A hőszivattyúk éves teljesítmény-együtthatója és a COP
Ha Önt érdeklik a hőszivattyúk, valószínűleg már hallott az úgynevezett éves teljesítmény-együtthatóról (APF - Annual Performance Factor) és a pillanatnyi energiahatékonyságot jelentő teljesítmény-együtthatóról (COP - Coefficient of Performance). De mit is jelentenek valójában ezek az értékek, és mit mondanak a hőszivattyúk hatékonyságáról? A Bosch segít Önnek eligazodni a mérőszámok elsőre bonyolultnak tűnő világában. Megmutatjuk, hogy miben különbözik az APF és a COP, valamint, hogy hogyan számítsa ki és olvassa le helyesen a hőszivattyúk kulcsszámait.
Tartalom
- Mi a jelentősége a teljesítmény-együtthatónak és a COP-nak?
- Hogyan számítják ki az éves teljesítmény-együtthatót?
- Az éves teljesítmény-együtthatók összehasonlítása: mennyire gazdaságos a hőszivattyúm?
- Mik a magas éves teljesítmény-együttható előfeltételei?
- A hőszivattyú teljesítmény-együtthatójának (COP) kiszámítása és helyes értelmezése
- Mi a jó COP érték a hőszivattyúk esetében?
- GYIK: Gyakran ismételt kérdések és válaszok
Mi a jelentősége a teljesítmény-együtthatónak és a COP-nak?
Az éves teljesítmény-együttható (APF) és a pillanatnyi teljesítmény-együttható (COP) a hőszivattyúk hatékonyságát mutatja. Mindkettő a hőszivattyú által termelt hő és az ehhez szükséges villamos energia arányára utal. Értéke megmutatja, hogy mekkora fűtőteljesítményt fog berendezésünk biztosítani a befektetett elektromos áramból, egy meghatározott fix külső és belső hőmérséklet esetén. Fontos mérőszám még emellett a szezonális teljesítmény-együttható (SCOP) is, amely értelemszerűen egy adott fűtési szezonra nyújt tájékoztatást.
A hőszivattyúk együtthatóinak meghatározása:
- A COP laboratóriumi körülmények között kerül meghatározásra, és csak a hőszivattyúra vonatkozik, a kapcsolódó fűtési rendszerre nem. A COP érték fontos a különböző hőszivattyúk vásárlás előtti összehasonlításához.
- A SCOP érték (szezonális hatékonysági tényező) a fűtési szezon egészére vonatkoztatott COP érték, amely figyelembe veszi, hogy a külső hőmérséklet (12° C, 7° C, 2° C és -7° C) a fűtési szezonban folyamatosan változik. A SCOP tehát valamivel pontosabb és reálisabb, mint a COP. A Bosch Compress 3400i AWS hőszivattyú például nagyon magas, 4,89-es SCOP értékkel kimagaslóan hatékony berendezés.
Mi a különbség a COP és az APF között?
- Az APF egy olyan érték, amelyet körülbelül egy évvel a hőszivattyú telepítése után határoznak meg. A COP és az APF egyaránt fontos mérőszámai a hőszivattyú hatékonyságának. Míg a COP egy előre kiszámított elméleti vizsgálati érték, amely a hőszivattyú hatékonyságának egy adott pillanatban leadott hőenergiának és felvett villamosenergiának a hányadosát jelenti szabványos körülmények között, addig az APF éves teljesítmény-együttható a hőszivattyú tényleges hatékonyságát mutatja a fűtési gyakorlatban a teljes rendszerre vonatkozóan. Az APF értéket ezért a helyszínen, valós körülmények között, hosszabb időn keresztül mérik az éves energiaköltségek meghatározásához, és ezért megbízhatóbb kulcsszám, míg a COP jó összehasonlítási kritériumként használható a hőszivattyú, mint új fűtési rendszer megvásárlásakor.
