Тепловые насосы

COP (коэффициент преобразования)

Определение

COP (Coefficient of Performance, коэффициент преобразования) — это отношение полезного тепла, которое отдает тепловой насос, к потребляемой им электроэнергии при одном фиксированном режиме испытаний. COP, равный 4,0, означает, что 1 кВт·ч электроэнергии дает 4 кВт·ч тепла. Современные тепловые насосы «воздух-вода» обычно достигают COP от 3,0 до 5,0.

Схема COP — 1 кВт·ч электроэнергии плюс 3 кВт·ч бесплатного тепла окружающей среды дают 4 кВт·ч тепла, то есть COP = 4,0

Как рассчитывается COP?

COP рассчитывается делением тепловой мощности на потребляемую электрическую мощность, обе измеряются в киловаттах в лабораторных условиях, заданных в EN 14511. Тепловой насос, который отдает 8 кВт тепла и потребляет 2 кВт электроэнергии, работает с COP 4,0.

Режим испытаний всегда указывается рядом со значением. A7/W35 означает наружный воздух 7 °C и температуру воды на выходе 35 °C — стандартную точку оценки для тепловых насосов «воздух-вода». Тот же агрегат, испытанный в режиме A2/W55 (более холодный воздух, более горячая вода), покажет намного более низкий COP, поэтому характеристики из двух технических паспортов можно сравнивать только в одной и той же точке.

Какой COP считается хорошим для теплового насоса?

Точка испытанийТипичный современный тепловой насос «воздух-вода»Пояснение
A7/W354,0 – 5,0Стандартная точка оценки
A2/W353,2 – 4,2Работа в холодную погоду
A-7/W352,5 – 3,3Расчетный режим для холодного климата
A7/W552,8 – 3,5Высокотемпературные радиаторы / ГВС

Как правило, каждый градус снижения температуры подачи повышает эффективность примерно на 2–3%. Именно поэтому тепловые насосы так хорошо сочетаются с теплым полом и правильно подобранными буферными емкостями.

COP и SCOP: в чем разница?

COP — это моментальный снимок при одном режиме, а SCOP (Seasonal Coefficient of Performance, сезонный коэффициент преобразования) усредняет показатели за весь отопительный сезон по климатическому профилю EN 14825. Именно SCOP используют европейские энергетические этикетки и большинство программ субсидирования: например, требования немецкой программы BEG к тепловым насосам к тепловым насосам предполагают сезонную эффективность на уровне SCOP ≥ 3,0. Подробнее см. в статье SCOP.

Почему COP важен для эксплуатационных расходов

При COP 4,0 тепло обходится примерно в четыре раза дешевле, чем при прямом электрическом отоплении. Если часть электроэнергии вырабатывает система PVT или фотоэлектрическая система, фактическая стоимость 1 кВт·ч тепла снижается еще больше — на этом принципе основана большая часть проектов систем «солнечные панели + тепловой насос».

Часто задаваемые вопросы

Может ли COP быть выше теоретического максимума?

Нет. Теоретический предел (предел Карно) зависит от разности температур между источником тепла и потребителем. Реальные тепловые насосы достигают примерно 40–55% от предела Карно, поэтому к значению COP в техническом паспорте, значительно превышающему показатели конкурентов в той же точке испытаний, стоит относиться с осторожностью.

Учитывает ли COP резервный электрический нагреватель?

Нет. COP измеряется для холодильного контура при фиксированном режиме. Сезонные показатели, такие как SCOP, учитывают использование резервного нагревателя в течение сезона, и это одна из причин, по которой SCOP ниже COP в лучшей точке.

Какого COP достигают тепловые насосы Solimpeks?

Тепловые насосы Solimpeks «воздух-вода» достигают значений COP до 4,92 при A7/W35 (серия Varm Up), а модели с EVI-компрессором работают при температурах до -30 °C. Таблицы COP для отдельных моделей опубликованы на странице каждого изделия.

Источники и дополнительные материалы

Об авторе

Инженерия тепловых насосов