Тепловий насос чи електричне опалення: розуміємо різницю в COP

COP 4.85 означає що тепловий насос дає 4.85 кВт тепла на кожен витрачений кВт електрики переносячи безкоштовне тепло з повітря це в 4-5 разів економніше за електрокотел не магія а фізика.

Вступ: ситуація вибору системи опалення

Уявіть: ви власник приватного будинку, який вирішує замінити старий електрокотел потужністю 12 кВт. Почали вивчати альтернативи і зустріли в каталозі тепловий насос Mycond BeeEco з аналогічною потужністю, але з загадковою характеристикою COP 4.85. Продавець стверджує, що ця система в майже 5 разів економніша за ваш електрокотел.

Виникають питання: "Як це працює? Невже насос споживає в 4.85 раза менше електрики? Чи це просто маркетинговий трюк? Як пристрій може віддавати більше енергії, ніж споживає?"

Розуміння коефіцієнта COP — це ключ до усвідомленого вибору між тепловим насосом та електричним опаленням. Саме цей показник допоможе зрозуміти, чому тепловий насос може бути значно економнішим за прямий електронагрів.

Що таке COP: коефіцієнт продуктивності теплового насоса

COP (Coefficient of Performance) — це коефіцієнт продуктивності, який показує відношення отриманої теплової енергії до витраченої електричної. Це ключовий показник ефективності будь-якого теплового насоса, який прямо вказує, наскільки економно система використовує електроенергію.

На прикладі теплового насоса Mycond BeeEco з COP 4.85 це означає: на кожен 1 кВт витраченої електроенергії система видає 4.85 кВт тепла для обігріву будинку. Тобто, якщо ваш електрокотел споживає 12 кВт електроенергії, то тепловий насос аналогічної теплової потужності споживатиме близько 2.5 кВт (12 ÷ 4.85).

Але виникає логічне запитання: звідки береться додаткова енергія? Це не магія та не порушення законів термодинаміки. Секрет у тому, що тепловий насос не генерує тепло, як це робить електрокотел, а переносить його з навколишнього середовища (повітря, ґрунту чи води).

Найпростіша аналогія: тепловий насос — це не обігрівач, а "транспорт для тепла". Уявіть вантажівку, яка витрачає 1 літр палива (1 кВт електрики), але перевозить вантаж вагою 4.85 тонн (4.85 кВт тепла). Вантаж — це безкоштовне тепло з атмосфери, а паливо — електрика, необхідна для роботи компресора.

Фізичний принцип роботи теплового насоса

Щоб зрозуміти, чому COP може бути більшим за 1, треба розібратися в принципі роботи теплового насоса. По суті, це холодильник, який працює "навпаки" — виносить холод з будинку назовні (або, що те саме, переносить тепло знадвору всередину).

Цикл роботи повітряного теплового насоса складається з чотирьох основних етапів:

1. Випарник (зовнішній блок): холодоагент у рідкому стані циркулює через теплообмінник, де кипить навіть при низькій температурі (-25°C), поглинаючи тепло з навколишнього повітря.
2. Компресор: стискає газоподібний холодоагент, підвищуючи його тиск, що призводить до значного підвищення температури (до +55-75°C залежно від моделі).
3. Конденсатор: нагрітий газ проходить через внутрішній теплообмінник, де віддає тепло воді в системі опалення і конденсується назад у рідкий стан.
4. Розширювальний клапан: знижує тиск холодоагенту, що призводить до його охолодження, після чого цикл повторюється.

Ключовий момент: компресор витрачає електроенергію не на нагрів, а на перенесення тепла, що вже існує в навколишньому середовищі. Це фундаментально відрізняється від прямого електронагріву.

У модельному ряду Mycond застосовуються різні технології для максимізації цього ефекту:

• BeeEco: використовує роторний компресор Highly і холодоагент R290, ефективно працює при температурах від -25°C до +45°C.
• BeeSmart: оснащений компресором Mitsubishi та холодоагентом R32, використовує інверторну технологію для плавного регулювання потужності.
• BeeThermic: застосовує компресор Panasonic з технологією EVI (Enhanced Vapor Injection), що забезпечує високі температури подачі навіть при низьких зовнішніх температурах.

