O que é um bom COP para uma bomba de calor ar-água?

O coeficiente de desempenho, COP, é a relação entre o calor ou o frio produzido por uma bomba de calor e a entrada específica de energia. O policial ideal para sistemas de bomba de calor começa em 2.0. Isso é para as bombas de calor de fonte de ar, enquanto a geotérmica começa em 3.1. Ainda assim, o policial de uma bomba de calor pode estar acima de 4,0. No guia abaixo, discutiremos o COP ideal de diferentes unidades de bomba de calor e o significado prático do COP. 

 

Qual é o COP ideal do ar para uma bomba de calor de água? 

Se você estiver usando uma bomba de aquecimento de circuito fechado, um bom COP ficará entre 3,5 e 4,2. O COP máximo, por outro lado, deve ser 4,7+.

Com um circuito aberto, o COP ideal fica entre 4,0-4,5, enquanto o valor máximo é 5,0+. por último, a bomba do aquecedor de troca direta tem um bom COP de 4,1 e um máximo de 0f 5,0+

O COP não deve ser confundido com uma classificação de eficiência de bombas de aquecedores de ar para água. As bombas de calor ar-água têm uma classificação SEER/resfriamento de 13 no norte dos EUA e 14 no sul. Eles têm uma classificação mínima de HSPF/aquecimento de 8,5. 

Além disso, as bombas de calor geotérmicas são classificadas em termos de circuitos e água-ar versus água-água. Você também pode ver suas eficiências aqui na página Energy.gov. Além disso, os números mais eficientes sempre recebem um sinal +, pois a eficiência melhora a cada ano. 

 

Compreendendo o coeficiente de desempenho

Como dito anteriormente, o Coeficiente de Desempenho é uma classificação de desempenho. Ele mostra como a bomba do aquecedor de ar para água transfere calor ou frio em comparação com a energia elétrica efetivamente usada. Lembre-se, as bombas de calor ar-água transferem calor de zonas de baixa temperatura para regiões de alta temperatura. 

É contra as leis da termodinâmica. O calor deve fluir das regiões quentes para as regiões frias. Nesse sentido, a transferência de calor “subida” contra as leis do calor requer trabalho. COP, portanto, mostra a eficácia com que uma bomba de calor ar-água realiza este trabalho. Ele indica a quantidade de energia necessária à unidade para mover uma medida fixa de calor a uma temperatura fixa.

Se você está procurando quanto calor o HP transfere quando alimentado com uma quantidade específica de energia, o COP é o que você está procurando. Por exemplo, o ar para a bomba de calor de água com um COP de 2,5 movimentará 2,5 vezes mais energia térmica do que a energia elétrica que utiliza. 

 

Então, como você determina o COP do ar para uma bomba de calor de água? 

Simplificando, você pode determinar o COP de suas unidades usando a equação COP igual ao quociente entre produção e entrada de energia. A unidade de medida da quantidade de calor movimentada é o BTU, Unidades Térmicas Britânicas por hora. A energia, por outro lado, é medida em watts. E 1BTU é igual a 0,293 watts. 

Por exemplo, a produção de energia de uma bomba de calor ar-água é de cerca de 60.000 BTU. Ele também funciona a 42.000 watts. Para obter o COP das unidades, multiplique o BTU por watts (60.000 X 0,293. O que deve dar 17.580). Assim, a energia produzida é de 17.580 watts ao mover o ar de dentro para fora ou vice-versa. Em seguida, divida os watts de saída pelos watts de entrada 17.580/4.200. Isso lhe dá 4,18 COP.

 

Maneiras de melhorar o COP do seu HP

O COP das bombas de calor ar-água pode ser melhorado diminuindo a diferença de temperatura quente e fria pela qual a unidade funciona. Como as bombas do aquecedor de ar para água são bidirecionais para aquecimento ou resfriamento, é necessário reduzir a temperatura de saída. A nova leitura deve ser de 30 °C. Você deve usar canais grandes, pisos canalizados, paredes ou tetos para reduzir o ruído. Por outro lado, as temperaturas de entrada devem ser aumentadas. Você deve usar água subterrânea em vez de ar nesta frente.  

A bomba de calor pode ser melhorada se os tamanhos internos dos trocadores de calor forem aumentados. Conseqüentemente, isso aumenta a eficiência de acordo com a energia utilizada pelo compressor, pois reduz a diferença de temperatura interna da unidade em relação ao compressor. 

O COP dos chillers de absorção pode ser aumentado usando um segundo ou terceiro estágio. os resfriadores de efeito duplo e triplo são supereficientes em comparação aos resfriadores de efeito único, com COPs superiores a 1. Eles exigem altas pressões, vapor superaquecido, mas ainda assim são cerca de dez libras de vapor por 60 minutos por tonelada de resfriamento.

 

Fatores que afetam o desempenho do coeficiente 

As bombas de calor ar-água absorvem o calor e o descarregam na terra ou na água no verão. No ar exterior, uma fonte de ar faz a mesma coisa. Uma bomba de calor ar-água extrai e descarrega calor facilmente. Isto se deve às temperaturas mais altas do solo no inverno e mais frias no verão.  

Apesar disso, alguns fatores podem dificultar o seu desempenho, como:

 

Tipo de circuito ar-água

O maior COP está geralmente associado a bombas de calor em circuito aberto. Por outro lado, o ciclo fechado terá COPs relativamente justos, mas não tanto quanto o aberto. 

 

Propósito 

Tal como acontece com muitas bombas de calor geotérmicas, elas funcionam melhor no modo de resfriamento e não no modo de aquecimento. 

 

Está funcionando em estágio alto ou baixo?

As bombas de calor geotérmicas possuem um recurso de dois compressores. Menos energia é consumida quando usada apenas no estágio inferior. Assim, o COP da bomba de calor aumenta enquanto está no estágio baixo. 

 

As temperaturas exteriores

A temperatura externa tem um grande impacto. Por exemplo, se a bomba de calor condiciona o ar da sua casa e a temperatura externa é de 80 F e 70 F, a diferença é de dez graus no interior. É muito simples dispersar o calor a 80F. No entanto, se a temperatura exterior atingir 110 F, a bomba de calor terá de se esforçar ainda mais e utilizar mais energia, reduzindo o COP. 

 

Concluindo 

Em retrospecto, um bom COP para uma bomba de aquecedor de ar para água deve estar acima de 4,0. no entanto, ainda existem outros fatores em jogo. Qual é o tipo de falha na sua bomba comedora de ar para água? Você está operando no modo de resfriamento ou no modo de aquecimento? Você está usando o estágio alto ou o estágio inferior? Em geral, uma bomba de calor pode funcionar com um COP de 4,7+, desde que seja operada de forma ideal.