SCOP wyjaśniony: Jak ocenić efektywność pomp ciepła
SCOP na etykiecie energetycznej UE
Od 2019 roku każda pompa ciepła sprzedawana w UE musi posiadać etykietę energetyczną z klasą efektywności od A+++ do D. Podstawą tej klasyfikacji jest SCOP – wskaźnik określony według normy PN-EN 14825, który odzwierciedla efektywność przez cały sezon grzewczy.
SCOP różni się zasadniczo od starszego wskaźnika COP: podczas gdy COP jest mierzony przy jednej temperaturze zewnętrznej (np. A2/W35), SCOP uwzględnia kilka punktów pracy odpowiednio do ich częstotliwości w typowym sezonie grzewczym. Dla Europy Środkowej są to temperatury +12 °C, +7 °C, +2 °C i –7 °C.
Ten artykuł wyjaśnia, jak oblicza się SCOP, przedstawia typowe wartości dla różnych typów pomp ciepła i pokazuje związek z wartością ETAs dla polskich programów dotacyjnych.
Co to jest SCOP?
SCOP oznacza Sezonowy Współczynnik Efektywności. Wartość ta wskazuje, ile energii cieplnej pompa ciepła generuje średnio z jednej kilowatogodziny energii elektrycznej w trakcie sezonu grzewczego.
Obliczenia są przeprowadzane zgodnie z normą europejską PN-EN 14825. W przeciwieństwie do COP, który jest mierzony przy jednej temperaturze, SCOP uwzględnia kilka punktów pracy.
Cztery punkty pomiarowe
Dla strefy klimatycznej środkowej (do której należy Polska) wartości COP są określane przy następujących temperaturach zewnętrznych:
| Punkt pomiarowy | Temperatura zewnętrzna | Udział w sezonie grzewczym |
|---|---|---|
| Punkt 1 | +12 °C | Okres przejściowy (często) |
| Punkt 2 | +7 °C | Łagodna zima |
| Punkt 3 | +2 °C | Normalna zima |
| Punkt 4 | –7 °C | Zimna zima (rzadko) |
Te wartości są następnie ważone i sumowane. Ponieważ łagodne temperatury w Europie Środkowej występują częściej niż silne mrozy, punkty pomiarowe przy +7 °C i +2 °C mają największy wpływ na SCOP.
Uwzględnienie temperatury zasilania
SCOP jest podawany dla różnych temperatur zasilania. Typowe są:
- SCOP 35 (także LT dla niskiej temperatury): dla systemów niskotemperaturowych, takich jak ogrzewanie podłogowe
- SCOP 55 (także MT dla średniej temperatury): dla konwencjonalnych grzejników
SCOP 35 jest zawsze wyższy niż SCOP 55, ponieważ pompa ciepła pracuje efektywniej przy niższych temperaturach zasilania. Na etykiecie energetycznej UE standardowo podawany jest SCOP dla 55 °C – jest to bardziej istotna wartość dla konsumentów, ponieważ wiele istniejących budynków wymaga wyższych temperatur zasilania.
Trzy strefy klimatyczne Europy
UE dzieli Europę na trzy strefy klimatyczne do obliczania SCOP z różnymi profilami temperaturowymi:
| Strefa klimatyczna | Miasto referencyjne | Typowe kraje | Dodatkowy punkt pomiarowy |
|---|---|---|---|
| Północna Europa | Helsinki | Finlandia, Szwecja, Norwegia | –15 °C |
| Środkowa Europa | Strasburg | Niemcy, Polska, Austria, Szwajcaria, Francja | – |
| Południowa Europa | Ateny | Grecja, Hiszpania, Włochy | +2 °C nie występuje |
Na etykiecie energetycznej UE zawsze podawany jest SCOP dla strefy klimatycznej środkowej (profil Strasburg). Producenci mogą dodatkowo podawać wartości dla innych stref.
Dla kupujących w Polsce profil Strasburg jest odpowiedni. Osoby mieszkające w górach lub na północy Polski powinny pamiętać, że rzeczywista efektywność może być nieco niższa niż podany SCOP.
