Показник сезонної ефективності теплових насосів

COP (коефіцієнт перетворення) теплового насоса обернено пропорційний різниці температури між джерелом низькопотенційного тепла і температурою теплоносія, що подається в систему опалення.

Найефективніша система опалення, що використовується з тепловим насосом – система «тепла підлога». Температура теплоносія для нього не перевищує 35°С. Цей параметр за опалювальний сезон є постійним на відміну від величини температури низькопотенційного джерела тепла.

Найбільш схильні до цього впливу теплові насоси, що використовують зовнішнє повітря як джерело тепла. Однак незначному впливу піддаються теплові насоси, що використовують інші джерела енергії.

Геотермальний тепловий насос із системою “тепла підлога”

Зазвичай, у технічному описі моделі теплового насоса будь-якого виробника СОР вказується для конкретних величин температури низькопотенційного джерела тепла та температури теплоносія. Для теплових насосів типу «повітря-вода» наводиться ряд значень температури зовнішнього повітря (-15 ° C, -7 ° C, 2 ° C, 7 ° C, 10 ° C, 20 ° C). Для температури повітря 2 ° C  коефіцієнт СОР становить приблизно 3,5, для нижчих температур повітря (-7 °) СОР буде від 2 до 2,5 залежно від конкретної моделі теплового насоса та конфігурації системи опалення.

Оскільки у різних кліматичних зонах середня температура повітря різна, то докладнішого розрахунку вводиться параметр званий коефіцієнтом сезонної ефективності теплового насоса (SCOP). Насправді цей коефіцієнт може бути отриманий шляхом відповідних вимірів. Однак цей коефіцієнт можна розрахувати при проектуванні теплонасосної системи. Для цього використовують усереднені кліматичні дані місця встановлення теплового насоса, а також розраховують кількість енергії, необхідну для конкретної будівлі за вибраний період.

Коефіцієнт сезонної ефективності теплового насоса для різних типів систем

Для теплових насосів повітря-вода, в нашій кліматичній зоні, коефіцієнт сезонної ефективності дорівнюватиме 3-3,5. Теплові насоси з вертикальним зондом (свердловини) практично нечутливі до кліматичних коливань. На відміну від теплових насосів з горизонтальним колектором, для яких коефіцієнт СОР на початку опалювального періоду буде вищим за рахунок прогрітості верхнього шару ґрунту в літній період.

У другій половині опалювального сезону температура ґрунту знижується на кілька градусів. Цьому явищу схильні і теплові насоси свердловинного типу. Температура ґрунту навколо свердловини трохи знижується за опалювальний період і не встигає прогріється до наступного опалювального сезону. Це призводить до погіршення СОР і коефіцієнтом сезонної ефективності теплового насоса і може призвести до деградації грунту в даному місці.

Тому низка європейських дослідників, які мають великий досвід у вивченні теплових насосів, рекомендують у літній період включати тепловий насос у реверсному режимі, тим самим підтримуючи температуру ґрунту. Цей процес називається процесом термічної стабілізації. Значення коефіцієнта сезонної ефективності для ґрунтових теплових насосів лежить у межах від 3,5 до 4,3.

Для теплових насосів, що використовують воду як низькопотенційне джерело тепла, коефіцієнт сезонної ефективності досягає значень 4,5 – 5.