Efektywność Energetyczna i Wyzwania Konstrukcji Doskonałej Pompy Ciepła

Z drugiej zasady termodynamiki wiemy, że ciepło samoistnie przepływa od ośrodka o temperaturze wyższej do ośrodka o temperaturze niższej. Transport ciepła w przeciwnym kierunku wymaga zastosowania urządzenia chłodniczego i wkładu energii napędowej. I teraz pytanie, które najbardziej interesuje użytkownika:

Reklama

Ile energii muszę włożyć, a ile otrzymam?

Każdy producent pomp ciepła jest zobowiązany podać parametry pracy swojego urządzenia w ściśle określonych warunkach. Deklaratywne dane producenta zależą przede wszystkim od jego uczciwości, dlatego istnieją niezależne instytucje do certyfikowania pomp ciepła. Kiedy znamy energię wyprodukowaną i energię dostarczoną, to ich stosunek wyznacza nam efektywność energetyczną urządzenia, czyli COP.

Jaka może być zatem maksymalna teoretyczna efektywność energetyczna pompy ciepła?

Jest na to wzór i jeśli chodzi o powietrzne pompy ciepła to wygląda on tak Twg/(Twg-Tpz)= COP z tym ,że temperatury obliczmy w skali Kelvina czyli w skali absolutnej dodając wartość 273,15 K.

Przykład: Twg (temperatura wody grzewczej) 40 K, Tpz (temperatura powietrza zewnętrznego) O k
Twg40+273,15=313,15 Tpz 0+273,15=273,15
313,15/(313,15-273,15) = 313,15/40 = 7,82 COP

Oznacza to, że dla idealnego urządzenia chłodniczego, które nie ma żadnych strat cieplnych ani mechanicznych, 1 kW mocy napędowej generowałby 7,82 kW mocy cieplnej dla warunków temperatury wody grzewczej 40°C i 0°C na zewnątrz. Jest to układ idealny teoretyczny, nieosiągalny w rzeczywistości.

Jeśli teraz wzięlibyśmy pod uwagę sezon grzewczy w Polsce i średnie temperatury od -18°C do +15°C oraz pracę pompy ciepła w krzywej grzewczej dla grzejników od 55°C do 30°C i dla podłogi od 35°C do 25°C, to odpowiednio COP waha się od 4,50 do 21,73 oraz od 5,81 do 37,27. SCOP dla podłogówki wynosi zatem ponad 12, a dla grzejników ponad 9.

Dzisiejsze powietrzne pompy ciepła osiągają SCOP poniżej połowy wartości pompy teoretycznej. Oznacza to, że jest jeszcze wiele do osiągnięcia w technologii ograniczenia i zagospodarowania strat w tych urządzeniach.

Źródło: ricomenergy.pl

RICOM ENERGY sp. z o.o.
Dystrybutor pomp ciepła ECOFOREST
ul. płk. Andrzeja Hałacińskiego 2
32-050 Skawina
MENADŻER DS. POMP CIEPŁA
PIOTR LASZKOWSKI
Telefon: +48 797 368 240
Email: [email protected]