ヒートポンプのCOP・熱収支計算
加熱・冷却の成績係数を求め、加熱COPを熱源温度による可逆限界と比較します。
計算結果
結果
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計算手順
手順を1つずつ、またはまとめて表示できます。現在の入力値を使った計算手順です。
計算方法
電気入力による熱の供給を分割し、エネルギーバランスから冷たい側の熱を回復し、結果を可逆的なカルノー加熱COPと比較する。
Heating COP=Qhot/W; cooling COP=heating COP−1; Carnot heating COP=Thot/(Thot−Tcold)
計算例
4 kWを1 kW入力で引き出すと、COP 4を加熱し、冷たい側から3 kWを抽出する。 0 °C と 40 °C は理想的な加熱COP限界313.15/40≈7.82875.を与える。
前提条件と入力上の注意
熱ポンプによるエネルギーバランスと、少なくとも電気的な入力による熱平衡。冷蔵温度は絶対零度を超え、冷蔵温度よりも高温で、ケルビンに変換される必要がある。デバイス表面または空気温度は、熱力学的リザーバーの仮定とは異なる場合がある。イデアルバウンドを超える値は、チェックのために明示的にフラグ付けされる。降霜、季節平均、補助暖房、設置性能、メーカーの定格は推測されていない。
参考資料： OpenStax:冷蔵庫とヒートポンプ
単位の定義
ユニットの選択は言語に依存しない。各セレクターには、物理量の単位しか含まれていない。計算では、内部で定義されたベースユニットを使用する。
SI接頭語は明示的であり、たとえば、ミリは1000、マイクロは100、キロは1000を意味する。単位を入れ替えると、入力された数の解釈が変わる。
このツールの使い方
自分の値を入力できますか？
はい。入力例をご自身の値に変更してください。結果・計算手順・表・対応する図が入力に応じて更新されます。空欄や無効な値がある場合は結果を消去し、不足した入力を自動的に例の値で補うことはありません。
結果は厳密ですか？
浮動小数点演算を使用し、表示時に丸めています。計算式・前提条件・記載されたデータ精度を確認して結果を解釈してください。
入力内容は送信されますか？
計算はブラウザー内で行います。アカウント・ファイルのアップロード・外部AIサービスは不要です。ページを再読み込みすると入力値は保持されません。
同じ時間の入力エネルギーと有効出力を比較し、平均入出力、エネルギー損失、変換効率を求めます。
動作・待機電力、日別予定、デューティ比から家電の電力量と費用を見積もります。kWh単価と期間固定料を指定できます。
一定のヒーター出力と線形の熱損失係数を使い、水が目標温度に達するまでの時間を見積もります。
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