COP

Sammenligning af COP for luft til Luft varmepumper

Luft til luft varmepumper er varmepumper, der i udedelen optager varmeenergi fra udeluften, og ved hjælp af el tilført varmepumpe systemet, hæver temperaturen på den optagne varmeenergi til temperaturen i indedelens indblæsning.

Varmepumpen leverer mere varmeenergi end den mængde el, der tilføres. Hvor mange gange større denne varmemængde er, i forhold til den tilførte mængde el, kaldes COP eller effektfaktor.

COP betyder: COP (Coefficient Of Performance).

Generelt kan der om COP siges,

• At COP beskriver varmepumpens drift ved en given temperatur for hhv. udeluften og indblæsningen.
• At COP ændrer sig for samme varmepumpe, når temperaturen på udeluften og/eller indblæsningen ændres.

På kurven vises hvordan COP ændrer sig ved ændring af hhv. udeluftens og den varme sides temperaturer.

• COP falder både ved koldere udeluft og højere temperatur på varmesiden.

Da varmepumper ofte beskrives, sammenlignes og sælges på baggrund af COP værdien, er det således vigtigt disse sammenlignes ens driftstemperaturer på både den kolde og varme side.

I praksis er design og dimensionering af varmepumpens enkelte dele (4 stk), bestemmende for den aktuelle varmepumpes effektfaktor.

Underdimensioneres udedelen og/eller indedelen, vil det påvirke COP i ugunstig retning.

Nogle varmepumper kan kapacitetsreguleres ved at ændre omdrejningstallet på kompressoren. Sænkes omdrejningstallet og dermed kapaciteten, vil effektfaktoren ofte være højere end ved 100 %. Spec. ved varmepumper med hårdt belastede optagere og/eller afgivere.

Da der således er mange parametre, der har indflydelse på en varmepumpes COP, vil der også være stor forskel på de enkelte varmepumpers effektivitet og arbejdsområde

På Figuren er vist spredningen på COP for varmepumpeprøvninger foretaget af de svenske energimyndigheder.

På grund af den viste store spredning de enkelte varmepumper imellem, er det vigtigt, at en sammenligning sker ved

• Samme udetemperatur
• Samme temperatur på indeluften
• Samme kapacitetstrin i forhold til max ydelsen
• Samme hjælpeudstyr tilsluttet

En effektfaktor alene kan ikke bruges til fastlæggelse af det årlige energiforbruget for anlægget.

Samtidigt med at COP ændrer sig ved ændringer af både ude- og inde temperaturen, så ændrer varmepumpens varmeydelse sig også, men dog primært ved ændringer af udetemperaturen.

Figuren viser et typisk forløb for ændringen af varmeydelsen ved forskellige udetemperaturer.

Det er således vigtigt at de varmepumper der vælges til sammenligning, dækker det ønskede varmebehov ved den ønskede udetemperatur.

Valg af luft til Luft varmepumpers størrelse.

Det årlige varmebehov for et hus bestemmes af udetemperaturens forløb hen over året. Hvis en luft til luft varmepumpe skal dække hele husets varme behov, skal den således kunne levere nok varme til huset, selv ved f. eks. -12 °C, hvilket er den temperatur på udeluften man normalt dimensionerer varmeanlæg ved.

I eksemplet på figuren dækker varmepumpens huset behov ned til ca. -2 °C, og under denne temperatur må der anvendes tilskudsvarme. Hvis varmepumpen skal have en varmeydelse svarende til husets varmetab på godt 6 KW, skal den være ca. dobbelt så stor som den viste.

Temperaturforløbet hen over året, målt time for time, viser imidlertid, det ikke er ret mange timer af året, hvor temperaturen er lavere end -2 °C. Dette medfører at varmepumpen, der dækker varmebehovet de øvrige timer, dækker langt den største del af årets samlede varmebehov.

Kurven viser hvor mange timer temperaturen er lavere end en given temperatur.

Kurven læses således, at går man på venstre skala ind ved f.eks. temperaturen -2°C, kan der lodret under skæringspunktet på den vandrette skala aflæses, at ca 800 timer af årets 8760 timer er temperaturen lavere end -2 °C. Dette svarer til ca 10 % af året.

Regnes der videre på dette forhold får man følgende dækning af varmebehovet ved forskellige udetemperaturer.

Hvis en Varmepumpes varmeydelse dækker f.eks. 50% af det dimensionerende varmetab for et hus, så kan den alene opvarme huset ned til 4 °C, og den dækker 89% af varmebehovet.

