Koeficient COP tepelných čerpadiel
Koeficient výkonnosti na posúdenie účinnosti
Približne 40 % majiteľov domov sa pri stavbe nového domu rozhodne pre tepelné čerpadlo. Vzhľadom na rastúce ceny a iné nevýhody fosílnych palív, ako sú plyn a ropa, je však atraktívnou možnosťou aj pre existujúce budovy. Rozhodujúcim faktorom je vynikajúca účinnosť tepelných čerpadiel. Koeficient účinnosti (COP) nám umožňuje ľahšie porovnávať rôzne modely.
Prečo je pri kúpe tepelného čerpadla dôležitý koeficient výkonu?
Keďže tepelné čerpadlá využívajú voľne dostupné teplo z prostredia, platíte len za elektrinu spotrebovanú počas prevádzky (ak si ju nevyrábate sami pomocou fotovoltického systému).
Aby ste mohli posúdiť, ako efektívne pracuje tepelné čerpadlo, je veľmi dôležité poznať jeho koeficient účinnosti (COP). Táto hodnota je tiež parametrom, ktorý udáva ekologickosť vášho vykurovacieho systému. Čím vyšší je koeficient účinnosti, tým menej elektrickej energie tepelné čerpadlo spotrebuje. Vďaka tomu sa šetrí energia a tiež sa znižujú emisie CO2. V neposlednom rade sa znížia aj vaše účty za vykurovanie.
Čo presne je COP tepelného čerpadla?
Podobne ako sezónny výkonový faktor (SPF) sa COP tepelného čerpadla vypočíta porovnaním vyrobenej tepelnej energie a spotrebovanej elektrickej energie. Keďže ide o výkonový koeficient, COP sa vždy vzťahuje na konkrétny prevádzkový stav. Ten závisí od dvoch parametrov vykurovacieho systému - teploty výstupnej vody z vykurovacieho systému a teploty energie okolitého prostredia. Táto hodnota je teda vhodná na rozsiahle porovnávanie účinnosti tepelných čerpadiel.
SPF na druhej strane zohľadňuje rôzne referenčné hodnoty, keďže prevádzkové podmienky sa v priebehu roka prirodzene menia. Vďaka tomu je o niečo praktickejší. Avšak závisí od mnohých individuálnych parametrov a zvyčajne sa neuvádza ako všeobecný údaj. COP zvyčajne nájdete v technickom liste tepelného čerpadla.
Vzorec na výpočet COP tepelného čerpadla je:
COP = vyrobená tepelná energia (kWh) / elektrická energia spotrebovaná na výrobu tepla (kWh)
Výsledná hodnota je výkonový koeficient, ktorý možno použiť na vyhodnotenie účinnosti tepelného čerpadla. Znalosť COP je užitočná najmä pri porovnávaní modelov rôznych výrobcov. Čím vyššia je hodnota, tým vyššia je účinnosť. A tým nižšie sú prevádzkové náklady.
COP ovplyvňujú tieto parametre
Teplota zdroja tepla
V závislosti od typu tepelného čerpadla majú zdroje tepla často veľmi rozdielne teploty. Energiu čerpajú buď zo zeme (geotermálna energia), z okolitého vzduchu alebo z podzemnej vody. Ako príklad možno uviesť, že teplota podzemnej vody zostáva na určitej teplote po celý rok, zatiaľ čo teplota okolitého vzduchu sa mení v závislosti od sezóny.
To je dôležité pre COP, pretože čím vyššia je výstupná teplota zdroja tepla, tým nižšia je spotreba energie tepelného čerpadla.
Teplota výstupnej vody vykurovacieho systému
Teplota výstupnej vody tiež ovplyvňuje účinnosť a tým aj COP. Čím nižšia je teplota výstupnej vody, tým menej elektrickej energie musí tepelné čerpadlo spotrebovať. Čím nižšia je teplota výstupnej vody, tým vyšší je COP tepelného čerpadla.
To je tiež jeden z hlavných dôvodov, prečo tepelné čerpadlá fungujú ešte lepšie so sálavými panelovými vykurovacími systémami (napríklad s podlahovým vykurovaním) ako s tradičnými radiátormi. Sálavé panelové vykurovacie systémy potrebujú len nízku teplotu výstupnej vody.
V novostavbách alebo dobre izolovaných existujúcich objektoch zvyčajne stačí teplota výstupnej vody 30 až 35 °C. Vo všetkých ostatných starších budovách môžu tepelné čerpadlá s teplotou výstupnej vody do 55 °C veľmi účinne vykurovať interiéry a vyrábať teplú vodu.
Hoci teplota vstupnej vody do vykurovacieho systému takisto ovplyvňuje COP, zvyčajne sa neuvádza samostatne. Je to preto, že v súlade s normou EN 14511 musí byť vždy približne o 5 °C nižšia ako teplota výstupnej vody a automaticky sa nastavuje.
Pochopenie hodnôt COP uvádzaných výrobcami tepelných čerpadiel
Výrobcovia zvyčajne uvádzajú COP tepelného čerpadla pomocou kódu, ktorý označuje prevádzkový stav, v ktorom bola nameraná hodnota účinnosti jednotky. Ako už bolo uvedené, hodnota závisí od teploty zdroja tepla aj od teploty výstupnej vody vykurovacieho systému.