Електричне опалення: пряме перетворення енергії

На відміну від теплового насоса, електричне опалення (електрокотли, конвектори, теплі підлоги з електрокабелем) працює за принципом прямого перетворення електроенергії в тепло. Електричний струм проходить через резистивний елемент (ТЕН або спіраль), який нагрівається згідно із законом Джоуля-Ленца.

Для електронагрівача коефіцієнт COP завжди дорівнює приблизно 1. Це означає, що з 1 кВт електроенергії ви отримуєте 1 кВт теплової енергії. Це фундаментальний фізичний обмежувач, який неможливо обійти — закон збереження енергії.

Електричне опалення має ККД близько 98-99% (є незначні втрати на нагрів корпусу, проводів тощо), але це не змінює головного: співвідношення "спожита електрика : отримане тепло" майже завжди становить 1:1.

Варто підкреслити: електричне опалення — це не погана технологія, це просто фізично інший принцип. Воно має свої переваги: простота, відсутність рухомих частин, низька ціна обладнання, безшумність. Але у питанні ефективності використання електроенергії воно принципово поступається тепловим насосам.

Порівняння: 1 кВт електрики = ? кВт тепла

Щоб наочно продемонструвати різницю між тепловим насосом і електричним опаленням, порівняємо, скільки теплової енергії дає 1 кВт електроенергії при використанні різних систем:

Ключовий висновок: тепловий насос дає в 3.2-4.85 раза більше тепла на кожен витрачений кіловат електроенергії порівняно з прямим електронагрівом. Це не просто маркетинговий трюк, а результат фізичного принципу переносу тепла, підтверджений стандартизованими випробуваннями.

Що впливає на COP: температура та режим роботи

Важливо розуміти, що COP теплового насоса — це не постійна величина, а змінний параметр, який залежить від багатьох факторів. Розберемо основні з них:

Температура зовнішнього повітря

Це найбільш значущий фактор для повітряних теплових насосів:

• При +7°C (позначається як A7): найвищий COP, оскільки в повітрі міститься багато теплової енергії, яку легко "зібрати".
• При -7°C (A-7): COP знижується, бо в холоднішому повітрі міститься менше теплової енергії.
• При -25°C: COP досягає мінімальних значень, але навіть у цьому випадку залишається вищим за 1.0.

Для прикладу, тепловий насос Mycond MBasic має:

• COP при A7/W35 (повітря +7°C, вода +35°C): 4.0-4.3
• COP при A-7/W35 (повітря -7°C, вода +35°C): 2.6-2.9

Це означає, що навіть при сильному морозі тепловий насос все одно залишається в 2.6-2.9 раза ефективнішим за електрокотел.

Температура подачі теплоносія

Другий важливий фактор — яку температуру води повинен забезпечити тепловий насос:

• W35 (вода +35°C, підходить для теплої підлоги): вищий COP через меншу різницю між температурою холодоагенту і теплоносія.
• W55 (вода +55°C, для радіаторів): нижчий COP, оскільки компресор повинен створювати вищий тиск для досягнення вищої температури.

Наприклад, модель BeeThermic з технологією EVI демонструє:

• SCOP при W35: 4.47-4.58
• SCOP при W55: 3.23-3.28

Саме тому теплові насоси найефективніші в системах з низькотемпературними випромінювачами (тепла підлога, фанкойли), а не з класичними радіаторами.

Технологія EVI (Enhanced Vapor Injection), яка використовується в насосах BeeThermic з компресорами Panasonic, допомагає підтримувати високу ефективність навіть при підвищеній температурі подачі та низьких зовнішніх температурах завдяки додатковому впорскуванню пари холодоагенту в процесі стискання.

SCOP vs COP: сезонна ефективність

Говорячи про енергоефективність теплових насосів, важливо розрізняти два ключові показники:

• COP (Coefficient of Performance) — це миттєвий коефіцієнт продуктивності при конкретних умовах випробувань. Наприклад, COP при A7/W35 показує ефективність при температурі повітря +7°C і температурі води +35°C.
• SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) — це середньозважений коефіцієнт за весь опалювальний сезон, який враховує зміну зовнішніх температур і змінне навантаження на систему.

