AKO VYPOČÍTAŤ COP, EER, SCOP A SEER PRE MULTISPLIT - časť 2.

Výpočet COP, EER, SCOP a SEER

Je rovnaký ako pri normálnej delenej jednotke. Popis výpočtu sezónnych vykurovacích a chladiacich súčiniteľov SCOP, SEER je podľa normy STN EN 14 511, 14825.

Vždy je však potrebné rozlišovať medzi:

EER chladiaci súčiniteľ (nominálny, deklarovaný, nameraný, ...)

COP vykurovací súčiniteľ (nominálny, deklarovaný, nameraný, ...)

SEER sezónny chladiaci súčiniteľ podľa normalizovaného výpočtu

SCOP sezónny vykurovací súčiniteľ podľa normalizovaného výpočtu

SPF sezónne výkonnostný súčiniteľ – predpovedaný vykurovací súčiniteľ v prevádzke vypočítaný pre konkrétne umiestnenie a prevádzkové podmienky vybraného tepelného čerpadla respektíve vypočítaný z nameraných, .... hodnôt, alebo nameraný.

Právne, technické normy

Nariadenia, normy, smernice možno rozdeliť vo vzťahu ku výrobe (EE, Ekodizajn, PED, Ecolabel, EHPA štítok,...), prevádzke (F plyny, WEEE, Zákon o vode, ...), budove(EPBD – EHB), EÚ (KEB klimaticko-energetický balíček 20x20x20) a právnym normám členského štátu (zákony o OZE, o EE, vodný, banský zákon, odpady, ...)

Na obrázku sú právne a technické normy vo väzbe na tepelné čerpadlá, ktorými EK zabezpečuje ciele klimaticko energetického balíčka.

Technické normy - Energetická efektívnosť tepelných čerpadiel

Hodnotí sa rôznymi metódami podľa právnych a technických noriem, ktoré i keď nie všetky sú zobrazené na obrázku.

Metodiky výpočtov COP, SCOP a SPF sú rozdielne. COP sa meria a hodnotí pre konkrétne tepelné čerpadlo v laboratórnych podmienkach pri normatívnych teplotách zdroja a odberu tepla.

Takto zistené COP používajú výpočty SCOP i SPF. SCOP sa počíta podľa normy a európskych nariadení pre normalizované sezónne teploty a potreby tepla pre tri klimatické oblasti v Európe.

SPF sa počíta pre konkrétnu inštaláciu tepelného čerpadla pre vybranú klimatickú oblasť so sezónou rozdelenou do teplotných intervalov (zásobníkov). Zhrnuté a porovnané sú výpočtové postupy a taktiež zistenia a závery. Pred návrhom tepelného obehu je potrebné predpovedať hodnotu reálne dosiahnuteľného výkonového čísla, a to na základe parametrov navrhovaného systému a jednotlivých prvkov, z ktorých sa obeh skladá.

Použitím COP a EER sa vypočíta SCOP a SEER podľa normy STN EN 14825. SPF je výsledkom výpočtu podľa normy STN EN 15316 4-2 alebo výsledkom meraní.

Klimatické zóny a zásobníky počtu hodín

Celoročné (sezónne) hodnotenie energetickej efektívnosti tepelných čerpadiel sa dá realizovať rôznymi spôsobmi. Výpočty SCOP (normatívny) alebo SPF (približujúci sa skutočnej prevádzke) sa od seba odlišujú viacerými parametrami, ktoré sa zohľadňujú alebo nezohľadňujú vo výpočte. Sú to príprava teplej vody, ďalej prídavné príkony pomocných zariadení, prídavný ohrev, ohrev teplej vody, tepelné straty zásobníkov teplej vody a podobne.

COP sú vypočítané hodnoty z nameraných hodnôt pri normalizovaných laboratórnych podmienkach podľa normy EN 14511. Postupy výpočtov SCOP a SPF podľa noriem EN 14825 a 15316 4-2 s využitím hodnôt COP podľa EN 14511 sa líšia okrem iného aj počtom hodín v zásobníkoch (binoch):

Pri výpočte SCOP sú normou dané vonkajšie teploty s normatívnym počtom hodín pre vonkajšie teploty pre tri klimatické oblasti (tabuľka),
Pri výpočte SPF sa zadávajú počty hodín pre vonkajšie teploty v oblasti, kde sa TČ inštaluje.

Vo výpočte SCOP

Sa počítajú hodnoty príkonu, potreby tepla, ... pre každú teplotu samostatne. Každá vonkajšia teplota má vlastný zásobník počtu hodín. COP je dopočítane lineárne z COP udaných v testovacích bodoch nameraných podľa SN 14511. Normalizovaný výpočet pre vybranú klimatickú oblasť umožňuje vytvoriť energetické štítky pre vzájomné porovnávanie energetickej efektívnosti výrobkov.

