Co to jest współczynnik COP pompy ciepła i czym różni się od współczynnika SCOP?

Oba powyższe współczynniki określają nam sprawność pompy ciepła czyli stosunek energii cieplnej wytworzonej przez sprężarkę do energii elektrycznej pobranej z sieci. Sam współczynnik COP pompy ciepła mówi nam o chwilowej sprawności czyli sprawności pompy ciepła w konkretnej temperaturze zewnętrznej i konkretnej temperaturze wody kotłowej. Natomiast współczynnik SCOP pompy ciepła to sezonowa sprawność pompy ciepła liczonej w skali całego sezonu grzewczego.

Współczynnik sprawności pompy ciepła COP (ang. Coefficient Of Performance) jest to chwilowy stosunek ilości energii cieplnej wytwarzanej przez pompę ciepła do energii elektrycznej pobranej z sieci elektrycznej. Można więc powiedzieć, że jest to stosunek mocy cieplnej do mocy elektrycznej ponieważ nie jest on stały. Jego wartość w przypadku powietrznej pompy ciepła zależy od temperatury zewnętrznej w której pracuje agregat oraz od temperatury wody kotłowej dostarczanej do systemu centralnego ogrzewania.

Wartości COP uzależniona jest od różnicy temperatur pomiędzy dolnym źródłem ciepła (powietrze, woda lub grunt) a temperaturą czynnika chłodniczego oddającego ciepło przez wymiennik ciepła do instalacji grzewczej budynku. Dodatkowo zależy również od modulacji pompy ciepła. Przy tej samej temperaturze zewnętrznej i tej samej temperaturze wody kotłowej pompa ciepła może mieć inny współczynnik COP w zależności od poziomu zmodulowania invertera sprężarki.

Do wyznaczenia współczynnika COP producenci wybierają tylko jeden punkt pracy pompy ciepła np. A2/W35, gdzie A2 oznacza powietrze (Air) o temperaturze 2 stopni Celsjusza, W35 oznacza wodę kotłową (water) o temperaturze 35 stopni Celsjusza. Najczęściej producenci w swoich materiałach marketingowych podają COP przy nominalnej mocy cieplnej, bez modulacji sprężarki, dla temperatury wody kotłowej 35 stopni Celsjusza jednak już przy różnych temperaturach zewnętrznych. Dla przykładu Mitsubishi podaje moc nominalną i współczynnik COP przy temperaturze na zewnątrz wynoszącej 2 stopnie Celsjusza, Panasonic 7 stopni a Vaillant -7 stopni. Dlatego też ciężko jest na pierwszy rzut oka porównać współczynniki COP poszczególnych producentów bez wczytywania się w szczegółowe dane katalogowe.

Dodatkowo pompa ciepła działa w oparciu o krzywą grzewczą a nie o stałą temperaturę wody kotłowej więc współczynnik COP będzie się cały czas zmieniał w zależności od tego jaka temperatura wody kotłowej wynika z krzywej grzewczej.

Należy też pamiętać, że współczynnik COP jest wyznaczany przez producentów na podstawie badań w warunkach laboratoryjnych. Dlatego przy codziennym użytkowaniu na jego wysokość, a tym samym sprawność pompy ciepła będą miały wpływ:

Z powyższego akapitu wynika, że wyznaczenie zużycia energii elektrycznej przez pompę ciepła tylko na podstawie COP jest niemożliwe lub bardzo trudne. Dlatego też powstał współczynnik SCOP pompy ciepła (Seasonal Coefficient of Performance), który mówi nam o uśrednionej sprawności pompy ciepła w całym sezonie grzewczym.

W naszej strefie klimatycznej dla powietrznych pomp ciepła możemy przyjąć, że dla ogrzewania podłogowego o temperaturze zasilania 35 stopni Celsjusza SCOP wynosi około 4. Natomiast współczynnik SCOP dla ogrzewania grzejnikowego wynosi 3. Czyli jeżeli do budynku przez cały sezon grzewczy potrzebujemy dostarczyć 15 000 kWh energii cieplnej aby utrzymać komfortową temperaturę w domu a w budynku znajduje się ogrzewanie podłogowe to możemy szacować, że pompa ciepła zużyje 3750 kWh energii elektrycznej. Gdyby w tym samym budynku odbiornikami ciepła zamiast podłogówki były grzejniki to możemy przyjąć, że pompa ciepła zużyje około 5000 kWh energii elektrycznej.

W Polsce nie do końca możemy się ściśle trzymać danych katalogowych producentów ponieważ w naszym kraju spotykają się 2 strefy klimatyczne - umiarkowana i chłodna. Polska została zakwalifikowana do klimatu chłodnego jednak patrząc na średnioroczne temperatury w poszczególnych rejonach nie zawsze jest to prawdą. Inne temperatury będziemy mieli w centralnej i zachodniej Polsce a inne w górach. Ale z pewnością należy nadmienić, że jest to dobry współczynnik, który pozwoli nam porównać pompy ciepła od różnych producentów. Niestety trzeba dużo czasu poświęcić na wertowanie danych technicznych, katalogów czy specyfikacji poszczególnych pomp ciepła, żeby w ogóle znaleźć ten parametr.