Температура, которую производит тепловой насос, теоретически является суммой тепла, извлекаемого из источника и энергии, необходимой для работы теплового насоса.

Величина стабильной производительности электрического теплового насоса в заданных температурных условиях, называется коэффициентом производительности (КОП). Он определяется как отношение тепла, вырабатываемого тепловым насосом, к электрической энергии, потребляемой компрессором.

Производительность тепловых насосов определяется коэффициентом первичной энергии (КПЭ). Энергия, выделяющаяся при использовании топлива, является теплотой сгорания (ТС). Для электроприводных тепловых насосов КПЭ можно также определить путем умножения КОП на величину эффективности производства электроэнергии.

КОП или КПЭ теплового насоса, тесно связаны с температурным диапазоном, т.е. с разницей между температурой источника тепла и температурой на выходе теплового насоса. КОП идеального теплового насоса определяется исключительно температурой конденсации и температурным диапазоном (конденсация — температура испарения).

Рисунок 1 показывает КОП идеального теплового насоса в зависимости от температурного диапазона, где температура источника тепла равна 0 градусов. Кроме того показан ряд значений КОП для тепловых насосов разного типа и размера в условиях различных температурных диапазонов.

Соотношение фактического значения КОП теплового насоса и идеального значения КОП принято называть эффективностью Карно. Эффективность Карно колеблется от 0,3 до 0,5 у небольших электрических тепловых насосов и от 0,5 до 0,7 у мощных, очень эффективных электрических тепловых насосов.

Достижимые значения КОП/КПЭ, различных типов тепловых насосов при температуре испарения 0 градусов и температуре конденсации 50 градусов, указаны в Таблице 1.

Показатели производительности электрического теплового насоса в течение всего сезона называют сезонным фактором производительности (СФП). Он определяется как отношение тепловой мощности и суммарной энергии, поступающей в течение всего сезона. Он учитывает перемены в отоплении и/или требования охлаждения, перемены источника тепла и приемника в течение года, и определяет потребность в энергии, необходимой например, для размораживания.

СФП может быть использован для сравнения тепловых насосов с традиционными системами отопления (например, котлами), по величине экономии первичных энергоресурсов и уменьшения выбросов углекислого газа.

Факторы, влияющие на производительность теплового насоса

На производительность тепловых насосов влияет большое количество факторов. Они включают в себя:
— климат;
— потребность в годовом отоплении и охлаждении и максимальные пиковые нагрузки;
— температура источника тепла и особенности системы отопления;
— дополнительное потребление энергии (насосы, вентиляторы, дополнительное тепло для двухвалентных систем и т.д.);
— техническое состояние теплового насоса;
— размеров теплового насоса по отношению к потребности в тепле и эксплуатационных - характеристик теплового насоса;
— система управления тепловым насосом.

Промышленные тепловые насосы часто имеют более высокие значения КоП/КПЭ, чем бытовые тепловые насосы. Это, в основном связано с маленьким температурным диапазоном и особенностями условий эксплуатации. Значения КоП/КПЭ для промышленных тепловых насосов приведены в Таблице 2.

* — Для рассмотрения различных типов тепловых насосов см. раздел Характеристики тепловых насосов и Тепловые насосы в промышленности.