Как сделать расчет мощности кондиционера и правильно подобрать агрегат под свои нужды

Расчет мощности кондиционера

Расчет мощности охлаждения

Типовой расчет мощности кондиционера

Типовой расчет позволяет найти мощность кондиционера для небольшого помещения: отдельной комнаты в квартире или коттедже, офиса площадью и других помещений, расположенных в капитальных зданиях. Расчет мощности охлаждения Q (в киловаттах) производится по следующей методике:

Q = Q1 + Q2 + Q3 , где

Мощность кондиционера должна лежать в диапазоне Q_range от –5% до +15% расчетной мощности Q .

Пример типового расчета мощности кондиционера

Рассчитаем мощность кондиционера для жилой комнаты площадью c высотой потолков 2,75 м в которой проживает один человек, а также есть компьютер, телевизор и небольшой холодильник с максимальной потребляемой мощностью 165 Вт. Комната расположена на солнечной стороне. Компьютер и телевизор одновременно не работают, так как ими пользуется один человек.

Нам осталось выбрать модель подходящей мощности. Большинство производителей выпускает сплит-системы с мощностями, близкими к стандартному ряду: 2,0 кВт; 2,6 кВт; 3,5 кВт; 5,3 кВт; 7,0 кВт. Из этого ряда мы выбираем модель мощностью 3,5 кВт.

Расчет мощности с использованием дополнительных параметров

Типовой расчет мощности кондиционера, описанный выше, в большинстве случаев дает достаточно точные результаты, однако вам будет полезно знать о некоторых дополнительных параметрах, которые порой не учитываются, но существенным образом влияют на требуемую мощность кондиционера.

Учет притока свежего воздуха от приоткрытого окна

Методика, по которой мы рассчитали мощность кондиционера, предполагает, что кондиционер работает при закрытых окнах и свежий воздух в комнату не поступает. В инструкции к кондиционеру обычно также говорится о том, что эксплуатировать его необходимо при закрытых окнах, иначе наружный воздух, попадая в помещение, будет создавать дополнительную тепловую нагрузку. Следуя инструкции, пользователю приходится периодически отключать кондиционер, проветривать помещение и снова включать его. Это создает определенные неудобства, поэтому покупатели часто интересуются, можно ли сделать так, чтобы и кондиционер работал, и воздух был свежим.

Для ответа на этот вопрос нам нужно разобраться, почему кондиционер может эффективно работать вместе с приточной вентиляцией, но не может — с открытым окном. Дело в том, что система вентиляции имеет вполне определенную производительность и подает в помещение заданный объем воздуха (подробнее об этом рассказывается на странице Вентиляция квартир и коттеджей), поэтому при расчете мощности кондиционера можно легко учесть эту тепловую нагрузку. С открытым окном ситуация иная, ведь объем воздуха, попадающий через него в комнату, никак не нормируется, и дополнительная тепловая нагрузка неизвестна.

Эту проблему можно попробовать решить, установив окно в режим зимнего проветривания (приоткрыв форточку) и закрыв в комнате дверь. Тогда в помещении не будет сквозняков, но небольшое количество свежего воздуха будет постоянно поступать внутрь. Сразу оговоримся, что работа кондиционера с приоткрытым окном не предусмотрена инструкцией, поэтому мы не можем гарантировать нормальную работу кондиционера в таком режиме. Тем не менее, во многих случаях такое техническое решение позволит поддерживать в помещении комфортные условия без периодического проветривания. Если вы планируете использовать кондиционер в таком режиме, то необходимо учесть следующее:

Мощность Q1 должна быть увеличена на для компенсации тепловой нагрузки от приточного воздуха. Эта величина получена исходя из однократного дополнительного воздухообмена при температуре / влажности наружного воздуха и температуре внутреннего воздуха В калькуляторе вы можете выбрать другую кратность воздухообмена (рекомендуемое значение для жилых помещений —
Потребление электроэнергии возрастет на Заметим, что это является одной из основных причин запрета эксплуатации кондиционеров при открытых окнах в офисах, отелях и других общественных помещениях.
В некоторых случаях теплопритоки могут оказаться слишком большими (например, при очень жаркой погоде) и кондиционер не сможет поддерживать заданную температуру. В этом случае окно придется закрыть.

Гарантированные

Многих покупателей волнует вопрос: не опасен ли кондиционер для здоровья? В Ответах на Часто задаваемые вопросы приводится несколько простых правил, выполняя которые вы обезопасите себя от риска простуды. Одно из этих правил заключается в том, что перепад температур воздуха снаружи и внутри помещения не должен быть слишком большим. Так, если на улице 35 – , то в помещении желательно поддерживать температуру не ниже 25 – . Но такие рекомендации подходят не всем, ведь для некоторых людей комфортная температура не превышает . Проблема в том, что типовой расчет мощности кондиционера производится в соответствии со Строительными Нормами и Правилами, а в СНиП указано, что для Москвы расчетная температура воздуха в теплый период года составляет . Соответственно, поддержание в помещение минимально возможной температуры на уровне гарантируется только при температуре наружного воздуха не выше .

Поскольку типовой расчет делается с небольшим запасом, то на практике кондиционер сможет эффективно охлаждать помещение при температуре наружного воздуха до 30 – , однако при увеличении температуры до 35 – его мощности уже будет недостаточно. Поэтому тем, кто «любит похолоднее» можно посоветовать увеличить мощность Q1 на 20 – 30% (в калькуляторе используется среднее значение – 25%).

Верхний этаж

Если квартира расположена на последнем этаже и сверху нет чердака или технического этажа, то тепло от нагретой крыши будет передаваться в помещение. Крыша, расположенная горизонтально, да еще темного цвета, получает в несколько раз больше тепла, чем светлые стены (для примера сравните в солнечный день температуру асфальта и стены снаружи помещения). Вследствие этого теплопритоки от потолка будут выше, чем учтено в типовом расчете, и мощность Q1 необходимо будет увеличить на 10 – 20% (точное значение зависит от фактического нагрева потолка, в калькуляторе используется среднее значение – 15%).

