Co oznacza pojęcie COP?

Co oznacza COP pompy ciepła?

COP to skrót od angielskiego określenia Coefficient of Performance. W odniesieniu do ogrzewania opisuje stosunek mocy grzewczej przekazywanej przez pompę ciepła do mocy pobieranej przez urządzenie. Rozporządzenie Komisji (UE) nr 813/2013 definiuje znamionowy COP jako deklarowaną moc grzewczą podzieloną przez pobór energii w standardowych warunkach znamionowych.^[1]

Jak oblicza się współczynnik COP?

W uproszczeniu obliczenie ma postać: COP to moc grzewcza podzielona przez pobieraną moc elektryczną. Licznik i mianownik muszą dotyczyć tej samej chwili, tych samych warunków oraz tego samego zakresu urządzeń. Jeżeli do mocy grzewczej przypisze się pobór samej sprężarki, a pominie pompę obiegową lub grzałkę, wynik nie będzie porównywalny z pomiarem obejmującym te elementy.

Sam zapis na wyświetlaczu sterownika nie zawsze jest pomiarem laboratoryjnym. Sterownik może wyliczać energię oddaną i pobraną na podstawie czujników oraz przyjętego algorytmu. Taki wynik pomaga obserwować własną instalację, lecz nie powinien być automatycznie zestawiany z wartością deklarowaną w karcie produktu bez sprawdzenia metodologii.

COP nie określa mocy pompy ciepła ani zapotrzebowania budynku. Dwa urządzenia mogą mieć podobny COP, a jednocześnie zupełnie inną moc grzewczą. Przed oszacowaniem zużycia prądu trzeba więc znać ilość ciepła potrzebną w konkretnym domu, temperaturę pracy instalacji i sposób przygotowania cwu.

W jakich warunkach określa się COP?

Wartość katalogowa COP opisuje konkretny punkt pracy, a nie cały sezon. Warunki znamionowe obejmują między innymi temperaturę po stronie dolnego źródła i temperaturę po stronie instalacji grzewczej. Rozporządzenie nr 813/2013 wymaga, aby znamionowy COP był ustalany w standardowych warunkach znamionowych, dlatego liczby z różnych punktów nie powinny być traktowane jak jedna skala jakości urządzeń.^[1]

Dla pompy powietrze-woda zmienia się temperatura powietrza zewnętrznego oraz temperatura wody zasilającej instalację. Dla pompy gruntowej znaczenie ma temperatura solanki albo wody po stronie dolnego źródła. W każdym przypadku karta techniczna powinna pozwalać ustalić, do jakich temperatur odnosi się podany COP.

Im większą różnicę temperatur musi pokonać obieg chłodniczy, tym trudniejsze jest zadanie sprężarki. Dlatego porównanie pompy pracującej z niską temperaturą wody grzewczej z wynikiem tej samej lub innej pompy przy wyższej temperaturze zasilania nie odpowiada na pytanie, które urządzenie będzie lepsze w danym domu.

Co wpływa na wartość COP?

Na bieżący COP wpływa cały punkt pracy instalacji, a nie tylko konstrukcja sprężarki. Wartość zmienia się razem z temperaturami po obu stronach obiegu, obciążeniem urządzenia oraz pracą podzespołów pomocniczych. W pompie powietrznej okresowe odszranianie wymiennika również zużywa energię i na pewien czas zmienia ilość ciepła oddawanego do budynku.

• Temperatura dolnego źródła: chłodniejsze powietrze, grunt albo woda zwiększają wymagany skok temperatury.
• Temperatura zasilania instalacji: wyższa temperatura wody zwykle wymaga intensywniejszej pracy sprężarki.
• Obciążenie częściowe: urządzenie pracuje inaczej przy małym i dużym zapotrzebowaniu na ciepło.
• Odszranianie: w pompie powietrznej jest elementem normalnej pracy w warunkach sprzyjających oszronieniu wymiennika.
• Urządzenia pomocnicze: pompy obiegowe, wentylatory, automatyka i ewentualna grzałka zmieniają pobór prądu całego systemu.
• Regulacja instalacji: niepotrzebnie wysoka krzywa grzewcza może wymuszać wyższą temperaturę zasilania.

