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Calcule el COP instantáneo de una bomba de calor o su factor de rendimiento durante un periodo a partir del calor entregado y la electricidad consumida.
COP de calefacción
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El calor y la electricidad deben medirse durante el mismo intervalo.
COP o factor de rendimiento = calor entregado ÷ (electricidad de la bomba de calor + electricidad de auxiliares incluidos)
300 kW de calor para 100 kW de electricidad dan un COP de 3.
Consejo: Incluya la resistencia de apoyo y las bombas de circulación al comparar con un índice estacional. Excluirlas aumenta artificialmente el resultado.
El COP es la relación entre el calor entregado por una bomba de calor y la electricidad que consume en un punto de funcionamiento. La misma relación calculada con los totales de energía de una temporada completa de calefacción es el factor de rendimiento estacional (SPF), que determina el coste de funcionamiento. Ninguna cifra se puede comparar con otra sin precisar qué consumos eléctricos se incluyen. Una bomba que entrega 300 kW de calor con 90 kW eléctricos tiene un COP de 3,333. Si se añaden 10 kW de sus bombas de circulación, el COP es 3.
COP = calor entregado (kW) ÷ potencia eléctrica (kW)
Promedie calor y electricidad durante el mismo intervalo y con un solo reloj. El COP varía con la temperatura de la fuente, la temperatura de impulsión, la carga y el desescarche. Registre las temperaturas exterior y de impulsión con cada lectura: un valor solo describe esas condiciones.
Factor de rendimiento = calor entregado (kWh) ÷ electricidad consumida (kWh)
Use la diferencia entre las lecturas del contador de calor y del eléctrico tomadas al mismo inicio y final. Si el periodo cubre una temporada completa de calefacción, el resultado es el SPF. Si abarca una semana o un mes, es el factor de rendimiento de ese periodo. Sirve para seguir tendencias, pero un mes templado dará un valor mayor que el de toda la temporada.
Potencia eléctrica = bomba de calor + auxiliares incluidos
El proyecto de campo SEPEMO definió cuatro alcances. H1 incluye compresor y controles. H2 añade el ventilador de la fuente o la bomba de salmuera. H3 incorpora las resistencias de apoyo y de inmersión. H4 añade las bombas de circulación del circuito de calefacción. En una bomba de calor aerotérmica monobloc, la alimentación de la unidad exterior cubre compresor y ventilador; ese contador por sí solo da H2. Introduzca la resistencia de apoyo y las bombas de circulación como auxiliares para obtener H4. Con alcances H3 y H4, el contador de calor también debe incluir el calor entregado por la resistencia de apoyo.
Los valores COP y SCOP de las fichas técnicas proceden de ensayos EN 14825 en condiciones definidas. El SCOP pondera esos puntos de ensayo a lo largo de una temporada de calefacción de referencia para un clima medio, más frío o más cálido, con una temperatura de impulsión de 35 °C o 55 °C. El SPF medido en un edificio real suele ser menor. El ensayo Electrification of Heat de Energy Systems Catapult supervisó 742 bombas de calor en viviendas británicas de 2020 a 2022. La mediana del SPF de las bombas aerotérmicas con alcance H4 fue 2,80, y 2,44 en los días más fríos.
La temperatura de impulsión es el factor más importante que se puede cambiar en el emplazamiento. El COP ideal (de Carnot) es T_impulsión ÷ (T_impulsión − T_fuente), en kelvin. Con una fuente a 0 °C, baja de 8,8 a 35 °C de impulsión a 6,0 a 55 °C, una pérdida aproximada del 2 % por kelvin. Las máquinas reales alcanzan una fracción aproximadamente constante del ideal en este intervalo, por lo que se aplica una relación semejante. Calentar a 55 °C en vez de 35 °C reduce el COP alrededor de un tercio.
La precisión depende del contador de calor. Según el anexo MI-004 de la directiva MID, un contador de clase 2 a una décima parte de su caudal permanente y con una diferencia de temperatura de 5 K puede desviarse un 5,6 %, principalmente por el par de sondas de temperatura. Las bombas de calor suelen funcionar con 5 K o menos. Un COP real de 3,0 puede aparecer entre 2,8 y 3,2 incluso antes de añadir el error aproximado del 1 % del contador eléctrico. Compare la instalación con su propia tendencia y no dé importancia al segundo decimal. La guía de datos de contadores de calor explica las fuentes de error.