Большая площадь остекления

Насколько сильно влияет большая площадь остекления на поступление тепла? Самый простой способ понять это без сложных расчетов — обратиться к аналогии и рассмотреть обогрев помещения в зимний период. Эта аналогия уместна, поскольку теплоизоляция здания не зависит от того, где теплее — внутри или снаружи, а теплопритоки или теплопотери определяются только перепадом температур. Зимой перепад температур между наружным и внутренним воздухом может длительное время превышать ( ). Летом же перепад в два раза меньше ( ). Несмотря на то, что теплопотери зимой в два раза больше, чем теплопритоки летом, для расчета мощности обогревателей используется та же формула, что и для расчета кондиционера — 1 кВт на 10 м².

Объясняется это как раз влиянием солнечного излучения, проникающего в комнату через окно. Зимой солнце помогает обогревать помещение (вы, наверно, замечали, что в морозный солнечный день в квартире заметно теплее, чем в пасмурную погоду). А летом кондиционеру приходится тратить до 50% своей мощности на компенсацию теплопритоков от Солнца.

При типовом расчете предполагается, что в комнате есть одно окно стандартного размера (с площадью остекления 1,5 – 2,0 м²). В зависимости от инсоляции (степени освещенности солнечными лучами) мощность кондиционера изменяется на 15% в большую или меньшую сторону от среднего значения. Если площадь остекления больше стандартного значения, то мощность кондиционера необходимо увеличить. Поскольку в типовом расчете уже учтена стандартная площадь остекления то для компенсации дополнительных теплопритоков на каждый квадратный метр площади остекления свыше нужно прибавить при сильной инсоляции, при средней освещенности и для затененного помещения.

Если в течение дня в помещение заглядывает Солнце, на окне обязательно должны быть светлые шторы или жалюзи — они позволяют снизить теплопритоки от солнечного излучения.

На что еще обратить внимание?

Если учет дополнительных параметров привел к увеличению мощности, то мы рекомендуем выбрать инверторный кондиционер, который имеет переменную мощность охлаждения и поэтому будет эффективно работать в широком диапазоне тепловых нагрузок. Обычный (не инверторный) кондиционер увеличенной мощности специфики своей работы может создавать некомфортные условия, особенно в небольшом помещении.

Расчет потребляемой мощности и затрат на электроэнергию

Значение потребляемой кондиционером мощности позволяет определить, можно ли его подключать к обычной розетке или же нужно тянуть отдельный кабель к электрощиту. В современных домах электропроводка и розетки рассчитаны на ток до 16А, но если дом старый, то максимальный ток не должен превышать 10А. Для безопасной работы потребляемый сплит-системой ток должен быть на 30% меньше максимально допустимого, то есть в розетку можно включать оборудование, рабочий ток которого не превышает , что соответствует потребляемой мощности (заметим, что при таком энергопотреблении мощность охлаждения кондиционера будет лежать в диапазоне 4,5–9 кВт). Необходимо учитывать, что в квартирах к одному кабелю подключается несколько розеток, поэтому для расчета фактической нагрузки нужно суммировать мощности всех электроприборов, подключенных к розеткам одной линии.

Точное значение потребляемой кондиционером мощности и его рабочий ток указывается в каталоге. Поскольку мы не знаем, какая модель будет выбрана, то рассчитываем эти параметры исходя из среднего значения коэффициента ERR.

Зная потребляемую мощность, мы можем оценить расходы на электроэнергию. Для этого нужно задать среднее время работы кондиционера в сутки при опредленной мощности, например, 2 часа при 100%, 3 часа при 75%, 5 часов при 50% и 4 часа при 25% (такой режим работы характерен для жаркой погоды). После этого можно определить среднее потребление энергии в сутки и, умножив его на количество дней в месяце и стоимость получить стоимость потребляемой за месяц электроэнергии. Среднесуточное энергопотребление кондиционера зависит от устанавливаемой пользователем температуры воздуха, характера погоды и других трудно учитываемых факторов, поэтому наш расчет не претендует на высокую точность.

После выбора определенной модели вы сможете уточнить предполагаемый расход электроэнергии (о том, как это сделать рассказывается в разделе Потребляемая мощность).

Расчет мощности кондиционера, подбор кондиционера по площади

С мощностью охлаждения не следует смешивать потребляемую мощность, поскольку это совершенно разные параметры. Мощность охлаждения в несколько раз превышает мощность, потребляемую кондиционером. Например, кондиционер, потребляющий 700 Вт, имеет мощность охлаждения 2 кВт, и это не должно удивлять, поскольку кондиционер работает, также как холодильник, хладоноситель (фреон) отбирает тепло у воздуха в помещении и передает его на улицу через теплообменник (внешний блок кондиционера). Соотношение мощностей называется энергоэффективностью кондиционера (EER). Для бытовых кондиционеров этот параметр будет иметь значения в диапазоне 2,5 – 4.

Ниже приведена таблица распределения мощностей кондиционеров. По ней можно подобрать типы кондиционеров, наиболее оптимальные в тех или иных условиях. Например, в небольших комнатах или офисах, где требуются маломощные кондиционеры, рациональней устанавливать мобильные, оконные или настенные модели. Кондиционеры других моделей имеют большую мощность и, соответственно, более высокие цены, поэтому их лучше приобретать для охлаждения крупных помещений (торговых залов, складов и т.п.)

Холодильная мощность, кВт	1.5	2	2.5	3.5	5.5	7	9	10	14	17
Стандартные типоразмеры модели	05	07	09	12	18	24	30	36	48	60
Мобильные кондиционеры (мобильные моноблоки и сплит-системы)
Оконные кондиционеры
Настенные кондиционеры
Кассетные кондиционеры
Канальные кондиционеры
Колонные кондиционеры
Напольно-потолочные кондиционеры

Интересные материалы:

Единицы измерения мощности

С системой СИ она имеет следующее соотношение:

1Вт=3,4 БТЕ/ч или
1000 БТЕ/ч=293 Вт

Довольно часто модели называют «девятки» или «двенадцатки», поскольку маркируются они с упоминанием этих и других цифр, а измерение производительности производится в БТЕ/ч.

Как рассчитать мощность кондиционера

Мощность (точнее, мощность охлаждения) является основной характеристикой любого кондиционера. Ориентировочный расчет мощности охлаждения Q (в киловаттах) производится по общепринятой методике:

Q = Q1 + Q2 + Q3 , где Q1 теплопритоки от окна, стен, пола и потолка.

