Topný faktor u tepelného čerpadla
Topný faktor je jedním z klíčových parametrů, podle kterého vybíráte tepelné čerpadlo. Rozhodně ale neplatí jednoduchá poučka, že čím vyšší topný faktor, tím lépe. Zjistěte, co všechno byste o topném faktoru měli vědět, aby se vám provoz tepelného čerpadla vyplatil.
Co je topný faktor?
Topný faktor udává poměr topného výkonu k příkonu tepelného čerpadla, respektive ke spotřebovanému množství energie. Můžeme si ho představit na jednoduchém příkladu. Tepelné čerpadlo o výkonu 12 kWh a příkonu 3 kWh má topný faktor 4 podle jednoduchého výpočtu 12/3 = 4. To znamená, že s každou dodanou kilowatthodinou energie dokáže vyprodukovat čtyři kilowatthodiny tepla. Topný faktor tedy můžeme chápat také jako účinnost tepelného čerpadla.
Topný faktor COP se řídí normou
Výrobci uvádí topný faktor obvykle jako COP, neboli Coefficient of Performance. Tento ukazatel je dán normou ČSN EN 14 511 a vypočítá se podle vzorce:
COP = změna tepla/mechanická práce spotřebovaná tepelným čerpadlem.Z tohoto vzorce je zřejmé, že topný faktor nemůže být veličinou stálou, ale mění se v závislosti na podmínkách, ve kterých pracuje. Stejné tepelné čerpadlo může mít topný faktor 6 a při jiných podmínkách bude COP jen 2. Proto je nutné srovnávat topný faktor při stejných podmínkách – teploty na vstupu a teploty na výstupu.
Topný faktor se nejčastěji uvádí v normovaných podmínkách:
• vzduch/voda při 2 °C/35 °C,
• země/voda při 0 °C/35 °C,
• voda/voda při 10 °C/35 °C.
Čím větší je rozdíl mezi vstupní a výstupní teplotou, tím bude topný faktor nižší. To znamená, že čím chladnější je vstupní zdroj (vzduch, voda nebo země), tím nižší bude topný faktor.
Tento poměr teplot nám ale jasně ukazuje, že topný faktor nezávisí jen na vnějších podmínkách a podnebí, ale rovněž na požadované teplotě na výstupu. Ideální je kombinovat tepelné čerpadlo s nízkoteplotním podlahovým vytápěním, kde je teplota na výstupu právě 35 °C. Čím vyšší teploty potřebujete dosáhnout na výstupu, tím nižší topný faktor bude.
Jaký je reálný topný faktor?
Topný faktor COP je ukazatel teoretický, kterého nelze v běžných podmínkách nikdy dosáhnout. Navíc výrobci uvádí topný faktor jen samotného tepelného čerpadla, nikoliv vytápěcího systému jako celku.
Proč nemá smysl za každou cenu usilovat o maximální topný faktor?
Přestože je topný faktor teoretickou veličinou, dává nám určitou představu o účinnosti tepelného čerpadla. Ale právě z toho důvodu nedává smysl koupit za každou cenu tepelné čerpadlo s co nejvyšším topným faktorem. Dosáhnout maximální účinnosti totiž chcete především z ekonomických důvodů – čím účinnější tepelné čerpadlo bude, tím více ušetříte na energiích. To ale neplatí za předpokladu, že se vám investice do tepelného čerpadla nikdy nestihne vrátit. Proto je nutné vždy posoudit přínos v úspoře energie v poměru k výši investice.
Z ekonomického pohledu se vyplatí investovat do vyššího topného faktoru jen v případě, že se zvýšené pořizovací náklady promítnou do zvýšené úspory energie tak, abyste dosáhli rozumné návratnosti.