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:

Содержание:

• Единицы измерения мощности
• Как рассчитать мощность кондиционера
• Пример расчета мощности кондиционера
• Дополнительные параметры, которые необходимо учитывать при выборе кондиционера
• Соответствие модельных рядов и мощности кондиционера в BTU и кВт

Единицы измерения мощности

С системой СИ она имеет следующее соотношение:

• 1Вт=3,4 БТЕ/ч или
• 1000 БТЕ/ч=293 Вт

Как рассчитать мощность кондиционера

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

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 до 50 - 70 кв. м. Для административных, торговых и промышленных объектов используются другие методики, учитывающие большее количество параметров.

Пример расчета мощности кондиционера

Рассчитаем мощность кондиционера для жилой комнаты площадью 26 кв. м 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.

• Сначала определим теплопритоки от окна, стен, пола и потолка. Коэффициент q выберем равным 40, так как комната расположена на солнечной стороне:
  Q1 = S * h * q / 1000 = 26 кв. м * 2,75 м * 40 / 1000 = 2,86 кВт.
  
  
• Теплопритоки от одного человека в спокойном состоянии составят 0,1 кВт.
  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 составляют 0,3 кВт. Холодильник выделяет в виде тепла около 30% максимальной потребляемой мощности, то есть 0,165 кВт * 30% / 100% ≈ 0,05 кВт.
  Q3 = 0,3 кВт + 0,05 кВт = 0,35 кВт
  
  
• Теперь мы можем определить расчетную мощность кондиционера:
  Q = Q1 + Q2 + Q3 = 2,86 кВт + 0,1 кВт + 0,35 кВт = 3,31 кВт
  
  
• Рекомендуемый диапазон мощности Q_range (от -5% до +15% расчетной мощности Q):
  3,14 кВт  <  Q_range  <  3,80 кВт

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.

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 БТЕ/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 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.

Второй пример расчета мощности кондиционера

Для комнаты с площадью 20 м² и высотой потолков 2.75 метра, учитывая одно солнечное окно и наличие электронных устройств (телевизор и компьютер), расчет мощности кондиционера проводится следующим образом:

1. Базовый расчет мощности:

   Обычно используется норматив мощности в 100 Вт (или 0.1 кВт) на м². Таким образом, для 20 м² это будет:

   20 м² × 0.1 кВт/м² = 2 кВт

2. Учет высоты потолков:

   Высота потолков выше стандартных 2.5 метров увеличивает объем воздуха. Предположим увеличение норматива на 15%:

   2 кВт × 15% = 0.3 кВт

3. Дополнительная нагрузка от солнечного окна:

   Увеличение норматива также учитывает дополнительное тепло от солнца через окно.

4. Дополнительная мощность от электронных устройств:

   Предположим, что телевизор и компьютер в сумме добавляют около 0.5 кВт.

   Таким образом, общая мощность кондиционера будет:

   2 кВт (базовая мощность) + 0.3 кВт (дополнительная мощность от высоты потолков и солнца) + 0.5 кВт (от электронных устройств) = 2.8 кВт

Таким образом, рекомендуемая мощность кондиционера для указанной комнаты составляет 2.8 кВт.

Подробный расчет потребляемой мощности и затрат на электроэнергию кондиционера

Потребляемая мощность кондиционера: Обычно она указывается в технических характеристиках устройства. Однако, если у нас нет точных данных, мы можем приблизительно оценить ее, исходя из его охлаждающей мощности и коэффициента энергоэффективности (EER).

Количество часов использования: Среднее количество часов, в течение которых кондиционер будет работать ежедневно.

Стоимость электроэнергии: Тариф на электроэнергию, который обычно указывается в вашем регионе за киловатт-час (кВт·ч).

Для кондиционера с охлаждающей мощностью 2.8 кВт и коэффициентом энергоэффективности (EER) 3.5, расчет проводится следующим образом:

1. Определение потребляемой мощности:

   Потребляемая мощность кондиционера рассчитывается как отношение охлаждающей мощности к EER.

   Потребляемая мощность = Охлаждающая мощность / EER = 2.8 кВт / 3.5 = 0.8 кВт

2. Расчет ежедневного потребления энергии:

   Если кондиционер работает в среднем 8 часов в день, ежедневное потребление энергии будет:

   Ежедневное потребление = Потребляемая мощность × Часы работы в день = 0.8 кВт × 8 ч = 6.4 кВт·ч

3. Расчет ежемесячных затрат на электроэнергию:

   При стоимости электроэнергии 5 рублей за кВт·ч, ежемесячные затраты на электроэнергию составят:

   Ежемесячные затраты = Ежедневное потребление × Дни в месяце × Стоимость за кВт·ч

   Ежемесячные затраты = 6.4 кВт·ч × 30 дней × 5 руб./кВт·ч ≈ 960 рублей

Таким образом, при использовании кондиционера с указанными параметрами и условиями работы, ежемесячные затраты на электроэнергию составят примерно 960 рублей.

Определение потребляемой мощности кондиционером важно для безопасного подключения устройства к электросети. В современных домах розетки обычно рассчитаны на ток до 16А, тогда как в старых домах — до 10А. Рекомендуется, чтобы потребляемый ток сплит-системы был на 30% меньше максимально допустимого, что соответствует рабочему току 7–11А (мощность 1,5–2,4 кВт). При этом мощность охлаждения кондиционера может варьироваться от 4,5 до 9 кВт.

Для определения фактической нагрузки на электросеть необходимо учитывать мощности всех электроприборов, подключенных к одной линии. Потребляемая мощность и рабочий ток конкретной модели кондиционера указаны в каталоге производителя.

Для оценки расходов на электроэнергию рассчитываем среднее время работы кондиционера в сутки при различной мощности. Например, 2 часа при 100% мощности, 3 часа при 75%, 5 часов при 50% и 4 часа при 25%. Среднесуточное энергопотребление зависит от заданной температуры, погодных условий и других факторов.

Энергоэффективность кондиционера важна для экономии электроэнергии. Выбор моделей с высоким коэффициентом энергоэффективности (EER) позволяет существенно сократить расходы на электроэнергию.

Реальное энергопотребление может отличаться от расчетного из-за различных условий эксплуатации: частоты открытия окон и дверей, количества людей в помещении, теплоизоляции здания и пр.

Расчет потребляемой мощности и затрат на электроэнергию кондиционерами помогает в выборе эффективного и экономичного оборудования, а также в планировании затрат на электроэнергию.

Соответствие модельных рядов и мощности кондиционера в BTU и кВт