Jó tudni: Egy alacsony teljesítmény-együtthatóval rendelkező hőszivattyús fűtési rendszer jó szigeteléssel ellátott épület esetén magasabb COP-értéket érhet el, mint egy magas COP-értékkel rendelkező hőszivattyú egy rosszul szigetelt régi épületben. További útmutatónkban megtudhatja, hogy mire kell figyelnie a hőszivattyúknál régi épületekben. A hőszivattyús fűtés teljes elvének megértéséhez az is hasznos, ha megismerkedik a hőszivattyús fűtési rendszer működésével.
Hogyan számítják ki az éves teljesítmény-együtthatót?
Az éves teljesítmény-együttható kiszámítása a következő képlet alapján történik:
APF = QF / Qvill
A " QF " a leadott hőenergiának, a " Qvill " pedig a szolgáltatott villamos energiának felel meg. Más szóval, az éves teljesítmény-együtthatót az évente termelt hőenergia és az évente felhasznált fűtési villamos energia hányadosaként kell kiszámítani, mindkettő kilowattórában (kWh) kifejezve.
Mindkét mennyiség meghatározásához egy hőmennyiségmérőre és egy kiegészítő villamosenergia-mérőre van szükség. Különböző szimulációs programok segítenek a hőszivattyú éves teljesítmény-együtthatójának megbecslésében a tervezéshez. A meghatározott értékek azonban csak tájékozódási célokat szolgálnak, mivel a gyakorlatban eltérhetnek a tényleges COP értéktől.
Az éves teljesítmény-együtthatók összehasonlítása: mennyire gazdaságos a hőszivattyúm?
A hőszivattyú éves teljesítmény-együtthatója (APF) jelzi a hőszivattyú hatékonyságát, azaz gazdaságosságát: minél magasabb a szám, annál nagyobb a hőszivattyú hatásfoka és annál alacsonyabb a villamosenergia-fogyasztás, ami következésképpen alacsonyabb fűtési költségeket eredményez.
Mit mond az éves teljesítmény-együttható a hőszivattyúk hatékonyságáról? Az éves teljesítmény-együtthatót egy adott épületre és fűtési rendszerre egyedileg határozzák meg, és a hőforrástól (föld, víz vagy levegő) függően változik. Az 5-ös érték például azt jelenti, hogy a fűtési rendszer 1 kWh elektromos energiával 5 kWh hőt biztosít. A modern hőszivattyúk általában 3 és 5 közötti éves teljesítmény-együtthatót érnek el. A következő táblázat áttekintést nyújt a hőszivattyú típusától függő átlagos éves teljesítmény-együtthatókról:
| Hőszivattyú típusa | Átlagos éves teljesítmény-együttható |
|---|---|
| Levegő-hőszivattyú | 2,5-3 |
| Geotermikus-víz hőszivattyú (talajszondával) | 4-4,5 |
| Geotermikus-víz hőszivattyú (kollektorral) | 3,5-4 |
| Víz-víz hőszivattyú | 5 |
Mik a magas éves teljesítmény-együttható előfeltételei?
A hőszivattyú éves teljesítmény-együtthatóját olyan tényezők befolyásolják, mint az épület szigetelése, a fűtési-, szellőztetési- és fürdési szokásaink és egyebek. Az optimális COP szempontjából azonban fontosak a következők:
- Hőforrás: Bár a talajhő-víz (geotermikus) vagy a víz-víz hőszivattyúk drágábbak, mint például a levegő-víz hőszivattyúk, mert a talajkutak fúrása vagy a víz visszasajtolásának villamosenergia-költsége a vízadó rétegben plusz beruházási költségekkel járnak a levegő-víz hőszivattyúkhoz képest. Előnyük viszont, hogy ezen talajhő-víz (geotermikus) és víz-víz hőszivattyúk energiaforrása egész évben állandó hőmérsékletűek.
- A fűtővíz hőmérséklete: A környezetből származó hőforrás és a fűtési rendszer rendszerhőmérséklete közötti hőmérsékletkülönbségnek mindig a lehető legkisebbnek kell lennie a gazdaságos üzemeltetéshez. Ehhez fontos a nagy felületű fűtési rendszerek alkalmazása (fal-, mennyezet- vagy padlófűtés) is.