Q1 = S * h * q / 1000 , где

S площадь помещения (кв. м);

h высота помещения (м);

q коэффициент, равный 30 — 40 Вт/кб. м:

q = 30 для затененного помещения;

q = 35 при средней освещенности;

q = 40 для помещений, в которые попадает много солнечного света.

Если в помещение попадают прямые солнечные лучи, то на окнах должны быть светлые шторы или жалюзи.

Q2 сумма теплопритоков от людей.

Теплопритоки от взрослого человека:

0,1 кВт в спокойном состоянии;

0,13 кВт при легком движении;

0,2 кВт при физической нагрузке;

Q3 сумма теплопритоков от бытовых приборов.

Теплопритоки от бытовых приборов:

0,3 кВт от компьютера;

0,2 кВт от телевизора;

Для других приборов можно считать, что они выделяют в виде тепла 30% от максимальной потребляемой мощности (то есть предполагается, что средняя потребляемая мощность составляет 30% от максимальной)

Мощность выбранного кондиционера должна лежать в диапазоне от -5% до +15% расчетной мощности Q . Заметим, что расчет кондиционера по этой методике является не слишком точным и применим только для небольших помещений в капитальных зданиях: квартир, отдельных комнат коттеджей, офисных помещений площадью Для административных, торговых и промышленных объектов используются другие методики, учитывающие большее количество параметров.

Пример расчета мощности кондиционера

Интересно, что модели из этого ряда часто называют «7» (семерка), «9» (девятка), «12», «18» «24» и даже маркировка кондиционеров выполняется с использованием этих чисел, которые отражают мощность кондиционера не в привычных киловаттах, а в Связано это с тем, что первые кондиционеры появились в США, где до сих пор используется британская система единиц (дюймы, фунты). Для удобства покупателей мощность кондиционера выражалась в круглых цифрах: 7000 BTU/h, 9000 BTU/h и т.д. Эти же цифры использовались при маркировки кондиционера, чтобы по названию можно было легко определить его мощность. Однако некоторые производители, например Daikin, привязывают названия моделей к мощности, выраженной в ваттах, так кондиционер Daikin FTY35 имеет мощность 3,5 кВт.

Дополнительные параметры, которые необходимо учитывать при выборе кондиционера

Решить данную проблему не сложно. Проветривать помещение с включенным кондиционером можно в любое время, но при этом следует не забывать закрывать входную дверь в помещение (чтобы не создавать сквозняков). Также необходимо данный нюанс учесть и при расчете мощности системы. С этой целью Q1 повышаем на 20% для компенсации тепловой нагрузки от приточного воздуха. Необходимо понимать, что с увеличением мощности повысятся и расходы на электроэнергию. По этой причине кондиционеры не рекомендуют использовать во время проветривания помещений. При максимально высокой температуре (летняя жара) кондиционер может и не поддержать заданную температуру, поскольку тепловые притоки могут оказаться слишком сильными.

Если охлаждаемое помещение расположено на верхнем этаже, где нет чердака, то тепло от нагреваемой крыши будет передаваться в помещение. Теплопритоки потолка будут гораздо выше, чем стен, поэтому увеличиваем мощность Q1 на 15%.

Значительную роль играет и большая площадь остекления окон. Проследить за этим довольно просто. Достаточно измерить температуру в солнечной комнате и сравнить ее с остальными. Во время обычного расчета предусмотрено наличие оного окна в комнате, площадью до 2 м2. Если площадь остекления превышает допустимое значение. То на каждый квадратный метр остекления добавляют в среднем 100-200 Вт.

Для работы в широком диапазоне тепловых нагрузок хорошо подходит инверторный кондиционер. Он имеет переменную мощность охлаждения, поэтому способен создать комфортные условия в данном помещении.

Как рассчитать необходимую мощность кондиционера: правила и формулы

С наступлением теплого периода года каждый из нас все больше задумывается о том, что необходимо приобрести новую сплит систему, которая бы позволила адекватно переносить жару. Загвоздка в одном – не все знают, как рассчитать необходимую мощность кондиционера с целью охладить отдельно взятое помещение.

Краткая характеристика показателя

При анализе данного параметра стоит учитывать следующие показатели:

общее число потребляемой электроэнергии;
как можно пролонгировать срок эксплуатации компрессора устройства;
насколько комфортно будет находиться в помещении при установленных величинах мощности охлаждающего приспособления.

Скажем, для того, чтобы оборудовать одно и то же помещение, существует возможность воспользоваться как стандартной настенной конструкцией, так ее более креативными напольными либо же оконными аналогами. Они различны не только по особенностям монтажа и ценовым характеристикам, но и по количеству электроэнергии, которую потребляют. Поэтому стоит перед покупкой продукта задуматься, что же будет выгоднее, – взять более дорогой агрегат, потребляющий существенно меньшее количество электроэнергии, либо же предпочесть дешевое устройство, но такое, которое будет иметь значительно меньшие показатели мощности. Именно с этой целью стоит рассчитать кондиционер для квартиры.

Существует и другой пример – выбор потребителя может пасть на сплит систему инверторного типа, отличающийся высокой стоимостью, но уровень потребляемой ним энергии небольшой. Помимо этого, желание сэкономить на покупке может повлечь за собой то, что агрегат постоянно функционирует на максимальных показателях мощности, а, соответственно, быстрее изнашивается, и со временем вовсе сломается.

Какой прибор выбрать

Поэтому лучше так рассчитать кондиционер по площади, чтобы запасы мощности оставались, не волнуясь о том, что заплатили слишком высокую цену. Длительность работы агрегата в полной мере компенсирует чрезмерные финансовые затраты на покупку. Всегда важно помнить о том факте, что регулярное включение и прекращение работы прибора приводят к тому, что он компрессор может оказаться недолговечным. В таких случаях и пригодится покупателю знание и понимание того, какой мощности кондиционер все же стоит предпочесть.

Технические характеристики

Сразу отметим, что средние величины показателя интенсивности стандартного бытового охлаждающего устройства находятся в диапазоне от полутора до восьми Вт, что является оптимальным для тех помещений, площадь которых не превышает отметку в 100 м2.

