COP of Coefficient Of Performance

Onder de COP van een warmtepomp verstaat men de verhouding nuttige warmte en opgenomen energie. Dit kan worden berekend uit de temperaturen van het koudemiddel:

COP formule

Hierin is h de efficiency van de motor/compressor, typisch 50%. Thigh is de temperatuur waarop de warmte afgegeven wordt, Tlow de temperatuur waarop de warmte opgenomen wordt. DTcon is de temperatuurval over de condensor en DTevap de temperatuurval over de verdamper. Voor lucht-lucht warmtepompen is die typisch 20C. Dan geldt voor het nederlandse stookseizoen met een gemiddelde buitentemperatuur van 4.8C en een gemiddelde binnentemperatuur van 17.3C en 50% efficiency een COP van 3.0. Met dunne-draad warmtewisselaars kan DT dalen tot 5C, waardoor de COP stijgt tot 6.6 .

Als we de volgende configuratie gebruiken:

heat pump system with fiwihex fans and tubehex heat exchangers

Drie 200 W/K warmtewisselaars buiten (toaal 600 W/K), zeven 100 W/K binnen (700 W/K) en twee 1000 W/K water/propaan warmtewisselaars. De Novem standaard tuinkamerwoning is 130 W/K. Gedurende het stookseizoen is de gemiddelde buitentemperatuur 4.8C en de gemiddelde binnetemperatuur 17.3C, verschil 12.5C. We moeten dus met 12.5*130=1625W stoken. Tlow wordt dan 4.8 -(1625/600) - (1625/1000) = 0.5C. Binnen wordt Thigh: 17.3 + (1625/700) + (1625/1000) = 21.2C. Invullen in bovenstaande formule levert: COP = 7.1

De drie warmtewisselaars buiten zijn Ø90 cm en draaien met 73 toeren per minuut. Dat kost 15.3W electriciteit per stuk als we een motorefficiency van 50% aannemen. Binnen zijn ze Ø74 cm en draaien met 50 toeren per minuut, gebruiken 2/2W per stuk. Met twee 15W waterpompjes en een compressor die 1625/7.1=229W verbruikt, komen we op een "echte" COP van 1625/(229+3*15.3+2*15+7*2.2)= 5.1, met alle hulpenergie.

Als we van grondwater uitgaan, hebben we de warmtewisselaars buiten niet meer nodig en kunnen vanaf 10C pompen. Tlow wordt dan 10 - (1625/1000) = 8.4C, Thigh (met dezelfde binnenwarmtewisselaars) blijft 21.2C. De COP met alle hulpenergie wordt dan 8.7!

Dit zijn geen irreële getallen: wij hebben met een warmtepomp uit standaard koeltechnische onderdelen 90% van de theoretische waarde gehaald, met propaan (R502) als koelmiddel. Met optimale fanmotoren en zuinige acroll-compressoren met DC motoren zijn nog hogere COPs te halen.

Een zodanige warmtepomp heeft alleen maar wateraansluitingen met lage temperaturen, zonder hoge drukken. Dat betkent dat hij in de fabriek gevacumeerd en met koelmiddel gevuld kan worden, wat de kwaliteit zeer ten goede komt. Voor het installeren in de woning is ook geen STEK diploma meer vereist, sterker nog: de consument kan zelf zijn warmtepomp installeren die in de zomer als airconditioning kan werken.

Home

Commentaar op de inhoud: eur@fiwihex.nl   Commentaar op de vormgeving: webmaster@fiwihex.nl   Ververst op: 7 oktober 1999