SCOP vs. COP vs. JAZ – Różnice
Te trzy wskaźniki są często mylone, mimo że przekazują różne informacje:
COP (Współczynnik Efektywności)
COP jest wartością chwilową w standardowych warunkach laboratoryjnych. Jest mierzony zgodnie z normą PN-EN 14511 przy ustalonych temperaturach, na przykład:
- A2/W35: Temperatura zewnętrzna 2 °C, temperatura zasilania 35 °C
- B0/W35: Solanka (grunt) 0 °C, temperatura zasilania 35 °C
COP nadaje się do bezpośredniego porównania technicznego urządzeń w identycznych warunkach. Jednak nie mówi wiele o efektywności w rzeczywistym użytkowaniu.
SCOP (Sezonowy COP)
SCOP jest ważoną średnią kilku wartości COP w typowym sezonie grzewczym. Jest bardziej realistyczny niż COP, ponieważ uwzględnia różne temperatury zewnętrzne. SCOP jest podstawą dla etykiety energetycznej UE i warunków dotacji.
JAZ (Roczny Wskaźnik Pracy)
JAZ jest rzeczywistym wskaźnikiem efektywności zainstalowanej pompy ciepła przez cały rok użytkowania. Może być mierzony dopiero po instalacji i uwzględnia wszystkie indywidualne czynniki: izolację budynku, zachowanie użytkowników, klimat regionalny, ustawienia systemu.
Kiedy który wskaźnik jest istotny
| Sytuacja | Istotny wskaźnik |
|---|---|
| Porównanie urządzeń przed zakupem | SCOP (i COP dla porównania technicznego) |
| Składanie wniosku o dotację | ETAs (oparty na SCOP) |
| Sprawdzanie efektywności własnego systemu | JAZ |
| Tworzenie świadectwa energetycznego | JAZ według normy VDI 4650 |
Jaki jest dobry wskaźnik SCOP?
Osiągalne wartości SCOP zależą w dużej mierze od typu pompy ciepła i temperatury zasilania. Zasadniczo: im bardziej stałe źródło ciepła, tym wyższy SCOP.
Wartości orientacyjne według typu pompy ciepła
Przy temperaturze zasilania 35 °C (ogrzewanie podłogowe):
| Typ pompy ciepła | Średnia | Dobra | Bardzo dobra |
|---|---|---|---|
| Powietrze-woda | 3,5–4,0 | 4,0–4,5 | > 4,5 |
| Solanka-woda | 4,2–4,7 | 4,7–5,2 | > 5,2 |
| Woda-woda | 5,0–5,5 | 5,5–6,5 | > 6,5 |
Przy temperaturze zasilania 55 °C (grzejniki):
| Typ pompy ciepła | Średnia | Dobra | Bardzo dobra |
|---|---|---|---|
| Powietrze-woda | 2,8–3,2 | 3,2–3,6 | > 3,6 |
| Solanka-woda | 3,3–3,8 | 3,8–4,2 | > 4,2 |
| Woda-woda | 4,0–4,5 | 4,5–5,0 | > 5,0 |
Dlaczego pompy ciepła gruntowe osiągają lepsze wyniki
Pompy ciepła powietrze-woda mają systematyczną wadę: gdy na zewnątrz jest najzimniej i zapotrzebowanie na ciepło jest największe, ich efektywność spada. Przy temperaturze zewnętrznej –7 °C pompa ciepła powietrze-woda działa znacznie mniej efektywnie niż przy +7 °C.
Pompy ciepła solanka-woda i woda-woda korzystają z źródeł ciepła o niemal stałej temperaturze: grunt na głębokości 1,5 m ma przez cały rok około 8–12 °C, woda gruntowa utrzymuje się na poziomie 8–12 °C. Te stabilne warunki pozwalają na osiąganie wyższych wartości SCOP.
Technologia inwerterowa poprawia SCOP
Nowoczesne pompy ciepła z technologią inwerterową mogą płynnie dostosowywać swoją moc do zapotrzebowania. W trybie częściowego obciążenia – czyli przy łagodnej pogodzie, gdy potrzebna jest niewielka moc grzewcza – działają szczególnie efektywnie.