Уточним, что перед тем как рассчитать мощность кондиционера, необходимо уяснить для себя, что она бывает электрической и той, которая характеризует процесс охлаждения. Первый показатель демонстрирует, какое количество энергии (кВт) потребляет устройство в процессе своей работы. Эта величина оплачивается потребителями по счетчику. Вторая характеристика показывает то количество ресурсов, которое затрачивается на перенос тепловой энергии из квартиры (офиса) на улицу – именно в этом и состоит суть процесса охлаждения.

Правила подсчета: формула

Два вышеуказанных параметра связаны один с другим специальным коэффициентом энергоэффективности. Он вычисляется путем соотношения показателя интенсивности процесса охлаждения к общей электрической мощности, которая затрачивается с целью его осуществления.

Для бытовых кондиционеров величина лежит в диапазоне от 2, 5 до 4. Важно, что чем выше коэффициент, тем лучше работает прибор. Например, если показатель мощности процесса охлаждения равен 3кВт, то, воспользовавшись таблицами соответствия, можно найти EER до 1 кВт.

Рассчитать кондиционер для офиса потребители могут и собственноручно. С этой целью им понадобятся:

специальные формулы расчета;
калькулятор.

Предлагаем наиболее простой способ того, как определить допустимую мощность сплит системы: для этого на десять м2 площади помещения стоит взять характеристику интенсивности охлаждения в 1Вт, пи этом высота потолков должна находиться на отметка от 2, 8 до 3м.

Другой ответ на вопрос о том, как рассчитать необходимую мощность кондиционера, будет описан ниже. Он состоит в том, чтобы воспользоваться специальными формулами. Приведенные технологии расчета могут применяться для:

квартир;
рабочих офисах, площадь которых находится в пределах до 70 м2;
небольших комнат отдельного частного строения.

Величина мощности стандартно обозначается символом Q и измеряется в кВт.

Итак, для того, чтобы определить, на какую площадь рассчитан кондиционер, пользуемся такой формулой:

По факту, механизм описывает сумму тепла, которое отдают потолок, стены пол, энергию, выделяемую человеческим организмом и мощность работы всех бытовых устройств, находящихся в пределах охлаждаемого помещения.

Для того, чтобы вычислить величину каждого теплопритока, мы:

Q1 = S X h X q / 1000

То есть, показатель равен произведению площади помещения с его высотой, и расчетным коэффициентом q, величина которого укладывается в такие параметры:

30 – если комната затемнена;
35 – средняя степень освещенности;
40 – яркий свет.

Q2 – от 0,1 до 0, 2 кВт для взрослого человека. Q3 дифференцируется таким образом:

0, 2 – телевизор;
0, 3 – компьютер;
иные бытовые устройства – показатель тепловыделения составляет около 30 процентов от величины потребляемой ними мощности.

Как не ошибиться с выбором: советы и рекомендации

В процессе определения нужной модели агрегата всегда нужно обращать внимание на то, какое название имеет его модель, число в котором и будет демонстрировать расчетный показатель мощности устройства. Тем не менее, стоит акцентировать внимание на том, что различные компании – производители пользуются принципиально иными единицами измерения параметра – от кВт до тепловых британских единиц.

Общепринятая последовательность мощностей приспособления в зависимости от числа сотрудников составляет 7000 и достигает 24000 BTU.

Практически все изготовители продают кондиционеры в соответствии со стандартными параметрами.

Лучше всего для бытовых целей применимы устройства с техническими показателями интенсивности, вписывающихся в пределы от 7 тыс. до 12 тыс. BTU. Зачастую в 20 метровые комнаты помещают «семерки, до 30 метров – «десятки» и тому подобное.

Заключение

Итак, подведем итоги. В процессе выбора кондиционирующей сплит системы очень важно изначально определиться с ее необходимой для конкретного помещения мощностью. При этом речь идет о показателе, который связан непосредственно с охлаждающим механизмом функционирования прибора, не с количеством потребляемой ним электрической энергии.

Данный показатель позволяет потребителю определить, будет ли в пределах квартиры либо офиса установлена оптимальная температура и влажность, а также то, как долго будет служить вновь приобретенный агрегат.

В пределах помещения есть очень много разнообразных источников тепловой энергии. К ним относят:

солнечные лучи;
пол и стены;
потолок;
разнообразные бытовые устройства, работающие от сети.

Именно их воздействие на воздух – а они его, несомненно, нагревают – и будет компенсировать техническая охлаждающая система установленной мощности.

Попросту говоря, описываемый параметр описывается тем, какие энергоресурсы будут затрачиваться прибором на то, чтобы противостоять общему показателю теплоотдачи всех излучающих его ресурсов.

Чтобы рассчитать необходимую для оптимальной работы устройства мощность, можно воспользоваться стандартной общепринятой формулой, в которой связываются между собой все вышеописанные показатели. Сделать это можно как самостоятельно, так и обратившись за помощью к продавцам – консультантам во время непосредственного выбора домашнего либо рабочего кондиционера.

С этой целью необходимо всего лишь предоставить его вниманию необходимую информацию, такую как характер экспозиции помещения, максимальное количество людей, которые могут в нем прибывать, какие есть бытовые приборы, высота потолка и общая площадь квартиры (офиса). Специалист, знающий базовые параметры представленных в магазине моделей, с легкостью поможет определиться с тем, какая модель подойдет именно вам.

Помните, что правильно подобранная мощность не только обеспечит комфортную температуру в помещении, но и продлит жизнь приобретенному агрегату.

Как рассчитать потребляемую мощность кондиционера?

В последние годы летняя жара бьет все рекорды и все чаще люди вынуждены приобретать климатическую технику, чтобы хотя бы в помещении не ощущать на себе последствия изнурительного зноя. Кондиционеры достаточно дорогие устройства и приобретаются не на один год, поэтому чтобы их срок жизни был более продолжительным, а температура в помещениях максимально комфортной необходимо прежде, чем купить кондиционер знать, как он работает и уметь делать расчет мощности кондиционера.

Это позволит не только сделать эффективной его работу, но и сохранит некоторую сумму денежных средств, ведь более мощные агрегаты и стоят дороже. А они не всегда и нужны.

Принцип работы кондиционера

Мы все привыкли, что под словом «кондиционер» подразумевается прохладный воздух в помещении. Однако его первоначальное предназначение заключалось совсем не в охлаждении воздушных масс, а в их осушении.