Nasledujúce písmená označujú rôzne zdroje tepla:
- A pre vzduch
- B pre soľanku (soľanka/geotermálna voda)
- W pre vodu (podzemná voda)
Kódy sa tvoria takto:
Kód zdroja tepla + teplota v °C + kód teplonosného média + teplota výstupnej vody
Príklady:
A2W35 znamená tepelné čerpadlo vzduch-voda, ktorého zdroj tepla (vzduch) má teplotu 2 °C a ktorého teplonosné médium (voda) má teplotu výstupnej vody 35 °C.
B0W35 znamená tepelné čerpadlo soľanka-voda, ktorého zdroj tepla (soľanka) má teplotu 0 °C a ktorého teplonosné médium (voda) má výstupnú teplotu vody 35 °C.
W10W50 znamená tepelné čerpadlo voda-voda, ktorého zdroj tepla (podzemná voda) má teplotu 10 °C a ktorého teplonosná látka (voda) má výstupnú teplotu vody 50 °C.
Tepelné čerpadlá vzduch-voda
Obľúbené, efektívne, flexibilné
Monoblokové tepelné čerpadlo WOLF CHA je veľmi nenápadné, takže zapadne do celkového dizajnu vášho domu a môže byť nainštalované v záhrade, na terase alebo namontované na vonkajšej stene - to všetko s pôsobivým COP 4,65.
Referenčné hodnoty pre výber tepelného čerpadla s dobrým COP
Keď si prečítate údaje výrobcu o COP na technickom liste tepelného čerpadla, môžete zaradiť koeficient výkonu na základe nižšie uvedených hodnôt:
- Tepelné čerpadlá A2W35 vzduch-voda by mali mať COP aspoň 4
- B0W35 tepelné čerpadlá soľanka-voda by mali mať COP aspoň 4,5
- W10W35 tepelné čerpadlá voda-voda by mali mať COP aspoň 5,5
Ako už bolo spomenuté, pre tepelné čerpadlo je výhodné mať vysoký COP. Nesmiete však zabúdať, že tento koeficient sa vždy vzťahuje len na presne definovaný prevádzkový stav, ktorý závisí od teploty vykurovacieho systému. Akékoľvek odchýlky od týchto hodnôt majú zodpovedajúci vplyv na COP.
Možno tepelné čerpadlá porovnávať na základe ich COP?
Keďže podmienky prostredia sa môžu počas prevádzky výrazne meniť (a menia sa aj v priebehu roka), COP nie je vhodným základom na porovnanie rôznych typov tepelných čerpadiel. Na tento účel by ste sa mali riadiť SPF. Ak však ide o priame porovnanie podobných tepelných čerpadiel za rovnakých prevádzkových podmienok, COP je veľmi dobrým základom na porovnanie účinnosti.
Ako hodnotíte účinnosť tepelného čerpadla?
Aj keď tepelné čerpadlá využívajú najmä bezplatnú a bezemisnú environmentálnu energiu, na svoju správnu prevádzku potrebujú trochu elektrickej energie. Nasledujúci príklad vám však ukáže, aká nízka je spotreba elektrickej energie tepelného čerpadla:
- Rodinný dom s potrebou tepla 6000 kWh ročne je vykurovaný tepelným čerpadlom vzduch-voda.
- Sezónny výkonový faktor tepelného čerpadla je 4,1.
- Takže potrebný výkon je 1463 kWh za rok.
- Ak cena elektriny začína na 30 centoch za kilowatthodinu, náklady na vykurovanie začínajú na 378 eurách.
- Ak budete tepelné čerpadlo prevádzkovať pomocou solárnej energie vyrobenej na mieste, náklady na vykurovanie ešte viac klesnú.
V porovnaní s bežnými vykurovacími systémami teda efektívne tepelné čerpadlá znižujú náklady na energiu, produkujú menej CO2 a neprodukujú žiadne emisie.
Najlepšie poradenstvo od WOLF-u
Ak hľadáte efektívne tepelné čerpadlo pre existujúcu budovu alebo novostavbu, je dobré si nechať poradiť. Správne dimenzovanie a dôkladné plánovanie sú rozhodujúce pre efektívne vykurovanie. Odborníci WOLF vám radi pomôžu.
Použitie COP na porovnanie tepelných čerpadiel rovnakého typu
Pre odborníkov aj spotrebiteľov je COP dôležitý najmä pri porovnávaní účinnosti rôznych modelov konkrétneho typu tepelného čerpadla. Čím je hodnota COP vyššia, tým nižšia je spotreba elektrickej energie a tým vyššia je účinnosť tepelného čerpadla. Rôzne typy tepelných čerpadiel však nemožno porovnávať pomocou COP, pretože tento koeficient účinnosti sa vždy vzťahuje na vopred definované prevádzkové podmienky. Ak porovnávate rôzne typy systémov tepelných čerpadiel, na zmysluplnejšie porovnanie možno použiť sezónny výkonnostný faktor (SPF).