- Szigetelés: Minél jobb a lakóterek, ajtók, ablakok, tető szigetelése, annál kisebb a hőigény.
- Éghajlat: A levegő-víz hőszivattyúk energiaforrása a külső levegő. Így hidegebb éghajlaton (skandináv országok) ezeknek a hőszivattyús fűtőberendezéseknek az APF értéke alacsonyabb lehet, mint a melegebb hőmérsékletű területeken (mediterrán országok).
- Egyéni fűtési igények: Mindenkinek megvan a saját hőmérséklet-érzete. Attól függően, hogy Ön mennyire szeretné, hogy meleg legyen a lakótereiben, ez befolyásolja a fűtési indexet. A standard 20°C-os belső hőmérsékletnél minden egyes további 1°C növelés 5-6% plusz energiaköltséget eredményez.
Minél magasabb a COP érték, annál több fűtési energiát termel a hőszivattyúrendszer a ráfordított energiához képest - más szóval annál gazdaságosabb. A költség-haszon szempontjából a hőszivattyú típusától függően eltérő minimális vízhőfok-index érvényesül: vízhőszivattyú vagy geotermikus hőszivattyú esetén gazdaságossági okokból legalább 4-es vízhőfok-indexet kell elérnie. A hőszivattyú APF-je azonban mindig az épület szerkezeti adottságaitól és a környezeti feltételektől függ, ezért pontos és egyedi tervezésre és számításra van szükség. A hőszivattyú gyártója csak a szabványos körülmények között meghatározott COP-ra tud garanciát vállalni, de az egyedi APF-re nem.
A hőszivattyú teljesítmény-együtthatójának (COP) kiszámítása és helyes értelmezése
A COP mérése meghatározott előfeltételek alapján, laboratóriumi körülmények között történik a DIN EN 14511 szabványnak megfelelően. A hőszivattyú COP-értékének kiszámításához a fűtési teljesítmény (QF) és a kompresszor teljesítményének (W) adataira van szükség, és ezeket kell egymással elosztani. Ez adja ki a hasznos hő és a felhasznált elektromos energia arányát egy adott üzemi állapotban.
A COP kiszámításának képlete a következő:
COP = Q / W
A COP értéket nem Ön számítja ki, mivel ezt meghatározott szabványok alapján végzik. A hőszivattyú számított teljesítménytényezőjére vonatkozó információkat a gyártó termékadatlapján találja meg. A következőkben elmagyarázzuk, hogy mit jelentenek a COP értékek, és hogyan kell helyesen értelmezni őket.
Példa egy hőszivattyú teljesítmény-együtthatójára: COP A7 / W35 = 4,7
A COP értéket a következő formában adjuk meg: betűjeles °C érték / Betűjeles °C érték = COP érték. Az első betű jelzi, hogy melyik hőforrásról van szó. Az „A” a levegőt, a B a geotermikus (földet), a W pedig a vizet vagy a talajvizet jelöli. A mögötte lévő betű az adott hőmérsékleti értéket írja le. A második betű- és számérték a fűtési rendszerben lévő fűtővíz hőmérsékletét jelöli. Mit jelent tehát a COP A7 W35? Ez egy levegő-víz hőszivattyú, amely 7 fokos külső hőmérsékleten működik, és 35 fokos fűtővíz-hőmérsékletet produkál. Ilyen körülmények között a fenti példában szereplő hőszivattyú 4,7-es COP értéket ér el. A B0W35 azt jelentené, hogy egy talajhő-víz (geotermikus) 0 fokos talajvíz-hőmérsékleten és 35 fokos előállási hőmérsékleten működik. A W10W50 azt jelenti, hogy egy víz-víz hőszivattyú 10 fokos vízhőmérséklet és 50 fokos fűtővíz-hőmérséklet mellett üzemel.