Первые модели климатической техники использовались для снижения повышенного уровня влажности воздуха в типографских цехах, что улучшало качество печатных изданий. Само же название этих устройств берет начало в английском языке «condition», что трактуется, как условие или кондиция. Это означает, что кондиционеры были созданы не для создания холода, а для поддержания необходимых условий в помещениях, как теперь принято говорить, микроклимата, которым можно управлять при помощи именно этих устройств.

Правильнее было бы называть кондиционерами такие приборы, как увлажнители воздуха или ионизаторы, опираясь на их первоначальные функции. В кондиционере происходит процесс, который сопровождается изменением состояния хладагента.

Но поскольку название «кондиционер» уже закрепилось за этими агрегатами, разберем их устройство. Функция кондиционера заключается в том, чтобы удалять из помещения теплый воздух при помощи изменения состояния различных химических веществ и привносить снаружи более прохладный или наоборот, в зависимости от сезона года. В первых моделях в качестве охлаждающего вещества использовался аммиак, сейчас его заменил фреон.

Охлаждение или передача тепла осуществляется путем перехода вещества из одного состояния в другое, называемые фазовыми состояниями. Всем знакомо первоначальное ощущение холода, когда искупавшись в реке или озере, вы выходите из воды на жаркое солнце. Казалось бы, при температуре +30 градусов и выше, вы не должны испытывать холода.

Но дело в том, что поверхность вашего тела мокрая и на воздухе происходит отрывание молекул воды, т.е. ваша кожа сохнет, а вместе с молекулами воды, которые из жидкого состояния превращаются в газообразное, уходит и некоторое количество вашего тепла. Поэтому вы ощущаете легкий озноб, несмотря на жару.

Есть вещества и жидкости, которые сильнее охлаждают, т. е. быстрее изменяют свое состояние. Например, бензин, различные растворители, ацетон и другие летучие соединения, при попадании на кожу человека вызывают ощущение резкого похолодания, а в зимнее время могут привести к обморожению.

Еще один пример, как переносится тепло посредством перехода вещества из одного состояния в друге. В сильный зной, если голова непокрыта, можно легко получить тепловой удар. Чтобы этого не произошла, нужно всего лишь намочить любой материал впитывающий воду, и положить на голову. Пока ткань будет сохнуть, т. е., переходить из одной фазы в другую, тепло не нанесет вреда вашей голове.

На таком принципе построена и работа кондиционера. Единственным отличием является то, что охлаждающая жидкость, которая переносит тепло, не испаряется как вода, поскольку это было бы очень дорогим удовольствием и вред окружающей атмосфере. Процесс испарения протекает внутри испарителя, как называется устройство в виде системы трубчатого контура. В пространство уходит только тепло или холод в зависимости от выбранного режима.

Процесс охлаждения воздуха

Работа кондиционера построена на замкнутом цикле движения фреона от компрессора в конденсатор, далее в испаритель и назад в компрессор. На каждом этапе фреон претерпевает изменения своего состояния (из жидкого в газообразное и снова в жидкое), за счет чего и происходит охлаждение воздуха или его нагрев, в зависимости от окружающих условий и режима работы устройства.

В компрессоре фреон сжимается под давлением в 15-20 атм. и выходит в конденсатор, где вследствие резкого падения давления быстро превращается в пар. Охлаждаясь в конденсаторе, фреон снова принимает жидкую форму, выделяя при этом большое количество тепла. Пар превращается в жидкость, поскольку конденсатор находится в непосредственном контакте с наружным воздухом, который имеет более низкую температуру, чем фреон в парообразном состоянии.

При поступлении фреона в испаритель давление в последнем снижено, поэтому фреон переходит в газообразное состояние и при этом уже не отдает, а поглощает тепло, поступающее из нагретого помещения. После этого фреон поступает снова в компрессор, откуда цикл повторяется бесконечно, пока работает кондиционер.

Типы кондиционеров

Все вышеописанное является только принципиальной схемой работы климатического устройства. Фактически же каждый тип подобных агрегатов имеет в своем составе различные элементы, позволяющие отслеживать его работу, систему управления, вентиляторы и фильтры, трубопроводы для циркуляции хладагента и отведения излишков конденсата, различные датчики и еще много разного оборудования. Именно от наличия всего этого, его конструкции, расположения, и определяется тип кондиционера. Однако, несмотря на тип и мощность кондиционера в кВт, принцип его работы, построенный на циркуляции хладагента, у всех одинаков.

Не стоит думать, что кондиционеры – это последнее достижение науки и техники. Еще в прошлом веке, окна заводских цехов и административных зданий «украшались» некрасивыми ящиками. В некоторых местах они существуют и поныне. Подобные шедевры являют собой оконные типы кондиционеров. Эти моноблоки, включающие в себя испаритель, компрессор и конденсатор сегодня уже не пользуются спросом, из-за высокого уровня шума, непривлекательности и снижения площади освещения.

На современном рынке вначале появились сплит системы, выпускаемые в Японии с 1961 года компанией Тошиба (Toshiba). А теперь уже есть и мульти сплит системы. Эти устройства сегодня представляют собой два блока, в одном из которых размещается все шумное и громоздкое оснащение, в другом, который выглядит вполне в духе времени, все остальное.

Если снаружи вешается блок, который гремит и шумит, то в доме располагается приятный на вид небольшой блок, который можно установить в любом помещении. А мульти сплит системы дают возможность устанавливать несколько блоков внутри дома и подсоединять их к одному наружному.

Теперь вы знаете кое-что о кондиционерах, и пора перейти к тому, как рассчитать мощность кондиционера.

На что влияет мощность

В первую очередь от мощности климатического оборудования зависит поддержание комфортного микроклимата в помещении. Если вы купите маломощный агрегат, он просто может не справиться с поставленной задачей, а приобретенный сверхмощный кондиционер «съест» все финансы только на электроэнергии, да и стоимость его может значительно отличаться от своих менее сильных собратьев.

Однако, собираясь узнать, какой мощности требуется кондиционер для вашего дома, офиса или предприятия, следует понять, из чего складывается сам расчет, и что на самом деле понимается под словом «мощность» в нашем случае. Поскольку кондиционер служит для охлаждения воздушных масс, потребуется сделать расчет мощности охлаждения.

В отличие от той мощности агрегата, которую он потребляет для своей работы (электроэнергии), мощность охлаждения подразумевает, сколько киловатт тепловой энергии этот агрегат может вывести из определенного помещения.