W praktyce użytkownik ma największy wpływ na temperaturę wymaganą przez górne źródło i na jakość regulacji. Nie oznacza to, że należy bezwarunkowo obniżyć temperaturę wody. Najpierw trzeba zachować komfort cieplny, prawidłowy przepływ i wymagania dotyczące przygotowania cwu, a dopiero potem szukać najniższych ustawień wystarczających dla budynku.

COP a koszty i zużycie prądu

Wyższy COP w tych samych warunkach oznacza mniejszy pobór energii elektrycznej potrzebny do dostarczenia tej samej ilości ciepła. Nie wystarcza jednak do obliczenia rachunku. Koszt zależy również od zapotrzebowania budynku, sposobu przygotowania cwu, taryfy energii, ustawień instalacji oraz czasu pracy dodatkowego źródła ciepła.

Do wstępnego przeliczenia można użyć relacji odwrotnej: potrzebna energia elektryczna to ilość ciepła podzielona przez współczynnik efektywności właściwy dla analizowanego okresu. Dla całego sezonu lepszym wejściem jest SCOP albo rzetelnie zmierzony sezonowy współczynnik dla konkretnej instalacji, a nie pojedynczy COP z punktu katalogowego.

COP a SCOP i sprawność

COP opisuje wybrany punkt pracy. SCOP jest wskaźnikiem sezonowym, reprezentatywnym dla określonego sezonu grzewczego. W rozporządzeniu nr 813/2013 SCOP zdefiniowano jako relację rocznego referencyjnego zapotrzebowania na ciepło do rocznego zużycia energii, z uwzględnieniem pracy w różnych przedziałach temperatur i trybach urządzenia.^[1]

To rozróżnienie wyjaśnia, dlaczego dwa urządzenia o podobnym katalogowym COP mogą dać inne wyniki sezonowe. Różnić może je zachowanie przy obciążeniu częściowym, sposób modulacji, udział grzałki, energia pomocnicza i praca przy niskiej temperaturze zewnętrznej.

Określenie sprawność bywa używane potocznie, ale dla pompy ciepła COP jest precyzyjniejszym pojęciem. Tradycyjna sprawność opisuje udział energii użytecznej w energii dostarczonej w paliwie lub prądzie. COP obejmuje także ciepło pobrane z otoczenia, dlatego wynik nie powinien być przedstawiany jako procent bez wyjaśnienia mechanizmu transportu ciepła.

Jak porównywać COP w kartach technicznych?

Najpierw sprawdź, czy porównujesz ten sam rodzaj pompy i tę samą funkcję. Wynik dla ogrzewania pomieszczeń nie jest wynikiem dla przygotowania cwu, a punkt przy niskiej temperaturze wody nie opisuje instalacji wymagającej wysokiej temperatury zasilania.

1. Odczytaj temperaturę po stronie dolnego źródła.
2. Odczytaj temperaturę zasilania po stronie instalacji.
3. Sprawdź, czy pomiar dotyczy mocy pełnej czy częściowego obciążenia.
4. Ustal, jakie odbiorniki elektryczne wchodzą do deklarowanego poboru mocy.
5. Porównaj również SCOP dla tego samego klimatu i zastosowania temperaturowego.
6. Zestaw wynik z wymaganiami budynku, a nie tylko z najwyższą liczbą w tabeli.

Jeżeli oferta pokazuje jedynie duży COP bez temperatur i odwołania do karty technicznej, nie daje podstaw do rzetelnego porównania. Warto poprosić o pełną tabelę parametrów oraz obliczenia dla temperatury zasilania, której rzeczywiście wymaga instalacja.

Podsumowanie

Pojęcie COP oznacza punktowy współczynnik efektywności pompy ciepła: relację między ciepłem oddawanym do instalacji a pobieraną mocą elektryczną. Wysoki wynik jest korzystny tylko w porównaniu wykonanym dla tych samych temperatur, tego samego obciążenia i tego samego zakresu urządzeń pomocniczych.

Do wyboru pompy nie wystarczy najwyższy COP w karcie. Trzeba zestawić go z SCOP, charakterystyką pracy, wymaganą temperaturą zasilania i zapotrzebowaniem domu. Wtedy wskaźnik przestaje być liczbą marketingową i staje się użytecznym elementem oceny całego systemu ogrzewania.