COP tepelného čerpadla (Coefficient of Performance)

COP (Coefficient of Performance) je dôležitým ukazovateľom účinnosti tepelného čerpadla, ktorý vyjadruje pomer medzi dodaným teplom a spotrebovanou energiou.

Vďaka tomuto parametru vieme lepšie porozumieť efektivite zariadenia a jeho potenciálu šetriť energiu.

Skratka COP (Coefficient of Performance) označuje výkonový koeficient tepelného čerpadla. Tento koeficient udáva, koľkokrát viac tepelnej energie dokáže tepelné čerpadlo vyrobiť, než koľko elektrickej energie spotrebuje na svoju prevádzku.

Napríklad, ak má tepelné čerpadlo COP 4, znamená to, že na každú spotrebovanú jednotku elektrickej energie vyrobí štyri jednotky tepla.

COP závisí od rôznych faktorov, ako je vonkajšia teplota a teplotný rozdiel medzi zdrojom tepla a systémom vykurovania (teplotou vykurovacej vody).

COP (Coefficient of Performance) sa vypočíta ako pomer medzi vyrobenou tepelnou energiou a energiou, ktorú tepelné čerpadlo spotrebuje.

Vzorec na výpočet COP je nasledovný:

COP = Q / W

Q – vyrobená tepelná energia (v kWh)

W – spotrebovaná elektrická energia (v kWh)

COP teda vyjadruje, koľko jednotiek tepla dokáže tepelné čerpadlo vyrobiť na každú jednotku spotrebovanej elektriny.

COP tepelného čerpadla je ovplyvnený viacerými faktormi:

• vonkajšia teplota – pri nižších teplotách sa účinnosť tepelného čerpadla znižuje,

• teplota vykurovacieho systému – vyššia teplota vody v radiátoroch alebo podlahovom vykurovaní znižuje COP,

• druh tepelného čerpadla – vzduch/voda, voda/voda alebo zem/voda majú rôzne COP hodnoty v závislosti od typu zdroja tepla.

Na slovenskom trhu sa považuje za dobrú hodnotu COP tepelného čerpadla rozmedzie od 3,5 do 5, v závislosti od typu a podmienok prevádzky. Tepelné čerpadlá s COP nad 4 už predstavujú veľmi efektívne riešenie, ktoré sa začína ekonomicky oplácať, najmä, ak je správne navrhnuté a prispôsobené konkrétnym potrebám vykurovania.

Vyššie hodnoty COP naznačujú lepšiu efektivitu, čo znamená, že tepelné čerpadlo vyrobí viac tepla pri nižšej spotrebe elektrickej energie.

Je však dôležité zohľadniť, že hodnota COP klesá pri nižších vonkajších teplotách, a preto môže byť účinnosť tepelného čerpadla nižšia počas chladných zimných mesiacov. Pri teplotách pod -15 °C sa COP môže pohybovať v rozmedzí 1,5 až 3.

Pre dlhodobú ekonomickú návratnosť sa odporúča vybrať si zariadenia s vyšším COP, ktoré znižujú spotrebu energie až o 70 – 80 % oproti tradičným elektrokotlom.

COP (Coefficient of Performance) je okamžitá hodnota, ktorá vyjadruje efektivitu tepelného čerpadla v konkrétnych podmienkach, ako sú teplota zdroja tepla (napr. vzduchu alebo vykurovacej vody).

Táto hodnota sa však môže meniť v závislosti od vonkajšej teploty a spôsobu použitia. COP poskytuje informáciu o tom, koľko tepla tepelné čerpadlo vyprodukuje v porovnaní so spotrebovanou energiou pri danom okamihu.

SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) je sezónna hodnota efektivity, ktorá zohľadňuje výkyvy v prevádzkových podmienkach počas celého roka.

SCOP je presnejšia metrika ako COP, pretože hodnotí efektivitu tepelného čerpadla počas celej vykurovacej sezóny, zohľadňujúc sezónne zmeny a rôzne prevádzkové podmienky. Na rozdiel od COP, ktoré poskytuje okamžitú hodnotu v konkrétnom čase, SCOP ponúka ucelenejší obraz o celoročnej výkonnosti a energetickej úspornosti tepelného čerpadla.

Dosiahnutie vysokého ročného vykurovacieho faktora (SCOP) závisí od viacerých faktorov, najmä v klimatických podmienkach Slovenska. Aby tepelné čerpadlo fungovalo s maximálnou účinnosťou, treba zohľadniť nasledujúce kritériá.

• Správny návrh systému: Tepelné čerpadlo musí byť navrhnuté podľa potrieb konkrétneho objektu. Predimenzované alebo poddimenzované tepelné čerpadlo znižuje efektivitu, čo negatívne ovplyvňuje SCOP.

• Lokalita a klimatické podmienky: Miesto inštalácie je kľúčové. V oblastiach s miernejšími zimami bude hodnota SCOP vyššia, pretože tepelné čerpadlo bude pracovať v priaznivejších podmienkach, kde sa menej často stretáva s extrémne nízkymi teplotami.

• Druh tepelného čerpadla: Tepelné čerpadlá typu zem-voda alebo voda-voda dosahujú vyššie SCOP v porovnaní s typom vzduch-voda, pretože zem a voda majú stabilnejšiu teplotu po celý rok, zatiaľ čo vonkajší vzduch sa môže meniť.

• Kvalitná izolácia objektu: Dobrá tepelná izolácia budovy znižuje potrebu energie na vykurovanie, čím sa zvyšuje účinnosť tepelného čerpadla. Menej energie na vykurovanie znamená menšie zaťaženie systému a vyššie SCOP.

