Калькулятор расчёта мощности кондиционера

Расчет мощности охлаждения

Типовой расчет мощности кондиционера

Типовой расчет позволяет найти мощность кондиционера для небольшого помещения: отдельной комнаты вквартире или коттедже, офиса площадью до50– 70 м² идругих помещений, расположенных вкапитальных зданиях. Расчет мощности охлажденияQ(вкиловаттах) производится последующей методике:

Q = Q1 + Q2 + Q3, где

Q1 — теплопритоки от окна, стен, пола и потолка.

Q1 = S * h * q / 1000, где:

• S— площадь помещения (м²);
• h— высота помещения (м);
• q— коэффициент, равный 30 - 40 Вт/м³:
• 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 ввиде тепла 30% отмаксимальной потребляемой мощности (то есть предполагается, что средняя потребляемая мощность составляет 30% от максимальной).

Мощность кондиционера должна лежать в диапазонеQ_range от–5% до+15% расчетной мощностиQ.

Пример типового расчета мощности кондиционера

Рассчитаем мощность кондиционера для жилой комнаты площадью 26м² c высотой потолков 2,75м вкоторой 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.

• Сначала определим теплопритоки от окна, стен, пола и потолка. Коэффициентq выберем равным40, так как комната расположена на солнечной стороне:
  Q1 = S * h * q / 1000 = 26 м² * 2,75 м * 40 / 1000 = 2,86 кВт.
• Теплопритоки от одного человека в спокойном состоянии составят0,1кВт.
  Q2 = 0,1 кВт
• Далее, найдем теплопритоки от бытовой техники. Поскольку компьютер и телевизор одновременно не работают, то в расчетах необходимо учитывать только один из этих приборов, а именно тот, который выделяет больше тепла. Это компьютер, тепловыделения от которого составляют0,3кВт. Холодильник выделяет в виде тепла около 30% максимальной потребляемой мощности, то есть0,165 кВт * 30% / 100% ≈ 0,05 кВт.
  Q3 = 0,3кВт + 0,05 кВт = 0,35 кВт
• Теперь мы можем определить расчетную мощность кондиционера:
  Q = Q1 + Q2 + Q3 = 2,86кВт + 0,1кВт + 0,35кВт = 3,31кВт
• Рекомендуемый диапазон мощностиQ_range (от-5% до+15% расчетной мощностиQ):
  3,14кВт<Q_range<3,80кВт

Нам осталось выбрать модель подходящей мощности. Большинство производителей выпускает сплит-системы смощностями, близкими кстандартному ряду:2,0кВт;2,6кВт;3,5кВт;5,3кВт;7,0кВт. Из этого ряда мы выбираем модель мощностью3,5кВт.

Интересно, что модели изэтого ряда часто называют «7» (семерка), «9» (девятка), «12», «18» «24» и даже маркировка кондиционеров выполняется с использованием этих чисел, которые отражают мощность кондиционера невпривычных киловаттах, авБТЕ/час. 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 вваттах, так кондиционер Daikin FTY35имеет мощность 3,5кВт.

Расчет мощности сиспользованием дополнительных параметров

Типовой расчет мощности кондиционера, описанный выше, вбольшинстве случаев дает достаточно точные результаты, однако вам будет полезно знать онекоторых дополнительных параметрах, которые порой неучитываются, но существенным образом влияют натребуемую 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, поэтомумы 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 20– 25% для компенсации тепловой нагрузки от приточного воздуха. Эта величина получена исходя из однократного дополнительного воздухообмена при температуре / влажности наружного воздуха 33°С / 50% и температуре внутреннего воздуха 22°С. В калькуляторе вы можете выбрать другую кратность воздухообмена (рекомендуемое значение для жилых помещений— от 1 до 2).
• Потребление электроэнергии возрастет на 10– 15%. 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 18– 20°С

Многих покупателей волнует вопрос: неопасенли кондиционер для здоровья? ВОтветах наЧасто задаваемые вопросы приводится несколько простых правил, выполняя которые выобезопасите себя отриска простуды. Одно изэтих правил заключается втом, что перепад температур воздуха снаружи ивнутри помещения недолжен быть слишком большим. Так, если наулице 35– 40°С, товпомещении желательно поддерживать температуру нениже 25– 27°С. Нотакие рекомендации подходят невсем, ведь для некоторых людей комфортная температура непревышает 20°С. Проблема втом, что типовой расчет мощности кондиционера производится всоответствии соСтроительными Нормами иПравилами, авСНиП 2.04.05-91 указано, что для Москвы расчетная температура воздуха втеплый период года составляет 28,5°С. Соответственно, поддержание впомещение минимально возможной температуры науровне 18°Сгарантируется только при температуре наружного воздуха невыше 28,5°С.

Поскольку типовой расчет делается снебольшим запасом, тонапрактике кондиционер сможет эффективно охлаждать помещение при температуре наружного воздуха до30– 33°С, однако при увеличении температуры до35– 40°Сего мощности уже будет недостаточно. Поэтому тем, кто «любит похолоднее» можно посоветовать увеличить мощность Q1 на20– 30% (вкалькуляторе используется среднее значение– 25%).

