Was ist der Leistungskoeffizient?
Der Leistungskoeffizient bezieht sich auf die Änderung des Verhältnisses der an einer Leistung abgegebenen Wärme im Vergleich zu der Arbeit, die ausgeführt werden muss, um diese Wärme freizusetzen. Diese Messung wird normalerweise zur Messung der Leistung von Wärmepumpen verwendet. Sie kann jedoch auch für andere Messungen verwendet werden. Der Leistungskoeffizient wird manchmal als COP oder CP abgekürzt. Verschiedene Gleichungen werden verwendet, um den COP in verschiedenen Anwendungen zu bestimmen.
Bei der Ableitung oder Bestimmung des Leistungskoeffizienten ist die erste Regel der Thermodynamik zu beachten. Diese Regel besagt, dass Energie verändert, aber weder zerstört noch erzeugt werden kann. Infolge dieser Regel beginnen die zur Bestimmung des Leistungskoeffizienten verwendeten Gleichungen im Allgemeinen mit der Berücksichtigung der Wärme, die vom Kältespeicher aus der Luft aufgenommen wird, und der Wärme, die vom Heißluftspeicher abgegeben wird.
Zur Bestimmung des Leistungskoeffizienten müssen in einigen COP-Gleichungen auch die absoluten Temperaturen der Heiz- und Kühlspeicher berücksichtigt werden. Dies ändert die Gleichung so, dass die absolute Temperatur des Heißluftspeichers und die absolute Temperatur des Kaltluftspeichers berücksichtigt werden. Unter Berücksichtigung dieser absoluten Temperaturen und unter Verwendung der Kelvin-Skala bestimmt die berechnete Antwort den maximalen theoretischen Wirkungsgrad für Einheiten gemäß der ersten Regel der Thermodynamik. Diese Gleichung wird üblicherweise verwendet, um den Leistungskoeffizienten für Kühlschränke und Klimaanlagen zu bestimmen.
Der Prozess zur Bestimmung des COP ist wichtig, da durch einen Vergleich der Leistungskoeffizienten die Menge an Energie bestimmt werden kann, die durch die Verwendung eines Systemtyps im Vergleich zu einem anderen eingespart werden könnte. Wenn beispielsweise eine elektrische Wärmepumpe mit einem COP von 4,5 betrieben wird, bedeutet dies, dass 4,5 Wärmeeinheiten bereitgestellt werden und für jede Wärmeeinheit eine Energieeinheit verbraucht wird. Wenn der Benutzer den Preis pro verbrauchtem Kilowatt Energie kennt, kann er eine fundierte Entscheidung treffen, welcher Anlagentyp für seine Bedürfnisse finanziell besser geeignet ist oder welches von zwei Systemen ein besserer Kauf ist. Wenn beispielsweise eine elektrische Wärmepumpe aufgrund des Strompreises gegenüber dem Erdgaspreis mehr kostet, liegt es im finanziellen Interesse des Benutzers, stattdessen ein System zu wählen, das mit Erdgas betrieben wird.