Obsah článku
Topný faktor = COP
Topný faktor je základním parametrem ukazujícím „účinnost“ tepelného čerpadla. Je to poměr mezi vyrobeným teplem a spotřebovanou elektrickou energií.
- Čím je vyšší topný faktor, tím je provoz zařízení levnější.
- Čím je nižší teplota topné vody, tím je topný faktor vyšší.
(proto je výhodnější podlahové topení, kterému stačí nižší teplota vody než radiátorům)
Topný faktor patří mezi bezrozměrné veličiny, je tedy vyjádřen číslem. Nejčastěji se hodnota topného faktoru pohybuje v intervalu 2 až 5, resp. 7. Hodnota topného faktoru závisí na vstupní a výstupní teplotě, typu kompresoru a dalších okolnostech. Dodavatelé obvykle udávají topný faktor při různých teplotách vstupního a výstupního média. Většinou jde o teoretickou hodnotu, reálný topný faktor bývá nižší (různé energetické ztráty).
Pokud má např. tepelné čerpadlo topný faktor 4 znamená to, že dokáže vyprodukovat 4 x více tepla, než kolik je třeba dodat elektrické energie pro jeho provoz. V praxi platí, že čím je vyšší topný faktor, tím je vyšší i účinnost tepelného čerpadla (jde o lineární závislost). Obdobná úměra neplatí pro schopnost tepelného čerpadla uspořit energii. Úspora energie neroste úměrně s topným faktorem, nejedná se o lineární závislost. Roste-li topný faktor, úspora se zvyšuje pomaleji (hyperbolická závislost).
Typy tepelných čerpadel
Čerpadlo vzduch/voda – první slovo označuje odkud tepelné čerpadlo bere energii (vzduch), druhé slovo označuje kam tepelné čerpadlo energii ukládá (voda). V principu tedy tepelné čerpadlo pomocí vzduchového kompresoru stlačí vzduch, stlačením vzduchu se vytvoří teplo, toto teplo čerpadlo odebere a přepraví do objektu a předá do systému vodního topení a do systému ohřevu užitkové vody.
Čerpadlo země/voda – teplo se bere z podzemních vrtů nebo plošných kolektorů, které jsou instalovány pod zemí a opět se přepraví do objektu a předá do systému vodního topení a do systému ohřevu užitkové vody.
Čerpadlo vzduch/vzduch – pomocí vzduchového kompresoru se stlačí vzduch a stlačením vzduchu se vytvoří teplo. Toto teplo čerpadlo odebere a přepraví do objektu. Zde ho předá do vzduchového výměníku, který ohřátý vzduch předá ventilátorům a vžene je do jednotlivých místností objektu.
Topný faktor tepelných čerpadel
Tepelné čerpadlo je zařízení, které využívá teplo okolního prostředí k tomu, aby ho přemístilo na požadované místo. Tepelné čerpadlo se označuje dvěma slovy, z nichž první označuje zdroj, odkud se čerpá teplo, a druhé odkazuje na teplosměnné médium (např. TČ vzduch/vzduch). V tuzemských podmínkách je nejčastěji zdrojem energie okolní vzduch, půda, popř. voda. Získávání energie zodpadního vzduchu či hlubinných vrtů jsou varianty technologicky, a tedy finančně náročné. Teplo je v tepelném čerpadle předáno buď vodě (např. teplovodní vytápění, ohřev TUV apod.), nebo vzduchu (teplovzdušné vytápění).
Topný faktor je základním parametrem tepelného čerpadla. Topný faktor během roku většinou kolísá, proto je dobré, pokud je k dispozici hodnota průměrného ročního topného faktoru. Je to poměr celoroční spotřeby energie a celoroční výroby tepla. Pomocí takto stanoveného faktoru lze vyhodnotit provoz tepelného čerpadla a skutečné náklady. Existují i systémy, které díky stabilní vstupní teplotě (např. odpadní vzduch – TČ vzduch/voda, zemské podloží – TČ země/voda), mají celoročně stabilní hodnotu topného faktoru.
Topný faktor vytápěcího systému
Pojem topný faktor se často vztahuje i na celý topný systém. Oproti topnému faktoru tepelného čerpadla jde o nižší hodnotu veličiny, která je ovlivněna i jinými faktory, než jsou vlastnosti samotného čerpadla, resp. kompresoru. Jsou to především: bivalentní zapojení (dva různé zdroje tepla, např. tepelné čerpadlo a elektrokotel, krb apod.), ohřev teplé užitkové vody (celoroční ohřev – nejmenší pokles COP) nebo kvalita topného systému (znehodnocení provozu tepelného čerpadla nevhodnou instalací).
Topný faktor klimatizací
Klimatizace je zařízení pro úpravu vlastností vzduchu, především teploty (dále např. vlhkosti). V našich podmínkách se úpravou vzduchu u klimatizací určených do bytu či rodinného domu rozumí zejména jeho chlazení v letních měsících, u klimatizací založených na principu tepelného čerpadla je možné využít režim vytápění. Základem klimatizačního zařízení s funkcí chlazení a vytápění je kompresorový okruh, který charakterizují dva parametry: EER faktor (účinnost chlazení) a COP faktor (účinnost vytápění).
Hodnota topného faktoru u klimatizací založených na principu tepelného čerpadla udává účinnost zařízení v režimu vytápění (doplněk základního režimu chlazení – faktor EER). Podle hodnoty COP jsou klimatizace řazeny do energetických tříd. Zařízení třídy A má hodnotu COP vyšší než 3,6 (pro srov. třída A pro EER faktor musí být vyšší než 3,2).
Ekvitermní regulace
Ekvitermní regulace je regulace, která umí upravit teplotu topné vody vstupující do topného systému v závislosti na venkovní teplotě.
U tepelných čerpadel je ekvitermní regulace důležitější než u jiných zdrojů tepla, protože čím je nižší teplota topné vody, tím je provoz tepelného čerpadla levnější.