Dzięki modulacji inwerterowej można osiągnąć poprawę SCOP o 8–15% w porównaniu do pomp ciepła o stałej prędkości. Najlepsze urządzenia osiągają dziś wartości SCOP powyżej 5,0 przy temperaturze zasilania 35 °C.
ETAs: Sezonowa efektywność energetyczna ogrzewania pomieszczeń
Dla polskich programów dotacyjnych nie jest bezpośrednio decydujący SCOP, ale pochodna wartość ETAs (grecki: ηs). ETAs oznacza sezonową efektywność energetyczną ogrzewania pomieszczeń i jest podawany w procentach.
Wzór
ETAs (%) = (SCOP ÷ 2,5) × 100
Dzielnik 2,5 to współczynnik energii pierwotnej dla europejskiego miksu energetycznego. Uwzględnia on, że do wytworzenia 1 kWh energii elektrycznej w elektrowni potrzeba około 2,5 kWh energii pierwotnej.
Przykłady obliczeń
| SCOP | Obliczenie ETAs | ETAs |
|---|---|---|
| 3,0 | 3,0 ÷ 2,5 × 100 | 120 % |
| 3,5 | 3,5 ÷ 2,5 × 100 | 140 % |
| 4,0 | 4,0 ÷ 2,5 × 100 | 160 % |
| 4,5 | 4,5 ÷ 2,5 × 100 | 180 % |
| 5,0 | 5,0 ÷ 2,5 × 100 | 200 % |
ETAs powyżej 100% oznacza, że z użytej energii pierwotnej generowana jest większa ilość ciepła niż byłoby to możliwe przy bezpośrednim spalaniu.
Warunki dotacji
Dla polskich programów dotacyjnych obowiązują minimalne wymagania dotyczące wartości ETAs:
| Typ pompy ciepła | ETAs 35 min. | ETAs 55 min. |
|---|---|---|
| Powietrze-woda (elektryczna) | 135 % | 120 % |
| Solanka-woda (elektryczna) | 150 % | 135 % |
| Woda-woda (elektryczna) | 150 % | 135 % |
ETAs 35 na poziomie 135% odpowiada SCOP 3,375. Większość obecnych pomp ciepła powietrze-woda spełnia te wymagania bez problemu.
SCOP na etykiecie energetycznej UE
Od 2019 roku wszystkie pompy ciepła muszą posiadać etykietę energetyczną UE. Skala efektywności sięga od A+++ (najlepsza klasa) do D (najgorsza dopuszczalna klasa).
Co pokazuje etykieta
Etykieta energetyczna dla pomp ciepła zawiera:
- Klasę efektywności energetycznej (A+++ do D)
- Moc grzewczą w kW
- Poziom mocy akustycznej w dB(A)
- SCOP dla strefy klimatycznej środkowej przy 55 °C zasilania
Klasy efektywności i SCOP
| Klasa efektywności | SCOP (przy 55 °C) | Typowe pompy ciepła |
|---|---|---|
| A+++ | ≥ 5,1 | Najlepsze pompy solanka i woda |
| A++ | 4,6–5,1 | Dobre pompy gruntowe, najlepsze powietrze-woda |
| A+ | 4,0–4,6 | Standardowe pompy powietrze-woda |
| A | 3,4–4,0 | Proste modele |
Większość pomp powietrze-woda osiąga A++ przy 35 °C zasilania, ale tylko A+ przy 55 °C. Pompy solanka i woda osiągają A++ lub A+++ nawet przy wyższych temperaturach zasilania.
Przykład praktyczny: Porównanie SCOP z kalkulacją kosztów
Konkretny przykład pokazuje, jak różne wartości SCOP wpływają na koszty eksploatacji.
