Hvad betyder COP, hvordan måler vi den, og hvorfor er den lavere end den fabrikanten oplyser?

v/ Steen Kramer, Energinet.dk

COP står for Coefficient Of Performance og angiver forholdet mellem den varme du får og den mængde strøm du bruger. Hvis du f.eks. har en varmepumpe, der bruger 2000 Watt elektricitet og har en COP på 3 så laver varmepumpen 6000 Watt varme. De 4000 Watt varme du får mere, end du putter i som el, henter varmepumpen fra jorden, hvis du har jordvarmeslanger, eller fra luften, hvis du har en luftkøler uden for huset.

Vi beregner COP på din varmepumpe ved at måle elektricitetsforbruget til varmepumpen med en elmåler og produktionen af rumvarme og varmt vand ved hjælp af temperatur- og flowmålere. COP'en fås ved at dividere elforbruget op i rumvarmeproduktionen + varmt vand.

Det svarer lidt til at beregne, hvor mange km din bil kører på en liter benzin ved at måle hvor mange liter benzin du tanker, og så dividere det op i det antal km du har kørt siden sidste gang, du tankede.

Du er interesseret i både COP-værdien og hvor mange km din bil kører på literen, da det direkte har indflydelse på, hvor meget du skal betale for henholdsvis varme og transport. Derfor findes der standard metoder til at bestemme COP-værdien for en varmepumpe på samme måde som der findes en standard metode til at bestemme benzinforbruget for en bil. På den måde kan du sammenligne forskellige varmepumper og forskellige biler på en objektiv måde.

Problemet er bare, at du normalt ikke kan bruge, hverken den opgivne COP-værdi eller bilfabrikantens oplysning om benzinforbrug, til at bestemme dit reelle elforbrug til din varmepumpe eller dit faktiske benzinforbrug til din bil. Det afhænger nemlig af, hvordan du bruger din varmepumpe eller køre i din bil!

Ligesom det er svært at få bilen til at køre ligeså langt på literen, som fabrikanten opgiver, ligeså svært er det at få din varmepumpes COP værdi lige så højt op, som det der angives i salgsmaterialet!

Derfor kan du ikke sammenligne, den COP vi måler, med den du har fået opgivet. Men den COP vi måler viser det reelle elforbrug i forhold til den varme, der produceres til dit hus.

Den COP-værdi som fabrikanten oplyser, er bestemt efter en standard metode som kan eftervises af for eksempel Teknologisk Institut i Danmark. Metoden bestemmes for fastlagte gulvvarme og/eller radiator temperaturer sammenholdt med bestemte temperaturer udenfor, temperaturer i jordbunden, samt antagelser om temperaturer på det varme vand, der produceres. Der bestemmes på den måde en gennemsnits COP gældende for et helt år, hvor det antages at temperaturen udenfor opfører sig gennemsnitligt. Der tages ved metoden ikke hensyn til om der er buffertank, variabel ydelse på kompressoren eller lignende. Konkret måles varmeproduktionen og elforbruget direkte, og der tages ikke hensyn til strømforbrug til eksempelvis cirkulationspumper.

COP værdien er direkte afhængig af det temperaturforhold, der er mellem jordbundstemperaturen (eller udeluftstemperaturen ved en luft/vand varmepumpe) (lad os kalde den Tude) og den temperatur som tilføres din radiator og/eller gulvarmekreds (lad os kalde den Tinde). Den maksimale opnåelige COP kan da bestemmes som:

COP = (Tude+273) / (Tinde-Tude)

eksempelvis

COP = (0+273) / (35 – 0) = 7,8

De 273 er omregning af Celcius til Kelvin (K=C+273)

Det vil normalt ikke være muligt direkte, at benytte temperaturen udenfor og den der tilføres gulvvarmeanlægget, da der sker nogle temperaturfald på ca. 5 gr. C i processen mellem varmepumpe og de omkringliggende systemer. Derfor bliver den teoretiske COP nærmere:

COP = (-5+273) / 40-(-5)) = 6,0

Men da kompressoren i varmepumpen ikke kan laves 100% effektiv men snarere i virkeligheden kun er ca. 55% effektiv fås en mere realistisk COP, der er godt halv så stor - i dette tilfælde 3,3.

Den standard, der anvendes i Danmark i øjeblikket, beregner COP ud fra antagelser om forskellige udetemperaturer og en varmetemperatur på 35 gr. ved gulvvarme (45 gr. ved radiatorer) og 55 gr. ved varmt vand. Det antages, at det varme vand udgør ca. 20% af den samlede produktion. På denne måde findes eksempelvis værdien fra før på 3,3.

Når vi så bestemmer COP i vores system beregner vi den ud fra målinger af el og varmeforbrug inkl. elforbrug til cirkulationspumper og ved konkrete driftsmønstre. Eksempelvis er der mange varmepumper med mange start/stop, og det reducerer COP i forhold til konstant kørsel.

Et typisk eksempel er f.eks. et ekstra elforbrug til brine- og cirkulationspumper, hvilket ifølge forskellige undersøgelser reducerer COP med ca. 10%. Hertil kommer et gulvvarme/radiator fremløb på ca. 40 gr. og mange anlæg har et varmtvandsforbrug, der er højere end 20% af det samlede forbrug. Samlet set kan der regnes med en gennemsnitlig fremløbstemperatur på 45 gr.

Det betyder ifølge vores formler fra før med de nye temperaturer og ekstra elforbrug, at COP i stedet er:

COP = (-5+273) / 45-(-5)) = 5,36 x 55% x 90% = 2,65

hvilket svarer meget godt til det der måles. Mange start/stop kan reducere dette yderligere så en målt COP på 2,5 er ikke unormal selv om fabrikanten rigtigt har opgivet en COP på 3,3 efter de gældende standarder! Men de to COP-værdier er heller ikke et udtryk for det samme, og det skal du være opmærksom på!

Endelig er der også en vis unøjagtighed i den måling, som vi laver. Vi måler to temperaturer og et flow for både rumvarme og for varmt vand. Nøjagtigheden på temperaturene kan vi holde på ca. 0,125 gr. og ca. 10% på flow'et. Hvis der er en målt temperaturforskel på 5 grader mellem frem og retur kan den samlede usikkerhed på bestemmelsen komme op på 20%. For en rigtig COP værdi på 2,5 vil det sige at den målte kan ligge mellem 2 og 3.