Верхний этаж

Если квартира расположена напоследнем этаже исверху нет чердака или технического этажа, тотепло отнагретой крыши будет передаваться впомещение. Крыша, расположенная горизонтально, даеще темного цвета, получает внесколько раз больше тепла, чем светлые стены (для примера сравните всолнечный день температуру асфальта истены снаружи помещения). Вследствие этого теплопритоки отпотолка будут выше, чем учтено втиповом расчете, имощность Q1 необходимо будет увеличить на10– 20% (точное значение зависит отфактического нагрева потолка, вкалькуляторе используется среднее значение– 15%).

Большая площадь остекления

Насколько сильно влияет большая площадь остекления напоступление тепла? Самый простой способ понять это без сложных расчетов— обратиться каналогии ирассмотреть обогрев помещения взимний период. Эта аналогия уместна, поскольку теплоизоляция здания независит оттого, где теплее— внутри или снаружи, атеплопритоки или теплопотери определяются только перепадом температур. Зимой перепад температур между наружным ивнутренним воздухом может длительное время превышать 40°С (от-20°С до+20°С). Летомже перепад вдва раза меньше (от+40°С до+20°С). Несмотря нато, что теплопотери зимой вдва раза больше, чем теплопритоки летом, для расчета мощности обогревателей используется таже формула, что идля расчета кондиционера— 1 кВт на10 м².

Объясняется это как раз влиянием солнечного излучения, проникающего вкомнату через окно. Зимой солнце помогает обогревать помещение (вы, наверно, замечали, что вморозный солнечный день вквартире заметно теплее, чем впасмурную погоду). А летом кондиционеру приходится тратить до50% своей мощности накомпенсацию теплопритоков отСолнца.

При типовом расчете предполагается, что вкомнате есть одно окно стандартного размера (сплощадью остекления 1,5– 2,0 м²). Взависимости отинсоляции (степени освещенности солнечными лучами) мощность кондиционера изменяется на15% вбольшую или меньшую сторону отсреднего значения. Если площадь остекления больше стандартного значения, томощность кондиционера необходимо увеличить. Поскольку втиповом расчете уже учтена стандартная площадь остекления (2.0 м²), тодля компенсации дополнительных теплопритоков накаждый квадратный метр площади остекления свыше 2,0 м² нужно прибавить 200– 300 Вт при сильной инсоляции, 100– 200 Вт при средней освещенности и 50– 100 Вт для затененного помещения.

Если втечение дня впомещение заглядывает Солнце, наокне обязательно должны быть светлые шторы или жалюзи— они позволяют снизить теплопритоки отсолнечного излучения.

На что еще обратить внимание?

Если учет дополнительных параметров привел кувеличению мощности, томырекомендуем выбрать инверторный кондиционер, который имеет переменную мощность охлаждения ипоэтому будет эффективно работать вшироком диапазоне тепловых нагрузок. Обычный (неинверторный) кондиционер увеличенной мощности из-за специфики своей работы может создавать некомфортные условия, особенно внебольшом помещении.

Расчет потребляемой мощности изатрат наэлектроэнергию

Значение потребляемой кондиционером мощности позволяет определить, можноли его подключать кобычной розетке илиже нужно тянуть отдельный кабель кэлектрощиту. Всовременных домах электропроводка ирозетки рассчитаны наток до16А, ноесли дом старый, томаксимальный ток не должен превышать 10А. Для безопасной работы потребляемый сплит-системой ток должен быть на30% меньше максимально допустимого, тоесть врозетку можно включать оборудование, рабочий ток которого непревышает 7–11А, что соответствует потребляемой мощности1,5–2,4 кВт (заметим, что при таком энергопотреблении мощность охлаждения кондиционера будет лежать вдиапазоне 4,5–9 кВт). Необходимо учитывать, что вквартирах кодному кабелю подключается несколько розеток, поэтому для расчета фактической нагрузки нужно суммировать мощности всех электроприборов, подключенных крозеткам одной линии.

Точное значение потребляемой кондиционером мощности иего рабочий ток указывается вкаталоге. Поскольку мы незнаем, какая модель будет выбрана, то рассчитываем эти параметры исходя изсреднего значения коэффициента ERR.

Зная потребляемую мощность, мы можем оценить расходы наэлектроэнергию. Для этого нужно задать среднее время работы кондиционера всутки при опредленной мощности, например, 2 часа при 100%, 3 часа при 75%, 5 часов при 50% и4 часа при 25% (такой режим работы характерен для жаркой погоды). После этого можно определить среднее потребление энергии всутки и, умножив его наколичество дней вмесяце истоимость кВт·ч, получить стоимость потребляемой замесяц электроэнергии. Среднесуточное энергопотребление кондиционера зависит от устанавливаемой пользователем температуры воздуха, характера погоды идругих трудно учитываемых факторов, поэтому наш расчет непретендует навысокую точность.

После выбора определенной модели сплит-системы высможете уточнить предполагаемый расход электроэнергии (отом, как это сделать рассказывается вразделе Потребляемая мощность).