SCOP значно важливіший для реального користувача, оскільки він показує фактичну ефективність системи протягом цілого опалювального сезону, а не лише при одній конкретній температурі. Це більш реалістична оцінка економічності системи.

Серед моделей Mycond високими показниками сезонної ефективності відзначаються:

• BeeSmart: SCOP 4.72-4.98 — одна з найвищих сезонних ефективностей на ринку.
• MBasic: SCOP 4.50-4.65 — забезпечує стабільно високу економію протягом усього опалювального сезону.

SCOP розраховується згідно з європейським стандартом EN 14825 для різних кліматичних зон Європи, що дозволяє об'єктивно порівнювати різні моделі між собою.

Розрахунок економії: методологія порівняння

Розуміючи принцип COP, можна самостійно розрахувати потенційну економію від використання теплового насоса порівняно з електричним опаленням для вашого конкретного будинку.

Вихідні дані для розрахунку

Для точного розрахунку вам знадобляться наступні параметри:

• Площа будинку та розрахункова потужність опалення (зазвичай 80-120 Вт на м² залежно від теплоізоляції)
• Тривалість опалювального сезону у вашому регіоні (кількість днів)
• Середня потужність роботи системи (зазвичай 40-60% від максимальної через інверторне регулювання)
• Ваш тариф на електроенергію

Формула розрахунку споживання електроенергії

Для електрокотла (COP = 1.0):

Споживання = Потужність × Години роботи на добу × Кількість днів сезону

Для теплового насоса:

Споживання = (Потужність × Години роботи на добу × Кількість днів сезону) ÷ середній SCOP

Приклад розрахунку

Розглянемо будинок 150 м² з розрахунковою потужністю опалення 12 кВт. У середньому система працює на 50% від максимальної потужності, тобто на 6 кВт. Опалювальний сезон триває 200 днів, система працює активно 12 годин на добу.

Електрокотел споживає:

6 кВт × 12 год × 200 днів = 14,400 кВт·год за сезон

Тепловий насос MBasic (середній SCOP 4.5) споживає:

14,400 ÷ 4.5 = 3,200 кВт·год за сезон

Економія електроенергії:

14,400 - 3,200 = 11,200 кВт·год за сезон

Щоб розрахувати економію в грошовому еквіваленті, помножте заощаджені кіловат-години (11,200) на ваш місцевий тариф.

Важливі зауваження для коректного розрахунку

• Реальний SCOP залежить від кліматичних умов вашого регіону. Чим холодніший клімат, тим нижчий SCOP.
• BeeEco з COP 4.8-4.9 забезпечує на 8-9% більшу економію порівняно з MBasic.
• BeeSmart з SCOP 4.72-4.98 є одним із найефективніших варіантів для тривалого використання.
• Ці розрахунки не враховують початкові інвестиції у обладнання та монтаж — тільки експлуатаційні витрати.

Для точного розрахунку окупності з урахуванням початкових інвестицій та ваших місцевих умов варто звернутися до спеціалістів, які зможуть підібрати оптимальну модель саме для вашого випадку.

Коли COP не врятує: обмеження теплових насосів

Попри всі переваги, є ситуації, коли високий COP теплового насоса не зможе повністю розкрити свій потенціал, і електрокотел може виявитися кращим вибором:

• Дуже старий будинок з високими втратами тепла - такі будинки часто потребують високотемпературного опалення (W65-W75), при якому COP теплового насоса падає до 2.5-3.0.
• Екстремально холодний клімат - при температурах нижче -25°C більшість теплових насосів працюють з обмеженою ефективністю (хоча BeeEco зберігає працездатність до -25°C, але з нижчим COP).
• Відсутність місця для зовнішнього блоку - у квартирах без балкона або прибудинкової території встановлення теплового насоса може бути проблематичним.
• Обмежений бюджет - початкові інвестиції в тепловий насос суттєво вищі, ніж у електрокотел, хоча з часом різниця компенсується економією на експлуатації.