Потребляемая мощность – это количество электроэнергии, которое необходимо прибору для работы. Она должна быть меньше охлаждающей мощности, поскольку требуется не для самого процесса охлаждения, а лишь для перемещения тепла.

Облегченный расчет

Упрощенный расчет мощности кондиционера по площади используется тогда, когда необходимо прикинуть стоимость кондиционера или их количество, если требуется подобрать несколько агрегатов для огромного помещения.

Традиционно берется значение 1кВт /10Квм с условием, что высота потолка не превышает трех метров.

Такой алгоритм расчета быстрее и проще, нежели высчитывать объем помещения, поскольку все наизусть знают площадь своего дома, хотя бы из счетов за коммунальные услуги.

Однако, при этом методе на результат может оказывать влияние такие факторы как:

степень освещенности помещения солнцем;
квадратуру окон;
количество приборов, излучающих тепло;
количество людей, постоянно находящихся в помещении.

Если все позиции присутствуют в расчетах, то каждая добавит к полученному результату расчета по площади еще 20% нужной мощности.

Но если требуется точный расчет, который нужен в том случае, если требуется оснастить кондиционерами нестандартные помещения, или имеющие слишком большую площадь, то следует уже пользоваться специальными методиками расчета. И здесь формула расчета мощности кондиционера включает в себя уже узкоспециальные символы и понятия.

Мощность, рассчитываемая по формуле, подразумевает не саму мощность агрегата, а ту, что способна нагреть воздух внутри помещения. Это, так называемая, мощность поступления тепла. Это значение оказывает влияние на выбор мощности кондиционера, так как из полученных значений выбирается то, которое соответствует способности агрегата выводить поступающее тепло. Проще говоря, мощность охлаждения примерно должна быть равна мощности поступления тепла, которая высчитывается по следующей формуле:

Q = S х h х q

Буква Q обозначает тепловую мощность, измеряемую в киловаттах.

Буква S, как известно из школьного курса геометрии, обозначает площадь помещения, и измеряется в квадратных метрах.
Буква h – это высота потолка в метрах.
q – коэффициент, определяющий степень освещенности, измеряется в киловаттах на кубический метр. Для стандартных помещений принимается равным 0,035.

На каждого присутствующего в помещении человека добавляется 0,1квт. На каждый бытовой прибор излучающий тепло добавляется 0,3 квт. Для холодильника это значение буде равным 0,5. А в случае расчета, производимого для продуктового магазина, например, витрина-холодильник уже будет давать значение от 1,5 до 2 Квт. Полученная в результате расчетов мощность (значение для Q) дает определение мощности кондиционера, которая не может быть меньше полученного расчетного значения.

Однако, когда речь идет о кондиционерах, произведенных в некоторых западноевропейских странах, привычные нам киловатты заменяются просто цифрами – 24, 7, 9, 12 или 18. Устройства, предназначенные для жилых помещений и небольших офисов, как правило, маркируются цифрами 7 и 9. Продавцы так их и называют кратко «семерка» либо «девятка».

Что означают эти цифры и на что они указывают? Дело в том, что в некоторых странах применяется другая метрическая система, где мерой длины служит фут. Поэтому мощность там исчисляется в тысячах британских тепловых единиц за час и обозначается следующим образом — BTU/h или BTUph. Чтобы перевести эти значения в киловатты, необходимо считать, что 1000 BTU/h равняется приблизительно 0,3 Квт.

Примерный расчет нестандартного помещения

площадь помещения равна 30 кв.м;
высота -5 м;
количество людей -5 человек;
работающих, целый день компьютера — 3;
Условимся, что освещенность в пределах нормы.

Подставляем значения в формулу и получаем результат:

Q= 30*5*0.035+5*0.1+3*0.3=6.65 кВт

Для такого помещения потребуется купить кондиционер мощностью не менее 6.65квт, а если случится выбирать из европейских, где другое исчисление – в BTUph, то 6,65 нужно разделить на 0,3 и получим значение 22.

Как видите, можно и своими силами высчитать, какой кондиционер требуется в каждом отдельно взятом случае.

Расчет мощности кондиционера

При выборе кондиционера первоначально важно рассчитать необходимую мощность охлаждения. Правильно подобранный по мощности кондиционер работает в режиме климат-контроль. То есть при достижении заданной пользователем температуры компрессор отключается и работает только внутренний блок – вентилятор, жалюзи, дополнительные функции. При некотором повышении температуры воздуха в помещении на компрессор поступает команда от температурных датчиков, и он снова включается. Кондиционеры, работающие по такому принципу, называют иногда –«on-off», то есть «включение-выключение». Если же мощность кондиционера меньше необходимой, то он будет работать не выключаясь, безуспешно пытаясь достигнуть заданной температуры, то есть на износ. Более того, в некоторых случаях, если фактическая мощность кондиционера намного ниже расчётной, то не ощущается вообще никакого эффекта от работы кондиционера и деньги потрачены впустую. Компрессор кондиционера завышенной мощности будет часто включаться, но на короткие промежутки времени, что также приведёт к его быстрому износу. Кроме того более мощный кондиционер имеет большую стоимость и монтаж его обойдётся дороже. Всё вышесказанное во многом справедливо и для инверторных кондиционеров, хотя в них используется другой принцип работы компрессора.

Расчёт необходимой мощности кондиционера сводится к определению суммарных теплоизбытков помещения, оборудования и наличия людей, с учётом теплопроводности строительных конструкций – стен, перекрытий, остекления, а также наличия систем вентиляции и многих других факторов. Такой расчёт достаточно сложен и на практике для небольших помещений можно успешно применять упрощённые методы расчётов.

Способы расчета мощности

В действительности методик определения холодильной мощности для помещения существует не так уж много:

С помощью специальных калькуляторов, размещенных на интернет-ресурсах производителей или крупных дилеров, продающих холодильную бытовую технику.
По квадратуре комнаты.
По формулам с учетом объема помещения и тепловых источников в нем.
Теплофизический расчет ограждающих конструкций для летнего времени с учетом дополнительных теплопоступлений.

Из 4 перечисленных методов обычному домовладельцу, желающему подобрать кондиционер для комнаты, доступны первые 3, последний способ достаточно сложен и ним пользуются инженеры – проектировщики в своих расчетах.