Con 300 kW de calor, 90 kW consumidos por la bomba de calor y 10 kW por sus bombas de circulación, el COP es 300 ÷ 100 = 3. La bomba de calor por sí sola alcanza 3,333. Compruebe también la proporción de las bombas durante un día: una bomba de velocidad fija que sigue funcionando con el compresor apagado consume una proporción mayor de la energía diaria que la reflejada por una sola lectura.
COP de calefacción 3 Abrir en la calculadora
Durante una temporada de calefacción, el contador de calor registró 24 000 kWh. La bomba de calor consumió 7000 kWh y sus bombas de circulación 600 kWh; el SPF es 24 000 ÷ 7600 = 3,158. Esta cifra solo corresponde al alcance H4 si no funcionó ninguna resistencia de apoyo o de inmersión durante la temporada.
Factor de rendimiento del periodo 3,158 Abrir en la calculadora
La resistencia de apoyo funcionó durante el frío y consumió 1500 kWh en su propio circuito. Está antes del contador de calor, por lo que los 24 000 kWh ya incluyen unos 1500 kWh de calor entregado por ella. Al incluirla, los auxiliares suman 2100 kWh y el SPF es 24 000 ÷ 9100 = 2,637.
La bomba de calor entregó por sí misma 22 500 kWh con 7000 kWh eléctricos, una relación de 3,21. Con ese rendimiento, los 1500 kWh térmicos de la resistencia habrían requerido unos 470 kWh eléctricos de la bomba de calor. Mida la resistencia de apoyo en un circuito aparte. Si aumenta su proporción, compruebe su consigna y la temperatura exterior a la que se permite encenderla.
Factor de rendimiento del periodo 2,637 Abrir en la calculadora
COP combinado para cada COP de la bomba de calor sola cuando los auxiliares añaden un porcentaje a su propio consumo eléctrico.
| Auxiliares (% de la electricidad de la bomba de calor) | COP 2,5 | COP 3 | COP 3,5 | COP 4 | COP 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | 5 |
| 5 | 2,381 | 2,857 | 3,333 | 3,81 | 4,762 |
| 10 | 2,273 | 2,727 | 3,182 | 3,636 | 4,545 |
| 15 | 2,174 | 2,609 | 3,043 | 3,478 | 4,348 |
| 20 | 2,083 | 2,5 | 2,917 | 3,333 | 4,167 |
| 30 | 1,923 | 2,308 | 2,692 | 3,077 | 3,846 |
| 50 | 1,667 | 2 | 2,333 | 2,667 | 3,333 |
El COP describe un punto de funcionamiento. El SCOP es un índice estacional calculado según EN 14825 con puntos de ensayo y un clima de referencia; sustenta la etiqueta energética ErP. El SPF se mide en una instalación real durante una temporada real. Indique siempre el alcance del SPF, de H1 a H4.
En el alcance H4, la bomba de calor aerotérmica mediana del ensayo británico Electrification of Heat alcanzó 2,80. Un sistema diseñado para una impulsión de 35 °C a 45 °C debería superar esa cifra. Con radiadores a 55 °C o más, le resultará difícil alcanzarla. Los sistemas geotérmicos suelen mantener mejor el rendimiento en invierno, porque el circuito enterrado no sigue los días más fríos. Compare dos SPF solo con el mismo alcance.
Busque tres patrones en datos de intervalos de uno o cinco minutos. El desescarche aparece como una caída del flujo de calor a cero o por debajo durante unos minutos mientras el compresor aún consume electricidad, sobre todo entre 0 °C y 5 °C con humedad. Los ciclos cortos son periodos de compresor encendido de menos de diez minutos varias veces por hora, normalmente en días templados cuando la demanda está por debajo de la potencia mínima del equipo. La resistencia de apoyo se identifica por el consumo de su circuito a temperaturas exteriores en que la bomba de calor debería bastar.
Instale un contador eléctrico en cada circuito incluido en el alcance, con la resistencia de apoyo en su propio circuito. Instale un contador de calor en la impulsión de la bomba de calor, después de cualquier resistencia de apoyo en línea. Lea ambos en el mismo intervalo y registre también la temperatura exterior y el modo de funcionamiento. Consulte la guía de monitorización del rendimiento de bombas de calor para ver un sistema completo.
Un ZEM mide la electricidad consumida por la bomba de calor y sus auxiliares. Un ZHM lee el calor entregado por el puerto M-Bus del contador de calor.
