Sprawność pompy ciepła – jak wyliczyć?

Ekologiczne urządzenia grzewcze, takie jak pompy ciepła, są wybierane coraz chętniej. Okazuje się bowiem, że są nie tylko przyjazne środowisku, ale również bardzo skuteczne i wygodne. Wiele osób wciąż ma jednak wątpliwości co do ich wydajności. Dowiedz się, jak wyliczyć sprawność pompy ciepłą i zyskać pewność, że inwestycja Ci się opłaci.

Współczynnik COP i SCOP pompy ciepła – co to takiego?

Pompa ciepła pobiera energię ze środowiska naturalnego: gruntu, wody lub powietrza, zużywając przy tym jedynie niewielką ilość energii elektrycznej. To urządzenie, które może w zupełności wystarczyć do ogrzewania domu – pod warunkiem, że jest odpowiednio dobrane. W ocenie sprawności pompy pomagają dwa wskaźniki: współczynnik efektywności COP i SCOP. Co to takiego i o czym mówią?

COP (ang. Coefficient of Performance) to inaczej współczynnik efektywności. Mówi on o stosunku mocy grzewczej urządzenia (czyli ilości energii cieplnej przekazywanej do instalacji grzewczej) do poboru mocy elektrycznej (która potrzebna jest do pracy pompy ciepła). Współczynnik efektywności COP odnosi się do tzw. źródła dolnego, czyli gruntu, wody lub powietrza, które ogrzewają czynnik krążący w instalacji, a także do źródła górnego, którym jest instalacja grzewcza odbierająca ciepło wygenerowane przez pompę i oddająca je w pomieszczeniu. Odnosi się wyłącznie do efektywności ogrzewania pompą ciepła w danej chwili.

SCOP to natomiast roczny wskaźnik pracy instalacji. Określa on stosunek ilości energii cieplnej dostarczonej do centralnego ogrzewania do ilości zużytej przy tym energii elektrycznej w określonym czasie, np. w ciągu roku. Dzięki niemu można np. oszacować roczny koszt użytkowania pompy ciepła.

Jak obliczyć współczynnik efektywności pompy ciepła?

Efektywność pompy ciepła w danym momencie (współczynnik COP) oblicza się bardzo prosto – dzieląc ilość ciepła oddawanego przez pompę przez ilość energii elektrycznej, którą pobiera pompa ciepła. Zatem im wyższy wynik, tym więcej ciepła można uzyskać przy zużyciu takiej samej ilości energii.

Aby uzyskać dokładniejsze dane, należy obliczyć współczynnik SCOP. Najprościej zrobić to, dzieląc roczne zapotrzebowanie budynku na energię cieplną przez zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła.

Sprawność pompy ciepła a jej budowa

Na sprawność pomp ciepła wpływają różne czynniki. Jednym z ważniejszych z pewnością jest budowa sprzętu, a w szczególności sprężarki. W pompach ciepła istnieje możliwość zastosowania różnych typów sprężarek. Obecnie najczęściej stosuje się modele inwerterowe, które zapewniają płynną regulację mocy grzewczej. Nie wymagają one również zwykle współpracy ze zbiornikiem buforowym wody grzewczej, co było konieczne w przypadku pomp ciepła starszego typu. Unowocześniona konstrukcja sprawia, że ciepło produkowane jest z większą wydajnością przy jednoczesnym zmniejszeniu strat ciepła i zużycia prądu. Tak zbudowana pompa ciepła jest więc skuteczniejsza i tańsza w eksploatacji.

Klasy efektywności energetycznej pomp ciepła

Pompy ciepła jako sprzęty elektryczne muszą być opatrzone etykietą z oznaczeniem efektywności energetycznej. Warto wiedzieć, że są to najbardziej efektywne pod tym względem urządzenia grzewcze. Należą zwykle do klasy A++ lub najwyższej A+++, podczas gdy kotły gazowe zwykle otrzymują najwyżej klasę A. Im lepsza klasa efektywności energetycznej, tym wyższą sprawność pompy ciepła można uzyskać. Mają na nią wpływ poszczególne komponenty urządzenia, w tym zawór rozprężny, wymiennik płytowy czy pompa obiegowa. Największy wpływ na pobór energii przez pompę ma jednak sprężarka. Pobierana przez nią energia elektryczna jest wykorzystywana do rozruchu pompy ciepła. Warto więc zwrócić uwagę na jej rodzaj i sprawność. Najbardziej efektywne są sprężarki typu spiralnego (scroll).

Skuteczne ogrzewanie pompą ciepła – jak podnieść jej sprawność i współczynnik COP?

Warto starannie dobierać parametry pompy ciepła, by cieszyć się jej maksymalną efektywnością. Istnieją jednak również sposoby na podniesienie sprawności (COP) urządzenia grzewczego – jest to możliwe przede wszystkim dzięki dodatkowym elementom systemu. Dobrym pomysłem jest na przykład instalacja regulatora systemowego. To rodzaj automatyki, który steruje parametrami ogrzewania domu. Dzięki temu we wnętrzach panują komfortowe temperatury, a koszty pozyskania energii cieplnej są zminimalizowane. Regulator dba bowiem o jej optymalne wykorzystanie i monitoruje zużycie energii.

Inną metodą, dzięki której koszty eksploatacji pompy ciepła można zredukować nawet do zera, jest montaż paneli fotowoltaicznych. Dzięki produkcji własnej energii elektrycznej używanej do zasilania rozmaitych sprzętów (w tym pompy ciepła), efektywność systemu grzewczego zdecydowanie wzrasta. Ogrzewanie pracuje wówczas za darmo, ponieważ źródłem prądu nie jest sieć, a instalacja fotowoltaiczna. Wymaga to jednak odpowiedniego doboru urządzeń i dostosowania parametrów ich pracy.

Niezależnie od tego, na jakie rozwiązanie się zdecydujesz, warto pamiętać, że pompy ciepła to obecnie najefektywniejsze i najnowocześniejsze urządzenia grzewcze. Zastosowanie naturalnego źródła ciepła zapewnia ekonomiczne i wygodne użytkowanie. Jest to również najbardziej przyjazny środowisku sposób na ogrzewanie.