Расчеты при помощи онлайн – калькуляторов

Суть способа заключается в следующем: на сайтах производителей кондиционеров зачастую размещены онлайн-калькуляторы, с их помощью расчет холодильной мощности очень упрощается. Надо только внести в соответствующие поля исходные данные, характеризующие помещение, желаемую температуру воздуха и прочие параметры на усмотрение производителя, после чего нажать кнопку «рассчитать». На этом всё, полученную цифру можно смело брать за основу. Подробнее о таком расчете рассказано на видео:

Это наиболее легкий и быстрый способ, но в нем кроется один недостаток: мы не видим, каким образом производится расчет и какие значения теплопоступлений от различных источников заложены в программе. Иногда создатели подобных ресурсов закладывают в нее слишком большой запас, за который вам впоследствии придется выложить свои деньги. Поэтому результаты расчетов, выполненных с помощью онлайн–калькулятора, не помешает проверить иными методами.

Вычисление производительности по квадратуре помещения

Второй доступный способ – это расчет мощности кондиционера по площади помещения. Это излюбленная методика торговых представителей, напоминающая подбор отопительной техники по удельному количеству тепла на единицу площади. Суть такова: при высоте потолков до 3 м на 1 м2 комнаты должно выделяться 100 Вт энергии холода. То есть, для помещения 20 м2 потребуется кондиционер мощностью 2 кВт. Если же потолки выше, чем 3 м, то удельная холодопроизводительность принимается не 100 Вт/ м2, а больше, в соответствии с таблицей:

В дополнение к затрачиваемому количеству холода на всю площадь помещения к нему прибавляется мощность на компенсацию тепловых поступлений от постоянно находящихся в комнате людей и бытовой техники. При этом предлагается принять следующие значения выделяющейся теплоты: от 1 человека – 300 Вт, от единицы бытового оборудования – также 300 Вт. Это значит, что если в вышеупомянутом помещении 20 м2 постоянно находится 1 человек, работающий на компьютере, то к полученным 2 кВт надо прибавить еще 600 Вт, итого 2.6 кВт. Подробности можно просмотреть на видео:

На самом деле в соответствии с нормативной документацией количество полной теплоты, выделяемой человеком в состоянии покоя, составляет 100 Вт, при небольшом движении – 130 Вт, при физической работе – 200 Вт. Выходит, что в данном способе вычисления несколько завышены тепловые поступления от людей.

Определение мощности по объему помещения

Наиболее корректно холодильная мощность кондиционеров высчитывается по удельному количеству холода на 1 м3 объема комнаты, особенно если ее площадь лежит в пределах 70 м2. Для расчета рекомендуется принимать значение удельной мощности q, равной:

30 Вт/м3 в затененных помещениях;
35 Вт/м3 для комнат со средней освещенностью;
40 Вт/м3 в помещениях на солнечной стороне здания.

Потребная мощность для компенсации теплопоступлений сквозь строительные конструкции рассчитывается по формуле:

Q1 = q x V, где V – объем комнаты в м3.

Поскольку в здании находятся люди и бытовые приборы, которые также выделяют тепло, к полученной величине Q1 необходимо добавить количество теплоты, выделяемое людьми Q2 (в соответствии с нормами) и от бытовой техники Q3. Последняя величина принимается в зависимости от назначения бытового оборудования:

От компьютера – 250—300 Вт.
От домашней или оргтехники – в размере 30% от потребляемой электрической мощности.

Теперь рассчитаем мощность кондиционера по формуле:

В нашем примере высота потолков принимается равной 2.7 м, объем получится 20 м2 х 2.7 м = 54 м3. Взяв среднюю величину удельной холодопроизводительности равной 35 Вт/м3, вычислим Q1 = 35 х 54 = 1890 Вт. Теперь сюда следует прибавить теплоту от человека с компьютером, соответственно, Q2 = 130 Вт и Q3 = 300 Вт:

Q = 1890 + 130 + 300 = 2320 Вт.

Особые расчетные условия

Существует ряд факторов, дополнительно влияющих на микроклимат и, соответственно, на требуемую мощность охлаждения. Чтобы впоследствии не попасть в ситуацию, когда установленный агрегат работает не выключаясь круглые сутки, нужно учесть такие условия:

Комната расположена на последнем этаже здания.
Нестандартные окна с большой площадью остекления или часть светопрозрачной кровли.
В помещении постоянно находится большое число людей (офис).
Частое проветривание или высокая инфильтрация наружного воздуха внутрь здания.
Большое количество бытовой или оргтехники.

В этом случае рекомендуется расчетную холодопроизводительность кондиционера увеличить, применив коэффициент от 1.2 до 1.5.

Окончательный подбор кондиционера по мощности

В примере мы получили значение 2.32 кВт, но оно не является окончательным. Дело в том, что охладитель не должен работать постоянно на верхнем пределе возможностей. Чтобы рабочий режим был щадящим, а кондиционер прослужил долго, нужно иметь запас мощности. Как правило, его берут в количестве 15—20% от расчетного значения. В данном примере мощность кондиционера для помещения площадью в 20 квадратных метров и высотой потолков 2.7 м с одним человеком и компьютером составит:

2.32+ 15% = 2.67 кВт

Большинство производителей выпускают линейки своих агрегатов в соответствии с принятой в Соединенных Штатах градацией. В ее основе лежит так называемая Британская Единица Теплоты (BTU), чье соотношение с общепринятыми единицами следующее: 1000 BTU/ч = 293 Вт. Параметр, что указывается в технической документации к изделию, обозначает мощность в тысячах Британских единиц, а градация начинается с величины 7, то есть, 7000 BTU или 2.1 кВт. Ниже представлена таблица мощности кондиционеров, по которой можно понять соответствие градации в Британских единицах общепринятым, а также приблизительная квадратура помещений, куда подойдет каждый агрегат из линейки:

Примечание. Этой таблицей также можно пользоваться для укрупненного расчета мощности охладителя.

Осуществляя выбор сплит-системы или другого вида охлаждающего агрегата, следует знать, что в отличие от электроотопительных установок электрическая мощность, потребляемая кондиционером, не соответствует мощности холодильной. И правда, полученная в нашем примере цифра 2.67 кВт на 20 квадратов комнаты, может смутить домовладельца, не владеющего вопросом. Здесь следует разъяснить, что данные холодильные машины весьма эффективны благодаря процессу парообразования и конденсации рабочего тела, то есть, фреона. На самом деле кондиционер использует в 3 раза меньше электроэнергии, для нашего примера это всего лишь 2.67 / 3 = 0.89 кВт.

