Zadaniem nowoczesnego systemu grzewczego jest zapewnienie ciepła w domu, niezawodne działanie oraz minimalizacja kosztów eksploatacji. Wszystkie te wymagania spełnia właściwie wykonana instalacja z pompą ciepła. Inwestując w efektywne urządzenie, dbamy o oszczędną przyszłość. A jaki to ma związek z COP pompy ciepła? Sprawdźmy!
Z tekstu dowiesz się:
- jak zdefiniować współczynnik COP,
- co oznaczają parametry COP pompy ciepła,
- od czego zależy współczynnik COP dla pomp,
- czy można zwiększyć COP pompy ciepła,
- dlaczego pompa ciepła to najbardziej ekologiczne i efektywne energetycznie urządzenie grzewcze.
Sprawność pompy ciepła jest kluczowym wskaźnikiem, który pozwala ocenić, jak efektywnie urządzenie zamienia energię elektryczną na cieplną. Inaczej mówiąc, współczynnik COP oznacza, ile ciepła może dostarczyć pompa do wnętrza budynku w stosunku do ilości energii elektrycznej, którą zużywa. Znajomość wskaźnika COP jest kluczowa przy wyborze odpowiedniej pompy ciepła, ponieważ m.in. od niego będzie zależeć wysokość rachunków za prąd w każdym kolejnym sezonie grzewczym.
Współczynnik COP – co to znaczy?
Pompa ciepła pobiera energię z otoczenia. Jednocześnie zużywa energię elektryczną służącą do napędu sprężarki i pomp obiegowych. Ta energia elektryczna jest też zamieniona na ciepło. Współczynnik COP (ang. „Coefficient of Performance”) pompy ciepła jest stosunkiem otrzymanej energii grzewczej do włożonej energii elektrycznej. Im wyższe jest COP, tym pompa ciepła pracuje oszczędniej. Jeżeli znane jest roczne zapotrzebowanie na ciepło budynku, to po podzieleniu go przez współczynnik COP pompy ciepła otrzymamy w wyniku ilość zużytej energii elektrycznej, za którą trzeba będzie zapłacić.
A-7/W35 i inne podobne oznaczenia COP pompy ciepła – jak rozumieć podane parametry?
Podstawowym parametrem opisującym energetyczną jakość pompy ciepła jest wspomniany współczynnik COP, wyznaczony w konkretnych punktach pracy. Punkty te są określone przez temperaturę wejściową medium źródła ciepła (powietrza, solanki czy wody) i temperaturę wyjściową wody grzewczej (temperatura zasilania instalacji w budynku).
Opisując zależność, jest to kolejno: medium górnego źródła ciepła, temperatura górnego źródła ciepła łamane przez medium dolnego źródła ciepła i temperaturę dolnego źródła ciepła. Przy czym:
- A – ang. „Air”– powietrze,
- B – ang. „Brine”– solanka (roztwór glikolu),
- W – ang. „Water” – woda.
Na przykład, A-7/W35 oznacza:
- A – powietrze jako źródło ciepła,
- -7˚C – temperaturę powietrza,
- W – wodę jako medium odbierające ciepło,
- 35˚C – temperaturę wody grzewczej (temperaturę zasilania).
Podsumowując, przy określaniu współczynnika COP ważny jest rodzaj nośnika i jego temperatura.
COP pompy ciepła – od czego zależy?
Efektywność urządzenia zależy m.in. od konstrukcji – zastosowanych wymienników ciepła, przepływu powietrza, a także algorytmu sterowania pracą sprężarki, wentylatora czy zaworu rozprężnego.
Poszczególne pompy ciepła możemy wstępnie ocenić na podstawie etykiety energetycznej i tzw. karty produktu. Zawierają one dane dotyczące efektywności energetycznej danego urządzenia. Dokumenty te są dostępne do pobrania na stronie producenta. Dla przykładu powietrzne pompy ciepła Saunier Duval mają najwyższą klasę efektywności energetycznej (A+++) przy współczynniku efektywności COP nawet do 5,4 (GeniaAir Mono, dla A7/W35).
