COP pompy ciepła – najważniejszy wskaźnik efektywności systemu grzewczego w Twoim domu

Inwestycja w pompę ciepła w do domu może okazać się strzałem w dziesiątkę. Takie urządzenie przy odpowiednio przygotowanej instalacji jest w stanie oszczędnie generować energię cieplną i realnie zmniejszać rachunki za prąd w sezonie grzewczym. Czy wiesz, że sprawność pompy ciepła w zależności od temperatury będzie zupełnie inna? Decydują o tym współczynniki COP i SCOP. Zobacz, jak obliczyć współczynnik wydajności cieplnej w praktyce!

Kluczowe wnioski z artykułu:

• Wskaźnik sprawności energetycznej pompy ciepła pozwala na precyzyjne dopasowanie mocy jednostki do zapotrzebowania budynku na energię cieplną.
• Współczynnik SCOP pozwala na wyznaczenie sezonowych zmian wydajności pompy ciepła.
• Im wyższy współczynnik COP i SCOP, tym wyższa klasa energetyczna urządzenia.
• COP powyżej wartości 1 wskazuje, że pompa ciepła produkuje więcej energii cieplnej, niż zużywa prądu.

Czym są współczynniki COP i SCOP i jak wpływają na sprawność pompy ciepła?

Na początek zaznaczmy, że współczynnik COP musi być zgodny z normą PN-EN 14511. To oznacza, że jego wartość nie może być niższa niż wartości wynikające z obowiązujących norm. Nowoczesne pompy ciepła, np. powietrze-powietrze gwarantują efektywność pracy na poziomie COP 4.

Co to znaczy w praktyce? Otóż współczynnik COP 4 oznacza, że jednostka pompy ciepła jest w stanie oddać do układu 4 kW energii cieplnej przy 1 kWh pobranej energii elektrycznej.

SCOP pompy ciepła to tzw. sezonowy współczynnik efektywności pompy ciepła. Dotyczy wydajności jednostki w różnych warunkach temperaturowych panujących na zewnątrz. Ten wskaźnik daje bardziej realne wyniki z uwzględnieniem zmian sezonowych.

Sprawność pompy ciepła SCOP da się obliczyć na podstawie średniej wartości COP oraz kilku innych informacji: powierzchnia użytkowa nieruchomości, zapotrzebowanie budynku na ciepło (ogrzewanie i woda użytkowa), średnie roczne zużycie energii elektrycznej w domu.

A zatem: wskaźnik SCOP na poziomie 5 oznacza, że przy poborze 1 kWh energii elektrycznej z sieci pompa ciepła wyprodukuje około 5 kW energii cieplnej.

Zasada jest prosta – im wyższe współczynniki COP i SCOP, tym efektywniejsza i oszczędniejsza praca pompy ciepła.

Jak obliczyć COP pompy ciepła? Normy testowe, które Ci się przydadzą

Jeśli chcesz, możesz samodzielnie obliczyć współczynnik wydajności pompy ciepła. To dość proste. Wyjaśniliśmy już, co oznacza konkretna cyfra przy oznaczeniu współczynnika COP. Czas na to, aby przejść do obliczeń.

Zanim zaczniesz wyliczać wydajność pompy ciepła w domu, musisz wiedzieć, co wpływa na wartość współczynnika COP. Kilka czynników, które mogą powodować wahania tej wartości to:

• różnice temperatur pomiędzy dolnym źródłem ciepła a temperaturą instalacji grzewczej;
• klasa efektywności energetycznej jednostki pompy ciepła;
• jakość zastosowanych komponentów urządzenia;
• warunki pracy jednostki zewnętrznej i wewnętrznej;
• techniczne parametry instalacji grzewczej, np. niskotemperaturowe ogrzewanie podłogowe poprawia COP pompy ciepła.

Aby obliczyć współczynnik efektywności pompy ciepła, musisz posłużyć się prostym wzorem: COP = Q / W, gdzie:

Q – to ilość dostarczonego ciepła do budynku – łatwo sprawdzisz to w parametrach jednostki grzewczej.

W – energia elektryczna, która została zużyta przez jednostkę, podawana w kWh.

Optymalna wartość wskaźnika COP to 4, choć im wyższy, tym po prostu lepiej.

Producenci pomp ciepła zawsze wskazują w specyfikacji technicznej, jaka jest sprawność pompy ciepła ogółem oraz w konkretnych warunkach środowiskowych. Zapoznając się z takimi informacjami, łatwo ocenisz czy dane urządzenie sprosta zapotrzebowaniu Twojego domu na energię cieplną.

Zobacz też: Zestawienie najważniejszych pojęć dotyczących pomp ciepła. Przygotowaliśmy zbiór najważniejszych informacji, który pomoże Ci rozwiać wszelkie wątpliwości dotyczące funkcjonowania takich jednostek grzewczych.

Jak współczynnik efektywności pompy ciepła wpływa na Twoje rachunki za prąd?

