SCOP JA COP

[johannes]

[size=10pt]Eräs maalämpöpumpputoimittaja kirjoittaa oheisen lainauksen mukaisesti:[/size]

"Esimerkiksi Malli A -invertterimaalämpöpumpun COP (0 °/ 35°) on 4,8. Malli B -maalämpöpumpun vastaava COP-arvo on 4,9.

Lämmityskauden lämpökerroin (SCOP, Seasonal Coefficient of Performance)

SCOP eli lämmityskauden lämpökerroin kertoo maalämpöpumpun hyötysuhteen selkeämmin kuin COP, koska se ottaa huomioon lämmityskausien vaihtelut.

SCOP lasketaan neljälle eri lämmityskaudelle, koska laskennassa sovellettavat lämpötilavälit, perusmitoituksen lämpötilat ja mitoituskuormat ovat kausikohtaisia. Lisäksi maalämpöpumppujen lämpökerrointen laskennassa huomioidaan maantieteelliset ilmastovyöhykkeet. Pohjois-Euroopassa lämmityskauden lämpökertoimen laskenta perustuu Helsingin ilmasto-olosuhteisiin.

Esimerkiksi Malli A -invertterimaalämpöpumpun SCOP (0 °/ 35°) on 5,6. Malli B-maalämpöpumpun vastaava SCOP-arvo on 5,8[/font]."

Minua kiinnostaa tietää, miksi esimerkin mukainen vuotuinen hyötysuhden SCOP on molemmilla malleilla parempi kuin COP.  Lainauksesta olen poistanut laitemerkin, muuten teksti on täysin kopio alkuperäisestä.

[jmaja]

35 menovesi tarkoittaa mitoituslämpötilan menovettä eli vaikkapa -26 C Etelä-Suomessa. Tällöin käytännössä menovesi on keskimäärin paljon alhaisempi ja COP parempi. SCOP lasketaan vuodelle huomioiden koko vuoden teho- ja menolämpötilajakauma.

[johannes]

Kysyn lisää ymmärtääkseni systeemin toimintaa.

Siteraamani tietolähde kirjoittaa "COP-arvo saadaan tekemällä mittaukset +7 asteen lämpötilassa. Tästä johtuen COP ei yksistään anna luotettavaa tietoa lämmityslaitteen toimivuudesta vaikkapa pakkassäässä. COP-lukujen vertailussa kannattaa varmistaa mitä standardia ja olosuhteita laskennassa on käytetty. Aikaisemmin käytössä ollut SFS-EN 255 -standardi antaa paremman COP-arvon kuin virallisella SFS-EN 14511 -standardilla tehdyt laskelmat.

Esimerkiksi MalliA -invertterimaalämpöpumpun COP (0 °/ 35°) on 4,8. MalliB-maalämpöpumpun vastaava COP-arvo on 4,9."

Ymmärränkö oikein, että mittaustilanteessa ulkoilman lämpötila on +7, lämmönlähteen (lämpökaivosta tulevan nesteen) lämpötila on 0 astetta ja tavoitteena on, että systeemi tuottaa +35 asteista vettä? Kun mitataan SCOP-arvo toisissa olosuhteissa, pidetäänkö vaatimuksena, että systeemi tuottaa edelleen +35 asteista vettä?

Miten COP ja SCOP muuttuvat, kun ulkoilman lämpötila on selvästi pakkasella tai kaunis kesäpäivä? Kysymykseni johtuu siitä, että tapauksessamme porakaivosta saatavan veden lämpötila on melkein sama suuren osan vuotta (kaivon syvyys 240 m, tehollinen syvyys 232 m.

Miten COP ja SCOP-kertoimet muuttuisivat, jos meillä olisi maalämpöpumpun sijasta vesi-ilmalämpöpumppu, joilloin lämmönlähteen (ulkoisen ilman) lämpötila vaihtelisi välillä -26  ja +30 astetta? Tällöin edelleen pitää tuottaa +35 asteista vettä.

[jmaja]

BOW 0/35 COP tarkoittaa tilannetta, jossa kaivosta tulee 0 C vettä ja menolämpötila on 35 C. Paluu taisi olla 5 C kylmempää. Ulkolämpötila ei tuohon vaikuta mitekään.

Sitten SCOP yrittää laskea koko vuoden COPin. En ole lukenut tuon standardia, mutta perusperiaate on se, että lämmöntarve riippuu lineaarisesti ulko- ja sisälämpötilan erosta ja vastaavasti menolämpö tai paremminkin keskimääräinen veden lämpö (menon ja paluun keskiarvo suunnilleen) tehontarpeesta.

Jos mitoituslämpötila on -26 C ja silloin tarvitaan 35 C menolämpö (hyvä lattialämmitys ja hyvin eristetty talo), niin lämpötilaero sisälle on 47 C. Yleensä kai oletetaan hukkalämmöstä tulevan muutama aste, joten käytetään 17 C sisälämpötilaa ja ero silloin 43 C. Puolessa välissä eli -4,5 C:ssä tehon tarve on puolet ja menolämpökin laskee reilusti. 5 C dt:llä ero vedestä sisäilmaan 35 C menovedellä 11,5 C eli puolet olisi n. 6 C eli menolämpö olisi silloin n. 29 C. Sitten +6 C:ssä sitten lämmitystarve enää 1/4 -26 C:stä ja menovesi 26 C.

Keskimääräinen menovesi siis alle 30 C, koska kovia pakkasia on harvoin.

Eri menovesille on omat COPit ja noista lasketaan paikkakuntakohtainen SCOP. Kylmä ilmasto on laskettu Helsingin mukaan.