Od czego zależy efektywność pracy pompy ciepła
Pompy ciepła to ekologiczne i ekonomiczne rozwiązanie służące ogrzewaniu domu. Jednak aby system był wydajny należy odpowiednio dobrać współczynnik COP oraz współczynnik SPF. Efektywność pompy ciepła jest zależna od algorytmu, który steruje systemem rozmrażania parownika. Najprostszy algorytm załącza parownik na kilka minut w regularnych odstępach czasu. Jednak bardziej ekonomiczne są skomplikowane układy sterowania biorące pod uwagę temperaturę parownika oraz jego otoczenia. Ze względu na wysokie koszty takiego rozwiązania jest ono stosowane wyłącznie w urządzeniach najwyższej klasy. Przy wyborze odpowiedniej pompy ciepła instalator powinien kierować się faktycznym zapotrzebowaniem ośrodka na ciepło. Trzeba pamiętać, że jedynie poprawne dopasowanie zagwarantuje długie użytkowanie pompy i zminimalizuje ryzyko awarii.
Użytkownicy narażeni na niedogrzanie budynku kiedy wartość niedoszacowujemy. W przypadku kiedy dobrana pompa będzie miała za dużą moc na wysokie koszty eksploatacji. W przypadku przewymiarowania pompy gruntowej trzeba będzie się zmierzyć z wysokimi kosztami inwestycyjnymi oraz problemami w działaniu systemu spowodowanymi krótszymi cyklami użytkowania. Kiedy pompa powietrzna będzie nie odpowiednio oszacowana trzeba będzie liczyć się z tym, że podsumowanie roku grzewczego może nie być korzystne dla użytkownika. Warto też zaznaczyć, że efektywność jest wyższa kiedy system ogrzewania budynku jest niskotemperaturowy. W tym systemie ogrzewania zaleca się systemy podłogowe oraz ścienne, które są bardziej wydajne.
Obecnie na rynku są dostępne różne rodzaje pomp:
- powietrzne ASHP
- gruntowe GSHP
- powietrzne wylotowe EAHP
- wodne WSHP
- hybrydowe
Czym jest współczynnik efektywności COP?
Współczynnik COP czyli Coefficient of Performance jest współczynnikiem wydajności. Pozwala on określić stosunek dostarczonego ciepła do ilości zużytej energii potrzebnej do jego wytworzenia. Im jest on większy tym potrzebujemy mniejszych nakładów energii do ogrzewania. Jest to parametr pomocny przy wyborze odpowiedniej pompy ciepła. Pozwala on porównywać osiągi ciepła między różnymi pompami. Jest on wypadkową temperatury ośrodka, które pobierane ciepło a temperaturą ośrodka do którego ciepło oddaje. Współczynnik COP nie jest wartością stałą. Ulega od ciągłym zmianom.
Jednak można przyjąć, w dużym uproszczeniu, że temperatura zasilania instalacji oraz temperatura gruntu są stałe, ponieważ w sezonie grzewczym wahania temperatur są niewielkie. W przypadku domków jednorodzinnych współczynnik powinien wahać się od 4,3 do 4,9. Jeżeli temperatura instalacji wynosi 35 stopni Celsjusza to wartości uzyskane podczas normalnej pracy jak u producenta. Jednak kiedy rury są ułożone poziomo i znajdują się na niewielkiej głębokości pomiędzy temperaturą na początku okresu grzewczego a na jego końcu będzie kilka stopni różnicy. Pompa tym samym zanotuje spadek efektywności o 10-20%. Z kolei współczynnik efektywności pompy powietrznej utrudnia ze względu na duże wahania temperatury powietrza. Spadki temperatury nawet o kilka stopni, spowodują spadek wydajności pompy do 20%.
Współczynnik COP pompy podgrzewającej wodę do 35oC, przy poborze energii z ośrodka o temperaturze 7oC będzie wynosił 4,8. Ale kiedy temperatura spadnie do -7oC wartość współczynnika wyniesie już tylko 3,4. Kiedy temperatura obniży się do -15oC, współczynnik COP wyniesie jedynie 3. Informacja producenta o wartości współczynnika w różnych temperaturach umożliwia szacowanie osiągów różnych modeli. Poza nim warto zwrócić uwagę na moc urządzenia, gwarancję oraz wyposażenie.
Do mierzenia efektywności pompy ciepła stosuje się poza współczynnikiem COP:
- sezonowy wskaźnik efektywności SCOP
- sezonowy współczynnik efektywności energetycznej SEER
- współczynnik efektywności energetycznej EER
- sezonowy współczynnik efektywności SPF