Вы можете задать закономерный вопрос: если кондиционер потребляет втрое меньше, чем производит, значит, КПД установки тогда составляет 300%? Ответ прост: как известно, КПД не может превышать 100%, а остальные 200% — это тепловая энергия, которую рабочее тело (фреон) отбирает у горячего воздуха комнаты при испарении. Изначально это энергия солнца, нагревшая наше здание и воздух в нем, а основная задача кондиционера – отобрать эту энергию у воздушной среды помещения.

Электроэнергия нужна лишь для вращения роторов электродвигателей компрессора и вентиляторов, вот почему потребляемая мощность кондиционера гораздо меньше его холодопроизводительности.

Заключение

Все описанные методы определения холодопроизводительности весьма приблизительны, хотя и рекомендованы к использованию. Если же вы хотите разместить охладители во всей квартире или частном доме, то лучше за точным расчетом обратиться к специалистам, это поможет сэкономить вам время и средства.

Отзывы о компании ООО “ИНТЕХ”:

Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.

Расчет мощности кондиционера

Кондиционер – приспособление для поддержания некоторых параметров (температуры, влажности) в закрытом пространстве.

Вопрос нужности данного приспособления возникает у разных людей в разных ситуациях. Кто-то хочет сделать пребывание коллег в офисе комфортным, кому-то хочется удобства для детей, родителей дома. Если опыт в сфере кондиционирования отсутствует – довольно-таки просто запутаться, данная статья поможет разобраться произвести расчет без обращения к специалистам.

В первую очередь, важно понять, для каких нужд и условий будет применяться устройство.

Существуют несколько видов оборудования:

Моноблочный
Сплит-система
Мультисплит-система

Для дома, офиса вполне подходят первые два типа, если требуется охлаждать одно большое или несколько небольших помещений. Кроме того, обойдутся дешевле.

Оконные – просто и дёшево установить, но сильно шумит и не всегда справляется со своей задачей (если комната больших размеров или сложной планировки)
Мобильные – можно перемещать (есть колесики), но высокая цена, сильный шум и ограниченная продуктивность.

Для сплит-систем доступно большее разнообразие:

Настенные – небольшие, недорогие, но не слишком мощные. Идеально для небольшой квартиры.
Канальные – масштабнее, чем предыдущие, способны охладить несколько комнат, но есть неудобства с регулировкой температуры
Кассетные – незаметны (обусловлено нюансами их установки), подходят для зданий, где скапливается большое количество людей, по принципу работы похожи на канальные
Напольно-потолочные – название говорит про место установки прибора, хороши для комнат сложной формы
Колонные – используются там, где нет возможности установить устройство на потолке или стенах, занимают сравнительно много площади.

Подберите вариант, наиболее подходящий для и ценовой категории.

Основная задача оборудования – охлаждать воздух, то необходимо подбирать оборудование под конкретное место. Главным параметром является площадь. Рассчитать мощность кондиционера по площади помещения, безусловно, можно, но результат, скорее всего, будет ошибочным. Нужно учитывать не только размеры комнаты, но и количество объектов, которые излучают тепло и находятся в ней.

Для этого существует формула расчета мощности кондиционера, где это учитывается. Но, всё же, результат тоже будет приблизительным. Она выглядит так:

Мощность = (Площадь × Высота помещения × Коэффициент освещенности)/1000+Люди+Другие приборы

Здесь стоит разобраться подробнее.

Коэффициент освещенности равен:

30, если комната с темной стороны;
35, если среднее освещение ;
40, если окна выходят на солнечную сторону.

Что касается людей, от них тоже исходит тепло, поэтому количество человек и род деятельности должны учитываться.

От взрослого человека исходит:

0,1 киловатт в спокойном состоянии
0,13 кВт при ходьбе
0,2 кВт при физических нагрузках

Бытовая техника так же участвует в теплопритоке. Самые популярные современные электроприборы, встречающиеся почти в каждом доме – компьютер, телевизор, другие гаджеты. Компьютер излучает 0,3 кВт, телевизор – 0,2 киловатт.

Для другой техники принято приблизительно считать теплоприток – 30% от их максимальной потребляемой энергии.

Пример расчета мощности кондиционера

Возьмем спальню площадью 35 м2, высотой 3 м, в которой обычно находятся двое людей, их техники только телевизор, освещенность средняя.

Таким образом подставляем данные в выше представленную формулу:

(35 × 3 × 35)/1000 + 0,1 × 2 + 0,3 = 4,175 кВт

Для комнаты с такими параметрами нужна модель с приблизительно такой производительностью. Но, опять же, этот результат не точный, ведь безошибочно рассчитать сможет только специалист.

Кроме того, есть и другая схема расчета мощности кондиционера. Он намного проще и может оказаться менее корректным, но тоже достоин внимания.

Профессионалы говорят, что для подсчета мощности можно брать 1 киловатт на 10 м2 пространства.

Для той же комнаты получится:

Если учитывать допустимую разницу, то этот результат можно считать верным. Но все-таки лучше пользоваться формулой расчета мощности кондиционера, указанной выше.

Соответствие показаний BTU и кВт

Итак, разобрались, как подобрать модель. Тем не менее, на некоторых приборах данные указаны не в привычных ваттах или киловаттах. Если уже искали, то могли встретить маркировку цифрами от 5 и более. Это – та же мощность кондиционера по площади помещения, но в других единицах – тысяч BTU, британская тепловая единица.

Соответствие BTU и кВт:

BTU	кВт
5000	1,6
7000	2
9000	2,6
12000	3,5
18000	5,2
24000	7
30000	8

Не все фирмы используют указанную маркировку. Но это не значит, что какие-то хуже, а какие-то лучше только из-за единиц, в которых указана потребляемая энергия.

Заключение

Климатическое оборудование – удобная и нужная вещь, но не настолько простая как может сначала показаться. Самый верный помощник в его выборе – хороший специалист, готовы все рассказать для комфорта, а не для «продать подороже». Надеемся, данная статья была Вам полезна.