą odbiegać od uzyskiwanych w praktyce. Z przeprowadzonych symulacji wynika jednak, że różnica nie powinna przekraczać 10%. Od września 2015 r. producenci pomp ciepła będą zobowiązani do podawania informacji o SPF sprzedawanych przez nich urządzeń.

Przeczytaj dodatkowo:
Ogrzewanie domu pompą ciepła na działce bez...

Jednym z nowoczesnych sposobów ogrzewania domu jest instalacja z pompą ciepła. Najbardziej popularne...

Jakie powinny być nowoczesne pompy ciepła?

Pompy ciepła są coraz powszechniej używane do ogrzewania domów zimą i chłodzenia – latem oraz do...

KOSZTY INSTALACJI: ile Cię wyniosą kolektory,...

Sprawdzamy, na jaki wydatek należy się przygotować, gdy chcemy zainstalować pompę ciepła, kominek, kolektory...

Jak sterować ogrzewaniem, gdy jesteśmy poza domem?

Wielką zaletą bezobsługowych urządzeń grzewczych, takich jak kotły kondensacyjne czy pompy ciepła, jest to,...

Ogrzewanie domu i wody powietrzną pompą ciepła....

Bezobsługowe ogrzewanie domu – a latem także chłodzenie – to dla jego właścicieli trudna do...

Systemy ogrzewania domu. Ogrzewanie podłogowe czy...

Ogrzewanie podłogowe pozwoli na rezygnację z tradycyjnych grzejników. Jednak warto wiedzieć, że w...

Żaden utwór zamieszczony w serwisie nie może być powielany i rozpowszechniany lub dalej rozpowszechniany w jakikolwiek sposób (w tym także elektroniczny lub mechaniczny) na jakimkolwiek polu eksploatacji w jakiejkolwiek formie, włącznie z umieszczaniem w Internecie - bez pisemnej zgody ZPR Media S.A.. Jakiekolwiek użycie lub wykorzystanie utworów w całości lub w części z naruszeniem prawa tzn. bez zgody ZPR Media S.A. jest zabronione pod groźbą kary i może być ścigane prawnie.