Vo výpočte SPF

Sú zásobníky počtu hodín tvorené v teplotných intervaloch, ktorých stredy sú testovacie body so známymi COP podľa normy EN 14511 a príkony, potreby tepla, príprava teplej vody, straty tepla sú počítané pre každý zásobník samostatne. SPF umožňuje hodnotiť inštaláciu energetickej efektívnosti výrobkov.

Klimatické zóny podľa STN EN 14825 a Nar. 811/2013/EÚ

Kvôli klimatickým rozdielom v Európe, SCOP môže byť počítane pre tri rôzne klimatické pásma

Sú to:

Priemerné pásmo zodpovedajúce Štrasburgu ´A´
Teplé pásmo zodpovedajúce Aténam ´W´
Studené pásmo zodpovedajúce Helsinkám ´C´

V Európskom energetickom štítkovaní, SCOP pre Priemerné pásmo je hlavné, ďalšie dve pásma sú výberové. Na obrázku sú tri klimatické pásma v Európe farebne odlíšené. Slovensko zasahuje do priemerného i studeného klimatického pásma

Počty hodín v každom zásobníku podľa vonkajších teplôt pre Bratislavu a tri klimatické pásma sú v tabuľke a na obrázku. Na obrázku je zreteľne vidieť rozdiely v počte hodín a v ich rozložení pre vonkajšie teploty vo všetkých troch klimatických pásmach. V tabuľke sú zvýraznené pozície A, B, C, D. Známe sú COP podľa normy EN 14511 pri týchto vonkajších teplotách. Ostatné COP sa dopočítajp lineárne pre ostatné vonkajšie teploty.

Naľavo na obrázku sú zásobníky počtu hodín a ich rozloženie podľa vonkajších teplôt pre tri klimatické oblasti podľa normy STN EN 14825. Napravo porovnanie počtu hodín a ich rozloženia pri vonkajších teplotách pre Bratislavu s normatívnymi hodnotami priemerného pásma (Štrasburg)

Je zrejmé, že celkový počet hodín vykurovacej sezóny je rozdielny pre každú klimatickú oblasť. Pre priemernú je to 4910 hodín, teplú 3590 hodín, chladnú 6446 hodín. Počty hodín podľa vonkajších teplôt pre Bratislavu čiastočne kopírujú referenčné hodnoty pre Štrasburg. Počet hodín pre vykurovaciu sezónu pre Bratislavu 4642 hodín je nižší a posunutý viac smerom do nižších vonkajších teplôt (SCOP bude nižšie). Pre Štrasburg je to 4910 hodín, čo je viac o 268 hodín, ale posunutý smerom do vyšších vonkajších teplôt (SCOP bude vyššie).

Zásobníky počtu hodín v teplotných intervaloch podľa STN EN 15316 4-2

Sú zobrazené na obrázku 3 pre tri miesta v rámci Slovenska a to Bratislava, Sliač a Kamenica nad Cirochou. Počty hodín pri vonkajších teplotách za posledných päť rokov sú spriemerované. Na obrázku nižšie vidíme ich početnosť pri každej vonkajšej teplote.

Pre výpočet SPF sa hodiny v teplotných intervaloch zaraďujú do zásobníkov (bin). Hranice zásobníkov sa určujú podľa pravidiel v norme. Volených je zväčšia 5 zásobníkov v teplotných intervaloch, ktorých stredy sú teploty -15, -7, 2, 7, 12 °C, čo sú testovacie body pre tepelné čerpadlo vzduch/voda podľa normy STN EN 14511. V tabuľke sú počty hodín a stupňohodiny v zásobníkov teplotných intervalov.

Na obrázkoch vyššie sú hodnoty zobrazené graficky. Je viditeľné, že zásobník s najnižšími teplotami je najväčší vo výpočtovej oblasti Sliač, z toho môžeme predpokladať, že výsledné SPF v tejto oblasti bude najnižšie.

Stupňohodiny

Stupňohodiny sú počítané ako súčin rozdielu vnútornej výpočtovej teploty vo vykurovanom priestore a vonkajšej teploty a počtu hodín, počas ktorých sa teplota vyskytla v danej oblasti za rok. Rozdiely vo výpočte stupňohodín pre SCOP a SPF sú vo vstupných údajoch. Pri výpočte SCOP sú zadané vonkajšie teploty s normatívnym počtom hodín pre tri klimatické oblasti. Pri výpočte SPF sú zásobníky počtu hodín tvorené ako teplotné intervaly, ktorých stredy sú testovacie body pre ktoré sa udajú počty hodín pre vonkajšie teploty v oblasti, kde sa TČ inštaluje.

Viac informácií v časopise Správy 7/2022