Współczynnik COP, SPF i SCOP, czyli kilka słów o wydajności pompy ciepła

Dobra pompa ciepła powinna wykazywać się zadowalającą wydajnością. Efektywność systemu można sprawdzić za pomocą kilku współczynników, takich jak COP, SPF czy SCOP. Co one oznaczają, do czego się odnoszą i jakie mają znaczenie w kontekście pracy pomp ciepła?

SPIS TREŚCI:
    1. Współczynnik COP – co to jest?
    2. Czym jest współczynnik SCOP?
    3. Obliczanie współczynnika SPF do sprawdzenia wydajności
    4. SCOP a dyrektywy unijne

Czym jest współczynnik wydajności COP?

Współczynnik COP opisuje wydajność pompy ciepła. Wyraża się go poprzez stosunek ilości ciepła dostarczonego przez pompę z dolnego źródła do wartości zużytej w tym celu energii elektrycznej. Można go też opisać jako stosunek mocy wejściowej do mocy wyjściowej.  Dla przykładu: powietrzna pompa ciepła pobierająca energię z dolnego źródła potrzebuje 1 kWh prądu, aby wyprodukować 4 kW energii cieplnej w ciągu jednej sekundy. W tym wypadku wartość COP wynosi 4. Im wyższa wartość tego współczynnika, tym pompa ciepła jest bardziej wydajna.

COP zależy w dużej mierze od elementów, z których została zbudowana dana jednostka, ale także od konkretnego rodzaju pompy ciepła. Zamiast generowania energii cieplnej (jak ma to miejsce np. w konwencjonalnych “kopciuchach”) pompa ciepła pozyskuje ją w oparciu o źródła odnawialne i używa do ocieplenia wnętrza budynku. Tym samym zmniejsza to emisję dwutlenku węgla i powoduje niższe koszty eksploatacji.

Współczynnik wydajności COP w przypadku gruntowych pomp ciepła jest zwykle nieco wyższy niż ten w powietrznych pompach ciepła, u których wartość ta może zmieniać się sezonowo (tzw. SCOP, o którym później). Jednak z perspektywy finansowej to właśnie instalacje wykorzystujące powietrze są bardziej opłacalne, a to ze względu na dużo niższe koszty całej instalacji (ok. kilkunastu tysięcy złotych) i mniejsze ryzyko awarii (która w pompach gruntowych jest kosztowna w naprawie).

SCOP — co to jest?

W przypadku powietrznych pomp ciepła temperatura dolnego źródła zmienia się w zależności od danej pory roku, dlatego w okresie zimowym, kiedy powietrze jest chłodniejsze, system potrzebuje więcej energii do ogrzania budynku niż w okresie letnim. Wartość  sezonowego współczynnika wydajności (SCOP) w ogrzewaniu stanowi pomocną wskazówkę dotyczącą przewidywanej rzeczywistej jakości pracy systemu, która uwzględnia zmiany efektywności energetycznej w ciągu roku. To bardzo ważne, chociażby w kontekście czasu zwrotu inwestycji w pompę ciepła.

COP informuje nas, ile ciepła pompa dostarcza w danym momencie, natomiast SCOP obejmuje szersze ramy czasowe, np. rok lub jeden sezon grzewczy. Dlatego dzięki temu możemy obliczyć, ile prądu zużyje nasza pompa w danym czasie. Na podstawie SCOP utworzono klasy energetyczne, które są przydatną wskazówka dla przyszłych inwestorów. Przedstawiają je dane w tabeli poniżej.

Tabela 1 Klasy energetyczne pomp ciepła na podstawie wskaźnika COP
Klasa energetyczna SCOP
A+++ 5,10 i więcej
A++ 4,60 – 5,10
A+ 4,00 – 4,60
A 3,40 – 4,00
B 3,10 – 3,40
C 2,80 – 3,10
D 2,50 – 2,80
E 2,20 – 2,50
F 1,90 – 2,20
G mniej niż 1,90

Twoja instalacja już działa? Możesz obliczyć SPF i sprawdzić jej wydajność

SCOP przydaje się głównie w przypadku obliczenia ilości zużytej energii elektrycznej dla instalacji, które dopiero mają być zainstalowanie. Ma on więc swoje zastosowanie w kontekście analitycznym, jeszcze przed montażem pompy ciepła.

A co z pracującymi już pompami ciepła? Jeśli wiemy, ile dany system zużył prądu i dostarczył ciepła do ogrzania budynku, możemy obliczyć realną efektywność na podstawie zgromadzonych danych. Wynik to nic innego, jak wskaźnik nazywany SPF (Seasonal Performance Factor). Obliczamy go w taki sam sposób, jak wcześniej wspomniane wskaźniki.

SPF przydaje się, jeśli chcemy sprawdzić, czy nasza instalacja działa efektywnie. Niektórzy producenci podają SPF, inni nie. Warto wiedzieć, że po samym SPF można przewidzieć, czy dana instalacja jest wyposażona w pompę ciepła, a może to „tylko” urządzenie grzewcze napędzane energią elektryczną, które nie korzysta z OZE.

UWAGA!!! Wskaźniki SPF, COP oraz SCOP dotyczą pracy pompy w trybie grzania. Do efektywności w trybie chłodzenia przeznaczony jest wskaźnik EER (efektywność energetyczna) oraz SEER (sezonowa efektywność energetyczna).

Efektywność pomp ciepła – SCOP a norma 2009/125/WE

Aby móc odpowiednio wybrać pompę ciepła, współczynniki SCOP podawane przez producentów obliczane są zgodnie z normą PN-EN 14825. Zawiera ona wytyczne dotyczące obliczania efektywności energetycznej i testowania pomp ciepła w warunkach częściowego obciążenia. A jakie to dokładnie warunki?

Powyższa norma dzieli Europę na trzy strefy (A, W oraz C):

  • średnią (A) o zewnętrznej temperaturze obliczeniowej T= -10°C,
  • zimną (C) o zewnętrznej temperaturze obliczeniowej T= -22°C,
  • ciepła (W) o zewnętrznej temperaturze obliczeniowej T= 2°C.
 

Co ciekawe, Polska została zaliczona do najzimniejszej strefy (C), choć dla części obszarów bardziej odpowiednie byłoby raczej przyporządkowanie do strefy A. Warto jeszcze wiedzieć, że każda strefa oprócz wyżej wymienionych temperatur różni się czasem trwania sezonu grzewczego i liczbą godzin występowania danej temperatury zewnętrznej.

Call Now Button