Кіріспе

Жұмысқа қажетті энергияға шаққанда берілетін пайдалы жылу немесе салқындатудың арақатынасы. Жылу сорғысының, тоңазытқыштың немесе кондиционер жүйесінің өнімділік коэффициенті немесе COP (кейде CP немесе CoP) – қажетті жұмыс (энергия) үшін берілетін пайдалы жылу немесе салқындатудың арақатынасы. Жоғары COP жоғары тиімділік, төмен энергия (қуат) тұтыну және осыған байланысты төмен пайдалану шығындарымен байланысты. COP термодинамикада қолданылады. COP көбінесе 1-ден асады, әсіресе жылу сорғыларында, себебі ол жұмысты жылуға түрлендірумен ғана шектеліп қалмай (егер 100% тиімді болса, COP 1 болар еді), жылу көзінен жылу қажетті жерге қосымша жылуды тасымалдайды. Көптеген кондиционерлердің COP 2,3-тен 3,5-ке дейін жетеді. Жылуды тасымалдау үшін жылуға түрлендіруге қарағанда аз жұмыс қажет, сондықтан жылу сорғылары, кондиционерлер және тоңазыту жүйелері біреуден жоғары өнімділік коэффициентіне ие болуы мүмкін. COP жұмыс жағдайларына, әсіресе абсолюттік температураға және жүйе мен салқындатқыш арасындағы температура айырмасына өте сезімтал және көбінесе күтілетін жағдайлар бойынша графикте немесе орташа мән ретінде көрсетіледі. Абсорбциялық тоңазытқыш суытқыштардың өнімділігі әдетте төмендеу болады, себебі олар қысымға негізделген жылу сорғылары емес, жылумен қозғалатын химиялық реакцияларға негізделген.

КОП-ты жетілдіру

Формуладан көрініп тұрғандай, жылу сорғысы жүйесінің COP-ын жүйе жұмыс істейтін температуралық айырманы азайту арқылы жақсартуға болады. Жылу жүйесі үшін бұл екі нәрсені білдіреді: 1) шығыс температурасын шамамен 30 °C (86 °F) дейін төмендету, бұл құбырлы еденге, қабырғаға немесе төбеге орнатылатын жылу жүйесін, немесе үлкен ауа-су жылытқыштарын қажет етеді, және 2) кіріс температурасын арттыру (мысалы, үлкен жер асты көзін пайдалану арқылы немесе күн энергиясын қолдайтын жылу аккумуляторына қол жеткізу арқылы). Жылу өткізгіштігін дәл анықтау жер асты контурының немесе ұңғыманың дұрыс өлшемделуін қамтамасыз етеді, нәтижесінде жоғарырақ кері температура және тиімдірек жүйе пайда болады. Ауа салқындатқышы үшін COP-ты жер асты суын кіріс ретінде пайдалану арқылы, сондай-ақ шығыс жағындағы температураның төмендеуін азайту арқылы (ауа ағынын арттыру арқылы) жақсартуға болады. Екі жүйе үшін де құбырлар мен ауа каналдарының көлемін ұлғайту сұйықтың жылдамдығын азайту арқылы шуды және сорғылардың (және желдеткіштердің) энергия тұтынуын азайтуға көмектеседі, бұл өз кезегінде Рейнольдс санын төмендетеді, соның салдарынан турбуленттілік (және шу) және гидравликалық кедеріс азаяды (гидравликалық басқа қараңыз). Жылу сорғысының өзін ішкі жылу алмастырғыштардың көлемін ұлғайту арқылы жақсартуға болады, бұл компрессор қуатына қатысты тиімділікті (және құнын) арттырады, сондай-ақ компрессор үстіндегі ішкі температуралық айырманы азайтады. Әрине, соңғы шара кейбір жылу сорғыларын жоғары температураны өндіруге жарамсыз етеді, яғни, мысалы, ыстық су дайындау үшін жеке машина қажет болады. Абсорбциялық салқындатқыштардың COP-ын екінші немесе үшінші сатыны қосу арқылы жақсартуға болады. Екі және үш эффектілі салқындатқыштар бір эффектілі салқындатқыштардан едәуір тиімді және COP 1-ден асып түседі. Олар жоғары қысымды және жоғары температуралы буды қажет етеді, бірақ бұл әлі де салыстырмалы түрде аз – сағатына бір тонна салқындату үшін 10 фунт бу.

Маусымдық тиімділік

Жыл бойы энергия тиімділігін нақты көрсету үшін жылу үшін маусымдық COP немесе маусымдық тиімділік коэффициенті (SCOP) пайдалануға болады. Әдетте, ауаны кондициялау үшін маусымдық энергия тиімділік коэффициенті (SEER) қолданылады. SCOP – бұл күтілетін нақты өмірдегі жұмысты жақсырақ көрсететін жаңа әдістеме, ал COP-ты пайдалануды «ескі» өлшем деп санауға болады. Маусымдық тиімділік жылу сорғысының толық салқындату немесе жылыту маусымында қаншалықты тиімді жұмыс істейтінін көрсетеді.