Co je koeficient výkonnosti?
Součinitel výkonu se týká změny poměru tepla uvolňovaného při výstupu ve srovnání s prací, která musí být provedena, aby se toto teplo uvolnilo. Toto měření se obvykle používá k měření výkonu tepelných čerpadel, lze jej však použít i pro jiná měření. Koeficient výkonu je někdy zkrácený COP nebo CP. K určení COP v různých aplikacích se používají různé rovnice.
Při odvozování nebo určování koeficientu výkonu je důležité si pamatovat první pravidlo termodynamiky. Toto pravidlo říká, že energii lze změnit, ale nelze ji zničit ani ji nelze vytvořit. V důsledku tohoto pravidla rovnice použité pro stanovení koeficientu výkonu obecně začínají zvažováním tepla, které se odebírá ze vzduchu do zásobníku pro chladné teplo, a tepla, které se uvolňuje ze zásobníku pro horký vzduch.
Pro stanovení koeficientu výkonu je třeba v některých rovnicích COP uvažovat také absolutní teploty topných a chladicích nádrží. Tím se změní rovnice tak, že se vezme v úvahu absolutní teplota zásobníku horkého vzduchu a absolutní teplota zásobníku studeného vzduchu. Když vezmeme v úvahu tyto absolutní teploty a použijeme Kelvinovu stupnici, vypočtená odpověď určí maximální teoretickou účinnost jednotek podle prvního pravidla termodynamiky. Tato rovnice se běžně používá pro stanovení koeficientu výkonu u chladniček a klimatizačních zařízení.
Proces stanovení COP je důležitý, protože porovnání koeficientů výkonu může být použito ke stanovení množství energie, které by mohlo být ušetřeno použitím jednoho typu systému proti jinému. Například, pokud elektrické tepelné čerpadlo běží na COP 4,5, znamená to, že poskytuje 4,5 jednotky tepla a pro každou jednotku tepla je spotřebována jedna jednotka energie. Pokud uživatel zná cenu za spotřebovanou energii za kilowatt, může se informovaně rozhodnout o typu systému, který může být pro jeho potřeby finančně vhodnější, nebo o tom, který ze dvou systémů je lepší koupit. Například, pokud bude elektrické tepelné čerpadlo stát dražší kvůli ceně elektřiny versus cena zemního plynu, pak by bylo v nejlepším finančním zájmu uživatele vybrat systém, který místo toho pracuje na zemní plyn.