成績係数計算ツール
ヒートポンプ、エアコン、冷凍システムの COP を計算します。
成績係数の計算
有効な熱出力と投入エネルギーを同じエネルギー単位で入力してください。
成績係数について
成績係数は、暖房や冷却システムが消費するエネルギーに対して、どれだけ効果的に熱エネルギーを移動させるかを示します。有効な熱出力を、投入した仕事または電気エネルギーで割って求めます。暖房運転中のヒートポンプでは、室内に供給される熱が有効出力です。冷蔵庫やエアコンでは、冷却する空間から取り除く熱が有効出力です。これらの機器は入力エネルギーをすべて直接熱に変えるのではなく熱を移動させるため、COP が一を超えても矛盾はありません。
式は COP = 有効エネルギー出力 ÷ 投入エネルギーです。両方の値は同じ期間を対象とし、同じエネルギー単位を使う必要があります。キロワット時、英国熱量単位、ジュールのいずれでも、統一して使えば同じ無次元の比になります。3.5 kWh の電力を消費して 12.6 kWh の熱を供給するヒートポンプの COP は 3.6 です。つまり、購入したエネルギー一単位につき、有効な熱を 3.6 単位移動させます。
COP は運転条件に大きく左右されます。一般にヒートポンプは、熱源と供給先の温度差が小さいほど高い性能を発揮します。低い外気温、高い送水温度、着霜、コイルの汚れ、風量不足、圧縮機の発停、補助電気ヒーターなどは実際の性能を低下させる要因です。冷凍の COP も、蒸発温度と凝縮温度、機器の負荷、保守状態によって変化します。メーカーの定格値は、指定された試験条件にのみ適用されます。
この計算機の百分率表示は、単に COP に 100 を掛けたものです。従来の変換効率ではなく、出力対入力比と呼ぶのが適切です。COP 3.6 を効率 360 パーセントと呼ぶと誤解を招くことがあります。エネルギーは保存され、追加の熱は周囲の環境から来るためです。有意義な比較には、同じシステム境界と期間で測定したエネルギー合計を使用してください。運転時間を考慮せずに、キロワットの冷却能力とキロワット時の消費電力量を混用しないでください。SCOP、HSPF、SEER、実測の年間 COP などの季節指標は、単一の運転点の結果より実態をよく表す場合があります。
計算例
| エネルギー値 | COP | システム |
|---|---|---|
| 出力 12.6 kWh、入力 3.5 kWh | 3.6 | 住宅用ヒートポンプ |
| 出力 8.4 kWh、入力 2.4 kWh | 3.5 | エアコン |
| 出力 25.2 kWh、入力 4.2 kWh | 6.0 | 業務用冷凍機 |
| 出力 126 kWh、入力 28 kWh | 4.5 | 産業用ヒートポンプ |
計算機の使い方
- 供給された有効な暖房または冷却エネルギーを入力します。
- 同じ期間に消費したエネルギーを入力します。
- 両方の値に共通のエネルギー単位を選択します。
- 「COP を計算」を選び、同じ運転条件で結果を比較します。
よくある質問
COP は一を超えることがありますか?
はい。ヒートポンプや冷凍機は熱を別の場所へ移動させます。システムの有効出力側に現れるエネルギー源は、投入された仕事だけではありません。
ヒートポンプの良い COP はどのくらいですか?
指定条件では、COP が高いほど入力一単位あたりの有効な熱が多くなります。一般的な値は気候、温度、機器、運転点によって大きく異なります。
両方の入力で同じ単位が必要なのはなぜですか?
COP は比であり、エネルギー単位が相殺される必要があります。換算せずに単位を混ぜると数値が変わり、意味のない結果になります。
COP と効率は同じですか?
厳密には異なります。従来の効率は変換された出力を入力と比較し、通常は一以下です。COP は移動した熱エネルギーを表すため、一を超えることがあります。
定格 COP は季節性能と同じですか?
いいえ。定格 COP は通常、特定の試験室条件を表します。季節性能には天候変化、発停、除霜運転、補助エネルギーも含まれます。