Fontos tudni: A hőszivattyúk COP értéke a külső hőmérséklettől és a fűtővíz hőmérsékletétől függően változik. Az alacsony, 35 fokos fűtővíz-hőmérséklet arra utal, hogy a hőszivattyú padlófűtéssel üzemel. A hagyományos hőszivattyúk 50 fok alatti fűtővíz-hőmérsékleten működnek a leghatékonyabban. Emiatt a hőszivattyú radiátoros rendszeren is üzemeltethető. Minél magasabb a külső hőmérséklet, annál hatékonyabban tud működni a hőszivattyú, ami ennek megfelelően magasabb teljesítmény-együtthatókban tükröződik. A hőszivattyúk COP értéke tehát javítható az energiaforrás és a rendszerben áramló fűtővíz hőmérséklete közötti hőmérsékletkülönbség csökkentésével. Reális lenne a hőszivattyú COP értékét 2 fokos külső hőmérsékleten mérni, ami a bevett mérési norma.
Mi a jó COP érték a hőszivattyúk esetében?
A COP egy fontos paraméter a hőszivattyúk hatékonyságának összehasonlításakor. A COP a ráfordítandó energia és a termelt hő arányát jelöli meg normál körülmények között. Minél magasabb a COP érték, annál hatékonyabb a hőszivattyú. A jó COP értékek általában 3 és 5 között vannak. A 3 alatti COP érték általában azt jelzi, hogy a hőszivattyú nem működik gazdaságosan. A hőszivattyú típusától függően változik, hogy melyik COP érték számít jónak. A levegő-hőszivattyúk esetében a 3 vagy annál magasabb COP érték számít jónak. Ez azt jelenti, hogy egy kilowattóra villamos energia három kilowattóra hőt biztosít. A víz-víz hőszivattyúk esetében az 5 vagy annál magasabb COP jónak minősül.
Melyik hőszivattyú rendelkezik a legjobb COP értékkel?
A geotermikus hőszivattyúk és a vízhőszivattyúk esetében a hőforrás egész évben állandó hőmérsékletet biztosít, így a hőszivattyú egész évben hatékonyan működik. A legjobb COP értéket a vízalapú hőszivattyúk érik el 4,9 és 5,8 közötti értékekkel. A talajhő-víz (geotermikus) hőszivattyúk szintén magas, 4,4 – 4,8-as COP értékeket érnek el. A levegő-hőszivattyúk viszonylag alacsony, 3,4 és 4,1 közötti COP értékkel rendelkeznek, de még így is jónak számítanak. Ez annak köszönhető, hogy a hőszivattyúk már nem működnek hatékonyan a komoly fagypont alatti hőmérsékleten, és a fűtési művelet támogatására elektromos fűtőberendezés kapcsol be. Természetesen a külső hőmérséklet befolyásolja a levegő-hőszivattyú COP értékét. Minél hidegebb van odakint, annál több energia kell a hő előállításához.
Az alábbiakban megnézheti az egyes hőszivattyú-típusok tipikus COP értékeit:
A hőszivattyúk COP értékei összehasonlításban
- Levegő-víz hőszivattyú: COP 3,4 - 4,1
- Talajhő-víz (geotermikus) hőszivattyú: COP 4,4 - 4,8
- Víz-víz hőszivattyú: COP 4,9 - 5,8
- Háztartási melegvíz-hőszivattyú: COP 3,7 - 4,3
GYIK: Gyakran ismételt kérdések és válaszok
A COP megegyezik az éves teljesítmény-együtthatóval?
Magas COP = alacsony üzemeltetési költségek?
Mi az a COP hatásfok?
Melyik hőszivattyú rendelkezik a legmagasabb COP értékkel?
Hol találom meg a hőszivattyú COP értékét?
Mit jelent a COP A2 W35 a hőszivattyúk esetében?
Mit jelent a COP A7 W35?
Mit jelent a hőszivattyú 3,5-es teljesítmény-együtthatója?
Mit jelent a 4-es COP érték?
Miért nagyobb a COP, mint 1?