• Nízkoteplotné vykurovacie systémy: Tepelné čerpadlá sú najefektívnejšie pri nízkych teplotách vykurovacej vody. Podlahové vykurovanie alebo nízkoteplotné radiátory prispievajú k vyššiemu SCOP, keďže tepelné čerpadlo nemusí ohrievať vykurovaciu vodu na vysoké teploty.

Zohľadnením týchto faktorov môžete zvýšiť efektivitu tepelného čerpadla a maximalizovať jeho energetické úspory počas celej vykurovacej sezóny.

Pri výbere tepelného čerpadla je potrebné zohľadniť viaceré parametre a skratky, ktoré určujú jeho energetickú efektivitu a dlhodobú návratnosť. Nižšie nájdete najdôležitejšie faktory a vysvetlenie, čo znamenajú.

COP vyjadruje okamžitú efektivitu tepelného čerpadla, teda pomer medzi vyrobeným teplom a spotrebovanou energiou pri konkrétnych podmienkach.

Vyššie COP znamená vyššiu efektivitu, ale táto hodnota sa mení v závislosti od vonkajšej teploty. Pri výbere je dôležité nepozerať iba na najvyššie hodnoty COP, pretože tieto platia len za určitých podmienok.

Príklad

Ak sa pozrieme na tepelné čerpadlá od STIEBEL ELTRON a porovnáme ich výkony v reálnych podmienkach, vidíme, že výkon tepelných čerpadiel pri rôznych vonkajších teplotách výrazne ovplyvňuje ich účinnosť.

Tento príklad nám ukáže, že pri výbere tepelného čerpadla je dôležité nielen sledovať výkon a COP pri optimálnych podmienkach (+ 7 °C), ale aj to, ako si zariadenie poradí pri extrémnych teplotách, ako je - 15 °C.

Zoberme si dva modely tepelných čerpadiel od STIEBEL ELTRON.

Ak máte rodinný dom, kde projektant určil potrebný výkon na vykurovanie na 12 kW, na prvý pohľad by sa mohlo zdať, že výber WPL 17 I je lepšia voľba kvôli vyššiemu výkonu pri + 7 °C. Avšak v reálnych zimných podmienkach, keď vonkajšia teplota klesne na - 15 °C, tento model dodá len 8,01 kW, čo nie je dostatočné na pokrytie potreby vášho domu.

Na druhej strane, menší model WPL 09 ACS Classic síce má nižší výkon pri + 7 °C, ale pri - 15 °C dokáže dodávať 6,6 kW s lepšou účinnosťou.

V oboch prípadoch je ale dôležité mať na pamäti, že nedostatočný výkon bude musieť byť kompenzovaný elektrickým ohrevom, čo zvyšuje prevádzkové náklady.

• WPL 17 I: Na dosiahnutie výkonu 12 kW pri COP 2,32 spotrebuje 10,4 kWh za hodinu.

• WPL 09 ACS Classic: Pri lepšom COP 2,7 bude potrebovať len 6,9 kWh elektriny za hodinu.

Tento príklad ukazuje, že aj keď tepelné čerpadlo s vyšším nominálnym výkonom vyzerá na prvý pohľad výhodnejšie, v chladných podmienkach môže byť menej efektívne.

Výber tepelného čerpadla by ste preto mali konzultovať s odborníkom, aby ste zohľadnili nielen výkon a COP pri rôznych teplotách, ale aj špecifiká svojho domu a lokality.

SCOP zohľadňuje sezónne zmeny, a teda poskytuje presnejší obraz o efektivite tepelného čerpadla počas celej vykurovacej sezóny.

SCOP je relevantný najmä pre slovenské podmienky, kde sa teploty menia od veľmi nízkych zimných po mierne letné hodnoty. SCOP zohľadňuje priemernú efektivitu tepelného čerpadla v reálnych podmienkach, a preto by mal byť rozhodujúcim faktorom pri výbere.

TIP: Tepelné čerpadlo so SCOP 3,8 poskytuje lepšiu predstavu o jeho výkone počas celej sezóny než tepelné čerpadlo s vysokým, ale okamžitým COP.

SEER sa používa pre hodnotenie účinnosti v chladnom režime (klimatizácia). Hoci je SEER relevantný hlavne pre systémy so schopnosťou chladenia, tepelné čerpadlá, ktoré sú schopné chladiť a vykurovať, by mali mať túto hodnotu zohľadnenú.

STIEBEL ELTRON má v ponuke produktový rad HPA-O a WPL, ktorý okrem vykurovania disponuje aj funkciou chladenia, a preto by pri ňom mala byť zohľadnená aj hodnota SEER.

Pri výbere tepelného čerpadla je dôležité zohľadniť aj energetickú triedu, ktorá je uvedená na štítku produktu.

Trieda A++ alebo A+++ znamená vysokú energetickú účinnosť a nižšie prevádzkové náklady.

Táto trieda vychádza z hodnoty SCOP a ďalších parametrov, a teda poskytuje prehľad o dlhodobej efektivite.

Pri výbere je tiež dôležité zohľadniť výkon tepelného čerpadla, ktorý sa musí prispôsobiť potrebám budovy.

Správny návrh je dôležitý, pretože predimenzované tepelné čerpadlo bude pracovať neefektívne, zatiaľ čo poddimenzované nebude schopné zabezpečiť dostatok tepla počas chladných dní. 

Tepelné čerpadlo by malo byť schopné účinne pracovať aj pri nízkych teplotách, ktoré sú typické pre zimné mesiace na Slovensku. Niektoré typy tepelných čerpadiel dokážu fungovať aj pri teplotách okolo - 20 °C, čo výrazne ovplyvňuje ich efektivitu počas najchladnejších dní.

>> Naspäť na slovník