Але варто підкреслити: навіть при знижених показниках COP 2.5-3.0 (в екстремальних умовах) тепловий насос все одно залишається в 2.5-3 рази економнішим за електрокотел.

Методологія вимірювання COP: стандарти EN 14511 та EN 14825

Важливе питання: як переконатися, що заявлений виробником COP відповідає дійсності? Вся справа в стандартизованих методах вимірювання, які застосовуються в галузі:

• EN 14511 - європейський стандарт для вимірювання COP при фіксованих умовах. Найчастіше використовують такі режими вимірювання:
  • A7/W35: повітря +7°C, вода +35°C
  • A2/W35: повітря +2°C, вода +35°C
  • A-7/W35: повітря -7°C, вода +35°C
  • A7/W55: повітря +7°C, вода +55°C
• EN 14825 - методологія розрахунку SCOP для різних кліматичних зон Європи, яка враховує зміну температур протягом опалювального сезону.
• Heat Pump Keymark - незалежна сертифікація якості теплових насосів, яка передбачає перевірку заявлених характеристик у незалежних лабораторіях.

Усі теплові насоси Mycond серій BeeEco, BeeSmart, BeeThermic та MBasic пройшли випробування за стандартами EN 14511 та EN 14825, що підтверджує реальність заявлених значень COP та SCOP. Це означає, що цифри у паспорті — це не рекламний хід, а результат стандартизованих лабораторних випробувань.

Інверторна технологія та її вплив на ефективність

Ще один важливий аспект ефективності теплових насосів — тип компресора. Сучасні системи використовують інверторну технологію, яка суттєво підвищує реальний сезонний COP:

Порівняння типів компресорів

• Звичайний (on/off) компресор:
  • Працює за принципом "все або нічого" — на повній потужності або вимкнений
  • Часто вмикається/вимикається, що призводить до додаткових втрат енергії під час запуску
  • Створює пікові навантаження на електромережу
  • Менш ефективний при частковому навантаженні
• Інверторний компресор:
  • Плавно регулює потужність від 20% до 110% залежно від потреби
  • Підтримує стабільну температуру без частих запусків/зупинок
  • Мінімізує пікові навантаження на електромережу
  • Максимально ефективний при частковому навантаженні (а опалення більшу частину сезону працює саме в такому режимі)

Всі серії Mycond (BeeEco, BeeSmart, BeeThermic, MBasic, BeeHeat) використовують інверторну технологію, що додатково підвищує реальний сезонний COP на 15-25% порівняно зі старими on/off системами. Це особливо помітно в міжсезоння (осінь, весна), коли теплове навантаження невелике, і система працює на часткових потужностях.

Альтернативні холодоагенти: R32 vs R290

На ефективність теплового насоса суттєво впливає і тип холодоагенту. У сучасних моделях Mycond використовуються два основних типи:

R32

• Використовується в моделях BeeSmart, BeeHeat, BeeThermic, MBasic
• Має низький GWP (потенціал глобального потепління) — 675 одиниць
• Забезпечує хорошу енергоефективність
• Негорючий, що спрощує монтаж і експлуатацію
• Підходить для різних типів систем (спліт і моноблок)

R290 (пропан)

• Використовується в моделях BeeEco з компресором Highly
• Природний газ з нульовим GWP — екологічно чистий варіант
• Має відмінні термодинамічні властивості, що забезпечує вищий COP (до 4.85)
• Горючий, тому використовується тільки в моноблоках, де весь холодоагент знаходиться в зовнішньому блоці
• Забезпечує температуру подачі до +75°C

Тепловий насос Mycond BeeEco з компресором Highly та холодоагентом R290 досягає рекордного COP 4.85 саме завдяки оптимальним термодинамічним властивостям пропану і спеціально оптимізованій конструкції роторного компресора під цей холодоагент.