Beregning af varmepumpers energiforbrug.

Da en varmepumpes effektfaktor udelukkende angiver effektiviteten ved en bestemt driftstilstand, kan den ikke umiddelbart bruges til at beregne det årlige energiforbrug til opvarmningen af et hus.

Et nøgletal der kan bruges hertil kaldes EER, eller ”Energy Effiency Ratio”. Tallet beregnes på grundlag af effektfaktorerne for hele varmepumpens driftsområde sammenholdt med nævnte temperaturforløb over året. Da EER er bundet til årets temperaturer, er det vigtig at EER er beregnet for det klima, der gælder hvor den opstilles.

Divideres husets varmebehov med EER får man beregnet varmepumpens årlige elforbrug.

For at kunne beregne en varmepumpes elforbrug er således nødvendigt at kende husets varmebehov. På i de fleste ældre huse er behovet ikke kendt, og at beregne det er ret omfattende og usikker.

En mere overkommelig måde er, at beregne varmebehovet ud fra det eksisterende varmeforbrug, sammenholdt med kendte nøgletal, som f.eks virkningsgraden for varmeanlæggene, og en vurdering af isoleringsgraden på huset.

På nedenstående kurve vises et eksempel på varmeforbruget for et parcelhus med forskellige opvarmningsmetoder.

Årsagen til at der er forskellige varmeforbrug til det samme varmebehov skylder, at varmeanlæggene har forskellige virkningsgrader.

For oliefyr kan regnes med følgende virkningsgrader:

• Oliefyr før 1977 har en virkningsgrad mindre end 0,60
• Oliefyr efter 1977 har en virknings grad på ca. 0,85
• Moderne kondenserende oliefyr en virkningsgrad på 0,95

For fjernvarmeanlæg er virkningsgraden 0,8 og 0,9 afhængig af isolering og rørføring.

For elvarmeanlæg regnes virkningsgraden 1.

Ved herefter at dividerer anlæggets virkningsgrad op i Energiforbruget findes husets varmebehov.

Ved at gange olieforbruget i liter med 10,5 findes tilsvarende varmeforbrug i kWh.

Ved anlæg med oliefyr skal det beregnede varmebehov ganges med 10,5 for omregning fra liter olie til kWh.

Hvis husets varmeforbrug ikke er kendt, må varmebehovet fastlægges på anden måde. Det kan være ved anvendelse af egnede nøgletal. Metoden er mere usikker, da der indgår forskellige vurderinger. Det kan f.eks. være en vurdering af isoleringstilstand, alder og vedligeholdelse.

I tabellen er vist eksempler på varmebehovet for parcelhuse i forskellige aldersklasser. Tallene er fundet i forbindelse med energisyn på eksisterende huse. Det kan umiddelbart ses at husets alder har stor betrydning.

Metoden må betragtes at være mere usikker end den, der baseres på energiforbruget,

Ved beregning af en luft til luft varmepumpes energiforbrug skal der foruden varmebehovet også anvendes temperaturen mellem varmeydelsen og varmebehovet, for på den baggrund at fastlægge energidækningen.

For beregningen er det nødvendigt at kende det ”dimensionerende varmetab” for huset. I beregningen indgår husets varme pr m2, graddage og temperaturdifferensen mellem ude- og indeluften.

Beregningen er gennemmført for et hus ældre end 1990 og med en udetemperatur på -12 °C.

Da det dimensionerende varmetab er fastlag, kan husets varmetab i forhold til udeluftens temperatur beregnes og tegnes ind i en graf. I samme graf indtegnes varmepumpens ydelse, også i forhold til udeluftens temperatur.

På grafen ses at skæringspunkterne for samme varmepumpe anvendt på et hus på 80 alt 100 m2 bliver h.h.v. 0 og -4 °C.

Ved at anvende kurven for energidækningen findes, at varmepumpen på et hus på 80 m2 dækker 90 % varmebehovet, og på et 100 m2 hus 80 % af varmebehovet.

Nævnte dækning af varmebehovet forudsætter at varmepumpen standses ved skæringstemperaturen. Det sker sjældent i praksis, og dækningsgraden vil således være højere. Fortsætter varmepumpen at køre ned til 12 °C kan som tommelfingerregel antages at varmepumpen yderligere dækker halvdelen af det resterende varmebehov.

Da varmepumpen sandsynligvis ikke kan dække hele opvarmningsbehovet, vil den resterende skulle dække med tilskudsvarme.

Find mere viden