Wysoka wydajność pompy ciepła przekłada się przede wszystkim na efektywniejszą pracę całego systemu grzewczego w nieruchomości. Wybierając jednostkę pompy ciepła o wysokich współczynnikach COP i SCOP, zyskujesz:

• realnie niższe rachunki za energię elektryczną;
• efektywny system grzewczy dla pomieszczeń i ciepłej wody użytkowej;
• szybszy zwrot z inwestycji w pompę ciepła ze względu na obniżone rachunki.

Dodatkowo urządzenia ze wskaźnikami COP i SCOP powyżej 4 punktów mogą przyczyniać się do zredukowania emisji CO2 do środowiska. Mniejsze zużycie prądu oznacza zredukowany ślad węglowy, szczególnie jeśli energia elektryczna do zasilania pochodzi z paliw kopalnych.

Przeczytaj także: Czy Twoja pompa ciepła będzie pracować bezproblemowo?

Przykład:

Załóżmy, że pompa ciepła zużywa w miesiącu 600 kWh energii elektrycznej. Przy założeniu stawki 1,23 zł będzie to kwota na poziomie 738 zł do zapłaty na rzecz zakładu energetycznego.

Przy miesięcznym zapotrzebowaniu budynku na energię grzewczą na poziomie 3000 kW współczynnik COP wyniesie równo 5. Jeśli pompa ciepła miałaby zużyć do wyprodukowania energii grzewczej tyle samo kWh, wtedy rachunki za prąd wyniosłyby ok. 3690 zł.

Jak poprawić SCOP i efektywność pompy ciepła w Twoim domu?

Sezonowa efektywność pompy ciepła jest w dużej mierze uzależniona od tego, w jakich warunkach zewnętrznych pracuje jednostka. To nie wszystko. Możesz realnie wpłynąć na to, z jaką sprawnością będzie pracować Twoja jednostka. Jak to zrobić? Zadbaj o kilka kwestii.

1. Przeprowadź kompleksową termomodernizację budynku. To działania, które pomogą realnie podnieść współczynnik SCOP pompy ciepła. Zadbaj o prawidłową izolację stropów, ścian, a także wymień stolarkę drzwiową i okienną na szczelniejszą.
2. Ustaw optymalne parametry pracy pompy ciepła. Im precyzyjniej ustawisz krzywą grzewczą, maksymalne temperatury instalacji oraz harmonogram ogrzewania pomieszczeń i ciepłej wody użytkowej, tym wydajniej będzie pracować Twoja jednostka.
3. Kontroluj stan techniczny jednostki. Regularny serwis i stała kontrola stanu podzespołów pompy ciepła to podstawa w utrzymaniu wskaźnika SCOP na najwyższym poziomie.

Kiedy zapewnisz optymalne warunki otoczenia pozwalające na bezproblemowe działanie jednostki grzewczej, wtedy możesz realnie wpłynąć na poziom współczynnika SCOP.

A może chcesz zainwestować w nowoczesną pompę ciepła do swojego domu? Aby pokryć wysokie koszty takiej inwestycji, możesz skorzystać z dotacji takich, jak program Czyste Powietrze lub program Moje Ciepło.

SCOP pompy ciepła – dlaczego sezonowa efektywność jest taka ważna w praktycznym podejściu?

SCOP pompy ciepła w zależności od temperatury otoczenia jest znacznie precyzyjniejszym wskaźnikiem niż COP. Przydaje się do oszacowania, jak efektywnie pracuje pompa ciepła w szczycie sezonu grzewczego. To pozwala też na orientacyjne oszacowanie kosztów zużycia energii elektrycznej pobieranej przez jednostkę.

W praktyce wysoki wskaźnik SCOP przekłada się na liczne korzyści dla gospodarstwa domowego, podobnie jak drugi, czyli COP pompy ciepła. Wyższa sprawność to większe oszczędności, a także odczuwalna poprawa komfortu eksploatacji jednostki grzewczej.

Sprawność pompy ciepła w zależności od pogody i temperatury na zewnątrz – co warto wiedzieć?

Wbrew pozorom temperatury panujące na zewnątrz w dużym stopniu wpływają na to, jak efektywnie pracują pompy ciepła. To szczególnie istotne w przypadku jednostek powietrze-powietrze.

Aby oszacować sprawność pompy ciepła na podstawie temperatury dolnego źródła, możesz posłużyć się prostym wzorem: COPT = 0,5 × (Tg / (Tg−Td)), gdzie:

• COPT – sprawność pompy ciepła zależna zależnie od temperatury dolnego źródła;
• Tg – temperatura górnego źródła podana w Kelwinach;
• Td – temperatura dolnego źródła, np. powietrza;
• 0,5 – współczynnik korygujący.

A zatem przy temperaturze powietrza 2 stopnie Celsjusza i temperaturze systemu ogrzewania podłogowego na poziomie 35 stopni Celsjusza zyskasz wartość COPT równą 4,6.

Ogólna sprawność pompy będzie największa wtedy, kiedy dolne źródło ma wyższą temperaturę, a górne jak najniższą. Wtedy da się utrzymać wysoki poziom efektywności jednostki grzewczej.