Sytuacja wyjściowa
- Dom jednorodzinny o powierzchni 150 m²
- Zapotrzebowanie na ciepło: 15.000 kWh rocznie
- Cena energii elektrycznej: 0,30 €/kWh
Porównanie dwóch pomp ciepła
| Cechy | Pompa ciepła A | Pompa ciepła B |
|---|---|---|
| Typ | Powietrze-woda | Powietrze-woda |
| SCOP (55 °C) | 3,2 | 3,8 |
| Cena zakupu | 12.000 € | 15.000 € |
Zużycie energii i koszty
Pompa ciepła A (SCOP 3,2):
- Zużycie energii: 15.000 kWh ÷ 3,2 = 4.688 kWh/rok
- Koszty energii: 4.688 × 0,30 € = 1.406 €/rok
Pompa ciepła B (SCOP 3,8):
- Zużycie energii: 15.000 kWh ÷ 3,8 = 3.947 kWh/rok
- Koszty energii: 3.947 × 0,30 € = 1.184 €/rok
Oszczędność i amortyzacja
Bardziej efektywna pompa ciepła B oszczędza rocznie 222 € na kosztach energii. Dodatkowy koszt 3.000 € zwraca się po około 13,5 roku – przy rosnących cenach energii szybciej.
Wskazówka: Z naszym kalkulatorem pomp ciepła możesz obliczyć roczny wskaźnik pracy i koszty eksploatacji dla swojej indywidualnej sytuacji według normy VDI 4650.
Podsumowanie
Na skróty: SCOP to najbardziej miarodajny wskaźnik do porównania efektywności pomp ciepła przed zakupem. Uwzględnia sezonowe wahania temperatury w okresie grzewczym i jest podstawą dla etykiety energetycznej UE oraz warunków dotacji. Przy ocenie należy zawsze zwracać uwagę na podaną temperaturę zasilania: SCOP 35 dla systemów niskotemperaturowych jest zawsze wyższy niż SCOP 55 dla konwencjonalnych grzejników. Pompy solanka i woda osiągają wyższe wartości SCOP dzięki stałemu źródłu ciepła w porównaniu do pomp powietrze-woda.
W codziennym użytkowaniu rzeczywisty wskaźnik efektywności – roczny wskaźnik pracy (JAZ) – będzie się różnił od SCOP, ponieważ uwzględnia indywidualne czynniki, takie jak izolacja budynku, zachowanie użytkowników i klimat regionalny. SCOP pozostaje jednak najlepszym dostępnym wskaźnikiem do podjęcia decyzji o zakupie.
Seria artykułów „Pompy ciepła"
| Nr. | Artykuł | Temat |
|---|---|---|
| 0 | Pompa ciepła: Kompletny przewodnik | Przegląd i wprowadzenie |
| 1 | Anty-lodówka: Jak działa pompa ciepła? | Podstawy fizyczne |
| 2 | Komponenty: Wymiennik ciepła, sprężarka i zawór rozprężny | Szczegóły komponentów |
| 3 | Wskaźniki i wymiarowanie pomp ciepła | COP, JAZ, wymiarowanie |
| 4 | Tryby pracy: Monowalentny, dwuwalentny i hybrydowy | Wyjaśnienie trybów pracy |
| 5 | Typy pomp ciepła i duet z instalacjami solarnymi | Typy & połączenie z PV |
| 6 | SCOP wyjaśniony: Ocena efektywności pomp ciepła | Jesteś tutaj |
Czytaj dalej
Artykuł Wskaźniki i wymiarowanie wyjaśnia inne ważne wskaźniki, takie jak GWP (potencjał cieplarniany czynnika chłodniczego) i podaje zasady do prawidłowego wymiarowania. Osoby zainteresowane połączeniem pompy ciepła z fotowoltaiką znajdą w artykule Typy pomp ciepła i duet z instalacjami solarnymi praktyczne rekomendacje.
Źródła
- PN-EN 14825: Warunki testowe i wymagania dla wymiarowania
- Polski Związek Pomp Ciepła: Informacje o etykietach energetycznych
- BAFA: Lista pomp ciepła kwalifikujących się do dotacji z dowodem efektywności
- SBZ-Online: Przejrzystość w COP, SCOP i ESCOP
- Eksperci Energetyczni: ETAs w pompach ciepła
- VDI 4650: Obliczanie rocznego wskaźnika pracy pomp ciepła
Oblicz teraz JAZ
Z naszym darmowym kalkulatorem pomp ciepła obliczysz roczny wskaźnik pracy swojej pompy ciepła według normy VDI 4650 – w tym koszty eksploatacji i bilans CO₂.