Какво е COP

COP = Qh / W,

Qh е топлината предадена от топлинния източник
W е работата консумирана от топлинната помпа.

Коефициента на преобразуване или coefficient of performance или COP (понякога CP), на термопомпата е отношението между изменението на топлината на изхода (топлинния изтоник) спрямо извършената работа. .COP -ът беше създаден за да сравнява термопомпите спрямо тяхната енергийна ефективност.

COP за отопление и охлаждане се различават , защото толлинният източник е различен.Ако някой се заинтересува колко добре охлажда една машина ,тогава COP представлява отношението на вложената работа за топлина пренесена от студения източник За режим отопление обаче , COP е отношението на вложената работа от топлината пренесена от студения източник плюс топлината добавена на топлия източник от вложената работа:

COP отопление = │Qc│+W / W

COP охлаждане = │Qc│+W

Където,

Qc е топлината пренесена от студения източник.

Според първия закон на термодинамиката в обратима система се вижда ,че:
Qh = Qc+W или W= Qh – Qc, където Qh е топлината взета от топлия източник, а Qc е топлината взета от студения източник.
Следователно , като заместим за W,

COP отопление = Qh / Qh – Qc

За термопомпите максималната теоритична работа ( ефективност на Карно) ,може да бъде преобразувана в:

Qh / Th=Qc / Tc или Qc=Qh-Tc / Th ,където Th и Tc са абсолютни температури на студения и топлия източници;

А максималната теоритична ефективност е:

COP отопление = Th / Th-Tc

Това е равносилно на ефективността на идеалния цикъл на Карно за топлинен двигател .Накратко,

COP охлаждане = Qc / Qh-Qc = Tc / Th-Tc

Може лесно да се изведе , че COP охлаждане = COP отопление-1

COP отопление се прилага за термоомпи, а COP охлаждане се прилага за климатици и хладилници. Стойностите за реалните системи са винаги по-ниски от теоритичните максимуми. В Европа, термопомпите от земен източник са стандартно тесттвани на температура на топлия източник – Thot 35о C(95 о F) и температура на студения източник Tcool 0о C(32 о F). Според горната формула, максималния достижим COP би трябвало да е 8.8. Тестовите резултати на най-добрите системи са 4.5.Когато измерваме инсталирани тела през целия сезон и се измерва енергията необходима за термопомпата през тръбни системи, тогава COP са около 3.5 и по-малко.

Подобряване стойността на COP

Както формулата показва ,че за да повишим COP на терммопомпената система, първо е необходимо да редицраме температурната разлика Th-Tc която системата прави.За отоплителни системи това ще означава две неща:от една страна да се редуцират температури около 30 о C (86 о F) които изискват отръбяване на колонни, стенни или подови климатици , или извънгабаритно количество вода във въздушните топлообменници. Другият начин е да повишим входната температура (като използваме по-голямо земно пространство). За въздухоохладители , COP се подобрява използвайки земна вода вместо външен въздух, и се редуцира температурния пад на изхода на система поради повишения въздухообмен. За двете системи, също повишаването на размера на тръбната инсталация и въздушните канали би могло да намали шума и енергийната консумация на помпите (или вентилаторите).
Също термопомпата сама посебе си може да прозивежда много. Двата прости начина за подобряване на телата на термопомпите са: да се дублира площта на вътрешните топлообменници свързано с мощността на компресора , и да се редуцира температурната празнина вътре върху компресора. Тази последна мярка , прави термопомпите неподходящи за производство навън при температури около 40 о C (104 о F) , което означава ,че такава разделна машина е неподходяща за нуждите за производство на битова гореща вода.

Казано накратко и ако излезем от теорията COP при климатичните системи е отношението на отдаваната мощност на машината спрямо консумираната/вложената мощност. COP е безразмерна величниа и се посочва в техническите данни като отношение W/W [ват/ват]