Z kolei COP pompy ciepła podczas działania w konkretnej instalacji zależy przede wszystkim od wymaganej temperatury pracy. Największy wpływ na efektywność będzie miała wielkość różnicy temperatury między ośrodkiem, do którego ciepło jest dostarczane (o wyższej temperaturze) a ośrodkiem, z którego jest odbierane (o niższej temperaturze), czyli źródła górnego (instalacji grzewczej w domu) i źródła dolnego (instalacji służącej do poboru energii z otoczenia).
Duże znaczenie ma również sposób eksploatacji. Najkorzystniejszym rozwiązaniem jest automatyczne dostosowanie temperatury zasilania systemu grzewczego do aktualnego zapotrzebowania na ciepło budynku (zmieniającego się wraz z temperaturą zewnętrzną). Taki efekt zapewnia regulator pogodowy, będący zwykle standardowym osprzętem pomp ciepła.
Jak możemy wpłynąć na poprawę współczynnika COP?
W instalacji grzewczej zasilanej przez pompę ciepła zaleca się stosowanie niskotemperaturowych rozwiązań, takich jak ogrzewanie płaszczyznowe, w tym najpopularniejsze obecnie ogrzewanie podłogowe. Natomiast jeśli z różnych przyczyn nie można zastosować ogrzewania płaszczyznowego, warto rozważyć montaż klimakonwektorów. Dzięki zastosowaniu wentylatora są one w stanie efektywnie ogrzewać pomieszczenie już przy niskiej temperaturze wody rzędu 35-45˚C. Niewykluczone jest również zastosowanie tradycyjnych grzejników, ale o odpowiednio zwiększonej powierzchni grzewczej. Zwykle dobiera się je tak, by w trakcie największych mrozów zapewniły komfort cieplny w pomieszczeniach, nie przekraczając temperatury zasilania 55˚C. Tak wysoka temperatura oznacza jednak obniżenie COP pompy ciepła (w stosunku do ogrzewania płaszczyznowego czy klimakonwektorów). Jeśli wartość tej temperatury będzie jeszcze wyższa, to nastąpi dalszy spadek COP, a w konsekwencji wzrost opłat za ogrzewanie.
Pompa ciepła GeniaAir Split
W przypadku instalacji płaszczyznowej COP pompy ciepła może przekraczać 4. Oznacza to, że na 1 kWh energii elektrycznej dostarczonej do pompy ciepła 3 kWh energii pobiera się z gruntu, wody czy powietrza. Stosując klimakonwektory, uzyskamy nieco niższą wartość na poziomie 3,5, a w przypadku tradycyjnych grzejników współczynnik COP oscyluje już tylko w granicach od 2,7 do 3,3.
Jak można zauważyć, wybór rodzaju ogrzewania domu istotnie wpływa na efektywność całego systemu grzewczego. Jeśli jesteśmy na etapie przygotowań do budowy, wówczas zdecydowanie warto rozważyć instalację ogrzewania podłogowego. W przypadku budynku modernizowanego należy skupić się na obniżeniu temperatury pracy istniejącej instalacji. Można tego dokonać m.in. poprzez przeprowadzenie termomodernizacji, redukcję krzywej grzewczej bądź, gdy obecna instalacja nie może pracować z niższą krzywą, rozbudowę lub wymianę grzejników w celu uzyskania większej powierzchni oddawania ciepła, a w konsekwencji niższej temperatury zasilania.
Pompy ciepła – bardziej efektywne niż tradycyjne systemy ogrzewania
W przypadku pomp ciepła dzięki wykorzystaniu odnawialnej energii z otoczenia, zawsze uzyskuje się większą ilość energii cieplnej, niż zużywa energii elektrycznej – w przeciwieństwie do tradycyjnych źródeł ciepła, dla których wartość sprawności będzie zawsze mniejsza od jedności. To właśnie ten fakt wyróżnia pompy ciepła. Warto zatem zdecydować się na to ekologiczne, a jednocześnie ekonomiczne urządzenie grzewcze.
