공기원 열펌프 실제 운전 진단에서 단일 가열 성능 계수가 운전 조건 의존성으로 인해 환경 영향과 장치 성능 저하를 구분하기 어려운 한계를 해결하기 위해 열역학 두 번째 법칙 기반의 성능 일관성 지수를 제안하였다. 본 지수는 명판에 표기된 운전 조건의 열역학적 완전도를 기준으로 실제 운전 조건에서의 열역학적 완전도를 정규화하여 운전 조건의 강건성과 설계 벤치마크 능력을 겸비한 에너지 효율 진단 방법을 구축한다. 연구 결과 성능 일관성 지수는 열역학적 완전도의 안정성과 비교 가능성을 융합하여 환경 변수 변동과 장치 성능 저하의 결합 영향을 효과적으로 분리하며, 그 값은 운전 조건과 무관하게 장치 상태를 정확히 표현한다. 성능 일관성 지수 PCI=1을 설계 기준으로 하여 장치 실제 성능과 설계 목표 간 편차를 정량화한다. 4대 장치 실제 운전 진단 검증을 통해 성능 일관성 지수는 일부 부하 에너지 효율 저하와 저온 성능 악화를 성공적으로 식별하였다. 성능 일관성 지수는 공기원 열펌프의 장기 에너지 절감 감독을 위한 이론적 도구를 제공하며, 임계값 설정을 통해 비효율 장치를 정확히 위치시키고 '석탄에서 전기로' 장비 갱신의 과학적 의사결정을 지원한다.