Ce vei înțelege
- Construiești bilanțul energetic al pompei de căldură.
- Deosebești COP de randamentul unui motor termic.
Înainte să începi: Citirea atentă a datelor și operații aritmetice de bază.
O pompă de căldură poate livra în casă mai multă energie termică decât energia electrică pe care o consumă, deoarece transferă și energie din mediul exterior.
Explicația pas cu pas
Aparatul nu transformă numai electricitatea în căldură, ca un rezistor. Un agent frigorific parcurge un circuit în care preia energie de la o sursă și o cedează la o temperatură mai ridicată. Compresorul necesită lucru mecanic, furnizat de obicei electric. Pentru un ciclu complet, bilanțul simplificat este Qcald = Qrece + W.
În această relație folosim mărimi pozitive pentru cantitățile transferate. Energia ajunsă în interior include energia preluată din aer, sol sau apă și energia introdusă prin funcționarea sistemului. Coeficientul de performanță la încălzire este COP = Qcald/W. El poate depăși unu fără să încalce conservarea energiei, fiindcă numărătorul include două contribuții.
Exemplu și verificare
Într-un exemplu didactic, într-o oră aparatul consumă 2 kWh de energie electrică și livrează 7 kWh de energie termică în interior. COP este 7/2 = 3,5. Bilanțul cere o contribuție de 5 kWh preluată din mediul exterior, dacă neglijăm pierderile în afara graniței sistemului ales. Puterea medie livrată în acea oră este 7 kW.
Aceste numere nu reprezintă promisiunea de performanță a unui produs. Rezultatul depinde de temperaturile sursei și instalației, modul de funcționare și energia auxiliară inclusă. Pentru comparații corecte trebuie urmărite aceeași perioadă și aceeași graniță de măsurare. Un COP instantaneu nu este identic cu performanța medie a întregului sezon.
Confuzia de evitat
Expresia «randament de 350%» poate crea confuzie. COP nu este randamentul unui motor termic care transformă căldura în lucru. Este raportul dintre energia termică utilă transferată și energia necesară pentru transfer.
Întrebări frecvente
Mai există energie de preluat din aer când afară este frig?
Da. Aerul rece are energie internă. Agentul frigorific trebuie să ajungă suficient de rece în schimbătorul exterior pentru ca transferul să aibă direcția necesară; performanța depinde de condiții.
Pompa poate încălzi fără curent sau alt aport energetic?
Nu în funcționarea ciclică descrisă. Transferul de la o sursă rece către o destinație mai caldă necesită un aport energetic. Oprirea compresorului elimină mecanismul activ de pompare.
De ce contează temperatura apei din instalație?
O temperatură de livrare mai ridicată cere, în general, o diferență mai mare între sursă și destinație. Aceasta face transferul mai dificil și poate reduce COP în aceleași condiții exterioare.
Continuă studiul în biblioteca de lecții sau explorează alte curiozități științifice.