Порівняльна таблиця: вибір теплового насоса за COP та умовами

Поширені помилки та міфи про COP

На завершення, розвінчаємо кілька поширених міфів про коефіцієнт продуктивності теплових насосів:

• Міф 1: "COP 4.85 = 485% ККД" — Це неправильне трактування. COP — це не ККД, а коефіцієнт переносу тепла. ККД характеризує ефективність перетворення одного виду енергії в інший, а COP — це відношення отриманої теплової енергії до витраченої електричної.
• Міф 2: "Чим вищий COP, тим краще" — Не завжди. Високий COP при стандартних умовах (A7/W35) може сильно падати при низьких температурах (-15°C) або при високій температурі подачі (W55). Важливіший стабільний COP в реальних умовах експлуатації.
• Міф 3: "Тепловий насос не працює взимку" — Сучасні теплові насоси ефективно працюють навіть при -25°C. Так, COP знижується, але навіть COP 2.5 при -20°C означає, що система в 2.5 рази ефективніша за електрокотел.
• Міф 4: "COP у паспорті — це рекламна брехня" — Ні, це результат стандартизованих випробувань за EN 14511, які проводяться в акредитованих лабораторіях.

FAQ: часті запитання про COP теплових насосів

Що таке COP і як його розуміти?

COP (Coefficient of Performance) — це коефіцієнт продуктивності теплового насоса, який показує, скільки кВт тепла дає система на кожен витрачений кВт електроенергії. Наприклад, COP 4.85 означає, що з 1 кВт електрики ви отримуєте 4.85 кВт тепла.

Чому COP більше 1, якщо ККД не може бути більше 100%?

COP — це не ККД. Тепловий насос не створює енергію, а переносить її з навколишнього середовища. Електрика витрачається не на генерацію тепла, а на роботу компресора, який "перекачує" тепло з повітря в будинок.

Скільки реально економить тепловий насос порівняно з електрокотлом?

За середній опалювальний сезон тепловий насос із SCOP 4.5 споживає в 4.5 раза менше електроенергії, ніж електрокотел аналогічної потужності. На практиці це означає економію 70-80% електроенергії на опалення.

Чи працює тепловий насос взимку при -20°C?

Так, сучасні теплові насоси Mycond працюють ефективно до -25°C. При таких температурах COP знижується, але залишається в діапазоні 2.0-2.5, що все одно в 2-2.5 раза ефективніше за електрокотел.

Що краще: високий COP при A7/W35 чи стабільний при низьких температурах?

Для України з її відносно холодними зимами важливіше мати стабільний COP при низьких температурах. Краще обрати модель з дещо нижчим номінальним COP, але з кращою продуктивністю при -7°C...-15°C. Для цього добре підходять моделі BeeThermic з технологією EVI.

Як перевірити, що виробник не завищує COP?

Шукайте теплові насоси з сертифікацією за європейськими стандартами EN 14511 та EN 14825. Також вартий уваги сертифікат Heat Pump Keymark, який підтверджує, що заявлені характеристики перевірені незалежною лабораторією.

Чи може електрокотел бути вигіднішим за тепловий насос?

У короткостроковій перспективі — так, оскільки початкові інвестиції в електрокотел значно нижчі. Але з урахуванням експлуатаційних витрат протягом 5-10 років тепловий насос майже завжди виявляється економічно вигіднішим рішенням, особливо при поточних і прогнозованих тарифах на електроенергію.

Висновок: COP як ключ до усвідомленого вибору

Розуміння коефіцієнта продуктивності COP — це ключ до усвідомленого вибору системи опалення. Тепловий насос не порушує закони фізики, він просто використовує енергію навколишнього повітря, яка безкоштовна. COP 4.0-4.85 означає реальну економію в 4-4.85 раза порівняно з електрокотлом — це не маркетинговий трюк, а фізичний принцип роботи.

Вибір конкретної моделі теплового насоса залежить від багатьох факторів: кліматичної зони вашого регіону, теплоізоляції будинку, типу системи опалення (радіатори чи тепла підлога), бюджету та особистих пріоритетів щодо економії і екологічності.

Хочете розрахувати точну економію від встановлення теплового насоса саме для вашого будинку? Інженери Mycond підберуть оптимальну модель з найвищим SCOP для ваших умов та розрахують реальний термін окупності з урахуванням поточних тарифів на електроенергію. Залиште заявку!