Ročné pracovné číslo prezradí účinnosť tepelného čerpadla

Ak chcete zistiť výkon alebo účinnosť tepelného čerpadla, dajte si pozor na to, aké parametre sledujete. Objektívny nie je v tomto prípade vykurovací faktor (COP), ale tzv. ročné pracovné číslo (SCOP). Prečítajte si, ako sa k nemu výrobca dopracuje a čo vám prezradí o nákladoch na vykurovanie.

Vykurovací faktor (COP) namiesto účinnosti

Účinnosť vykurovania tepelným čerpadlom môžu výrobcovia špecifikovať pomocou viacerých parametrov. Prvým je tzv. výkonové číslo, nazývané aj vykurovací faktor. Označuje sa skratkou COP (z anglického coefficient of performance).

COP je pomer odvádzanej energie, t. j. tepla využívaného na vykurovanie či ohrev vody, a privádzanej elektrickej energie potrebnej na získanie daného tepla.

Matematicky to môžeme vyjadriť:
COP = Qod/Qpr, kde:
Qod je množstvo odvádzanej tepelnej energie,
Qpr je množstvo privádzanej elektrickej energie.

Výsledkom je bezrozmerné číslo, vďaka ktorému ihneď vidíte, koľkonásobne viac tepla získate vynaložením určitého množstva elektriny.

Príklad:
COP = 3,5 v praxi znamená, že na spotrebovanú 1 kWh elektriny tepelné čerpadlo získa 3,5 kWh tepla.

COP je teda spôsob, ako vyjadriť účinnosť tepelného čerpadla. Štandardné vyjadrenie účinnosti desatinným číslom alebo percentami (ako pri plynových či elektrických kotloch) v tomto prípade výrobca nemôže použiť. Maximálna účinnosť každého zariadenia sa totiž počíta ako pomer výkonu a príkonu, pričom maximálna hodnota je 1,0 (v percentách je to 100 %). Ide o stav, keď zariadenie premení 100 % energie na želanú formu, napríklad elektrinu na teplo pomocou ohrievacieho telesa.

V prípade tepelných čerpadiel však do hry vstupuje aj teplo zo vzduchu, zeme či z vody. Čerpadlo toto teplo nevyrába, ale pomocou kompresora (poháňaného napríklad elektrinou) presúva z uvedených zdrojov do vykurovacej sústavy objektu. Toto teplo teda nemôžete do bežného výpočtu účinnosti zahrnúť. Vyšlo by vám číslo vyššie než 1,0 (resp. než 100 %), čo je nezmysel.

Spoliehajte sa radšej na ročné pracovné číslo (SCOP)

Ani vykurovací faktor (COP) vám však nepovie nič o dlhodobej účinnosti. Vyjadruje iba účinnosť tepelného čerpadla v danom okamihu, pričom neberie do úvahy spotrebu všetkých jeho súčastí.

COP platí len pre aktuálne podmienky – v prípade najpoužívanejších typov tepelných čerpadiel vzduch – voda je to pre konkrétnu vonkajšiu teplotu vzduchu (napríklad 10 °C) a konkrétnu výstupnú teplotu vody (napríklad 35 °C). COP môžu výrobcovia špecifikovať aj pre viacero teplôt. Tie potom uvádzajú ako doplnkové čísla za skratkou COP, pre uvedené teploty by to teda bolo COP 10/35.

Teraz však prichádza chyták. Pri iných teplotných rozsahoch môže byť účinnosť čerpadla nižšia a spotreba energie vyššia. Na základe COP teda nedokážete posúdiť, nakoľko je daný model tepelného čerpadla účinný počas celoročnej prevádzky. Nemôžete ani objektívne porovnať dva modely medzi sebou.

Omnoho presnejším parametrom je tzv. ročné pracovné číslo (SCOP). To vyjadruje účinnosť tepelného čerpadla v reálnych podmienkach daného klimatického pásma počas celého roka.

Zapamätajte si: Ročné pracovné číslo sa označuje skratkou RPČ alebo častejšie SCOP (z anglického seasonal coefficient of performance).

Výrobcovia používajú na výpočet SCOP dáta z meracích prístrojov získané pri rôznych prevádzkových podmienkach. Tie simulujú vo vlastných laboratóriách alebo v nezávislých skúšobniach. Využívajú pri tom meteorologické modely pre viaceré klimatické pásma. Okrem spotreby kompresora berú do úvahy aj elektrinu spotrebovanú napríklad na odmrazovanie vonkajšej jednotky či na činnosť ďalších súčastí.

Nejde teda iba o priemer COP nameraný pri rôznych teplotách, ktorý by ste si dokázali vypočítať na papieri.

Pri meraniach a výpočtoch môžete brať do úvahy: 

1. spotrebu riadiacej jednotky, kompresora a zdroja tepla (vrátane napríklad elektriny potrebnej na odmrazovanie),
2. celkovú spotrebu tepelného čerpadla vrátane tepelných strát v zásobníku vody a rozvodoch vykurovacieho systému,
3. spotrebu tepelného čerpadla, tepelné straty, spotrebu doplnkového elektrického ohrievača, resp. vložky a spotrebu obehového čerpadla vo vykurovacej sústave.

Pri metóde podľa bodov 2 a 3 získate obraz o účinnosti celej vykurovacej sústavy. Lenže tá je v každom objekte iná, a tak výrobcovia väčšinou používajú metódu podľa bodu 1.

Čím vyššia účinnosť tepelného čerpadla, tým nižšie náklady

SCOP je rovnako ako COP bezrozmerné číslo. Udáva sa teda bez fyzikálnej jednotky s presnosťou na jedno desatinné miesto. Vyjadruje, koľkonásobne viac tepelnej energie vám čerpadlo poskytne oproti spotrebovanej elektrine v priemere počas roka. SCOP sa obvykle začína na 3,0 pri menej účinných modeloch, moderné čerpadlá však často prekonávajú aj hodnotu 5,0.

Príklad:
Ročná potreba tepla pre dom: 10 000 kWh
SCOP tepelného čerpadla: 4,0
Elektrina spotrebovaná tepelným čerpadlom: 10 000 kWh : 4,0 = 2 500 kWh

Uvedený príklad je iba ilustračný. Nezahŕňa elektrinu potrebnú na prevádzku obehových čerpadiel a pomocného ohrevu či straty vo vykurovacej sústave.

Zapamätajte si: Čím vyššie je SCOP, tým je tepelné čerpadlo úspornejšie, pretože na získanie rovnakého množstva tepla spotrebuje za rok menej elektriny.

Zvýšte účinnosť tepelného čerpadla a ušetrite

Aby bola účinnosť tepelného čerpadla čo najvyššia, musíte splniť viacero podmienok. Tou hlavnou je čo najnižší teplotný rozdiel medzi primárnym zdrojom tepla a požadovanou teplotou vykurovacieho systému. To môžete dosiahnuť:

• použitím tepelného čerpadla v nízkoenergetickej budove,
• kombináciou nízkoteplotného plošného vykurovania (podlahové, stenové či stropné) alebo použitím veľkoplošných nízkoteplotných radiátorov,
• výberom primárneho zdroja tepla s vysokými teplotami, napríklad zem či voda, nie vzduch,
• kombináciou so solárnou energiou na výrobu teplej vody.