COP

Van Wikipedia

Voor de politie opleidingsbureaus, zie Competentie Ontwikkel Plaatsen

COP is de afkorting voor coefficient of performance. Het geeft de verhouding weer tussen de hoeveelheid afgegeven warmte tegenover de hoeveelheid geleverde energie van een warmtepomp.

$COP = \frac{|Q|}{W}$
Hierbij is Q de bruikbare hoeveelheid warmte geleverd door de condensor van de warmtepomp en W de hoeveelheid energie de verbruikt is door de compressor.

Volgens de eerste wet van de thermodynamica geldt dat: $Q w a r m = Q k o u d + W$ and $W = Q w a r m - Q k o u d$ , waar $Q w a r m$ de warmte is die door het warmtereservoir is afgegeven. En $Q k o u d$ de warmte opgeslagen in het koudereservoir.
Als men nu W vervangt bekomt men: $COP_{verwarming}=\frac{Q_{warm}}{Q_{warm}-Q_{koud}}$
Het kan aangetoond worden dat $\frac{Q_{warm}}{T_{warm}}=\frac{Q_{koud}}{T_{koud}}$ en $Q_{koud}=\frac{Q_{warm}T_{koud}}{T_{warm}}$ , waar $T w a r m$ en $T k o u d$ de temperaturen van het warme en het koude reservoir zijn.

daaruit volgt:
$COP_{verwarming}=\frac{T_{warm}}{T_{warm}-T_{koud}}$
net zoals,
$COP_{koelen}=\frac{Q_{koud}}{Q_{warm}-Q_{koud}} =\frac{T_{koud}}{T_{warm}-T_{koud}}$

Er kan ook aangetoond worden dat $C O P k o e l e n = C O P v e r w a r m i n g - 1$

[bewerk] Voorbeeld

Een water/water warmtepomp heeft een COP van 3,5. Dit wil zeggen dat de warmtepomp in staat is om 3,5 kWh aan warmte te produceren voor elke KWh ze uit het elektriciteitsnet haalt. Dit kan men gelijkstellen aan een rendement van 350%, Bij gewone elektrische verwarming heb je slechts een rendement van 100%.

De verhouding tussen de gas- en elektriciteitsprijs bepaalt vervolgens wat de bedrijfskosten zijn.

Bijvoorbeeld: de productie van 1 GJ warmte met een Hoogrendementsketel ten opzicht van een water/water warmtepomp:

De Hoogrendementsketel heeft een gemiddeld rendement van 80% op bovenwaarde.
De water/water warmtepomp heeft een SPF van 3.
De energetische waarde van 1 KWh elektra is 1 kJ/s * 3600s = 3600 kJ = 3,6 MJ
De energetische waarde (bovenwaarde) van 1 m3 Gronings aardgas bedraagt 35,2 MJ
De kosten voor 1 KWh elektra bedragen € 0,20
De kosten voor 1 m3 aardgas bedragen € 0,60

Voor de productie van 1 GJ ofwel 1000 MJ warmte heeft de Hoogrendementsketel 1000/0,80 = 1250 MJ aan aardgas nodig, ofwel 1250/35,2 = 35,5 m3 aardgas. De kosten hiervoor bedragen 35,5 * € 0,60 = € 21,30.

Voor de productie van 1 GJ ofwel 1000 MJ warmte heeft de warmtepomp 1000/3 = 333 MJ aan elektra nodig, ofwel 333/3,6 = 92,5 kWh. De kosten hiervoor bedragen 92,5 * € 0,20 = € 18,50.

Bij een gasgestookte elektracentrale met een rendement van 40% is uiteindelijk slechts 333 / 0,40 = 833 MJ ofwel 23,7 m3 aardgas nodig, tegenover 35,5 m3 bij de Hoogrendementsketel.

Het voordeel van de warmtepomp zit dus niet zozeer in de grote besparing op stookkosten, maar wel in de vermeden uitstoot CO2 en het extra comfort in de vorm van de geboden passieve koeling (koelen van een gebouw met natuurlijke koude uit de bodem).

[bewerk] SPF

Het rendement (COP) aangegeven bij de aankoop van een warmtepomp is het theoretische rendement. De verkopers zeggen maar al te graag het theoretische rendement omdat dit natuurlijk een stuk hoger ligt dan het reële rendement. Als men toch het reële rendement wil weten, gaat men ervan uit dat de COP met 0,4 à 0,7 verminderd moet worden. Dit noemt men de SPF (Seasonal Performance Factor). Bij deze vermindering houd men ook rekening met de mechanische, elektrische en thermische verliezen.

Als dit nu toegepast wordt bij een warmtepomp met een COP van 3,5 dan wordt slecht een rendement van ongeveer 300%, in plaats van 350%, behaald.

Categorie: Thermodynamica

COP

Van Wikipedia

[bewerk] Voorbeeld

[bewerk] SPF

Views

Navigatie

Informatie

Zoeken

in andere talen