Le calculateur de coefficient de performance (COP) évalue la capacité d’une pompe à chaleur, d’un réfrigérateur ou d’un climatiseur à transférer de la chaleur par rapport à l’énergie consommée. Il calcule également le COP de Carnot, limite théorique d’un appareil entre les mêmes températures.
Fonctionnement du calculateur de COP
COP = Q/W, où Q est l’énergie thermique transférée et W le travail ou l’énergie électrique fourni. Une pompe à chaleur ou un réfrigérateur déplace une chaleur existante au lieu de la produire ; son COP dépasse donc souvent 1, contrairement à un radiateur résistif dont le COP maximal est 1.
Le calculateur détermine aussi le COP de Carnot, valeur théorique maximale d’un appareil réversible entre un réservoir chaud (Th) et un réservoir froid (Tc), tous deux en kelvins. En chauffage, COP_carnot = Th/(Th − Tc) ; en refroidissement, COP_carnot = Tc/(Th − Tc). Ces formules découlent du deuxième principe de la thermodynamique.
Entrées et leur signification
Q (chaleur transférée) et W (travail fourni) doivent utiliser des unités d’énergie cohérentes ; le joule est l’unité par défaut. Pour un appareil réel, ces valeurs peuvent être déduites de la capacité nominale (chaleur fournie ou retirée, en BTU/h ou en watts) et de la puissance consommée sur la même durée. Le rapport est identique si Q et W ont la même unité.
Th et Tc sont facultatives et ne servent que pour les onglets Limite de Carnot et Chauffage et refroidissement. Ce doivent être des températures absolues en kelvins (K = °C + 273.15), avec Th strictement supérieur à Tc. Pour une pompe à chaleur domestique, Tc est proche de la température extérieure et Th de la température intérieure visée.
Limites et cas particuliers
Le rapport COP = Q/W est indéfini lorsque W vaut zéro ; le calculateur signale ce cas au lieu d’afficher un résultat infini ou incohérent. Le COP de Carnot est une limite supérieure inaccessible en pratique : les pertes du compresseur, la détente du fluide frigorigène et les échangeurs imparfaits maintiennent le COP réel en dessous. Les valeurs COP, EER et SEER du fabricant proviennent d’essais normalisés et peuvent différer des performances réelles, qui varient avec la température extérieure, l’humidité et l’âge du système. Le calculateur applique les formules aux valeurs saisies et ne consulte pas les données des fabricants.