1. Latar Belakang Termodinamika
Berdasarkan siklus Carnot, COP maksimum teoretis dari pompa panas sumber udara didefinisikan sebagai:
COP_max = T_panas / (T_panas - T_dingin)
Di mana T adalah suhu absolut dalam Kelvin. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin kecil selisih suhu antara sumber dan penampung, semakin tinggi efisiensinya.
Dalam sistem nyata, suhu operasi aktual jauh lebih rendah daripada maksimum teoretis ini. Menurut ASHRAE Handbook (2020), pompa panas sumber udara modern biasanya hanya mencapai 40% hingga 60% dari batas Carnot karena kerugian termodinamika dan ketidakefisienan komponen.
Wawasan Teknik: Prinsip Carnot adalah tolok ukur yang berharga, tetapi perilaku sistem dunia nyata didorong oleh kinerja kompresor, sifat termofisik refrigeran, dan strategi kontrol sistem.
2. Data Lapangan
Asosiasi Pompa Panas Sumber Udara Eropa (EHPA) menyediakan hasil uji kinerja musiman yang menyoroti dampak penurunan suhu ambien:
Ketika suhu luar ruangan turun dari 7°C menjadi -7°C:
COP pompa panas sumber udara turun dari 4.2 menjadi 3.1 (-26%)
COP pompa panas sumber tanah turun dari 5.1 menjadi 4.3 (-16%)
Tren ini lazim di zona iklim dengan permintaan pemanasan yang lebih tinggi. Misalnya, di Finlandia selatan, beberapa unit perumahan telah mencatat nilai COP di bawah 2.0 selama cuaca dingin yang berkepanjangan.
3. Mekanisme Pengurangan COP
Suhu luar ruangan yang lebih rendah dapat menyebabkan penurunan signifikan pada COP pompa panas sumber udara karena alasan berikut:
1) Tekanan penguapan yang lebih rendah, rasio tekanan kompresor yang lebih tinggi, dan peningkatan konsumsi energi
2) Pengurangan laju aliran massa refrigeran, yang mengganggu perpindahan panas ke evaporator
3) Siklus pencairan es yang sering, yang mengkonsumsi daya tambahan dan mengganggu operasi keadaan stabil
1. Latar Belakang Termodinamika
Berdasarkan siklus Carnot, COP maksimum teoretis dari pompa panas sumber udara didefinisikan sebagai:
COP_max = T_panas / (T_panas - T_dingin)
Di mana T adalah suhu absolut dalam Kelvin. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin kecil selisih suhu antara sumber dan penampung, semakin tinggi efisiensinya.
Dalam sistem nyata, suhu operasi aktual jauh lebih rendah daripada maksimum teoretis ini. Menurut ASHRAE Handbook (2020), pompa panas sumber udara modern biasanya hanya mencapai 40% hingga 60% dari batas Carnot karena kerugian termodinamika dan ketidakefisienan komponen.
Wawasan Teknik: Prinsip Carnot adalah tolok ukur yang berharga, tetapi perilaku sistem dunia nyata didorong oleh kinerja kompresor, sifat termofisik refrigeran, dan strategi kontrol sistem.
2. Data Lapangan
Asosiasi Pompa Panas Sumber Udara Eropa (EHPA) menyediakan hasil uji kinerja musiman yang menyoroti dampak penurunan suhu ambien:
Ketika suhu luar ruangan turun dari 7°C menjadi -7°C:
COP pompa panas sumber udara turun dari 4.2 menjadi 3.1 (-26%)
COP pompa panas sumber tanah turun dari 5.1 menjadi 4.3 (-16%)
Tren ini lazim di zona iklim dengan permintaan pemanasan yang lebih tinggi. Misalnya, di Finlandia selatan, beberapa unit perumahan telah mencatat nilai COP di bawah 2.0 selama cuaca dingin yang berkepanjangan.
3. Mekanisme Pengurangan COP
Suhu luar ruangan yang lebih rendah dapat menyebabkan penurunan signifikan pada COP pompa panas sumber udara karena alasan berikut:
1) Tekanan penguapan yang lebih rendah, rasio tekanan kompresor yang lebih tinggi, dan peningkatan konsumsi energi
2) Pengurangan laju aliran massa refrigeran, yang mengganggu perpindahan panas ke evaporator
3) Siklus pencairan es yang sering, yang mengkonsumsi daya tambahan dan mengganggu operasi keadaan stabil
