Калькулятор кондиционера. Примеры расчета
Охлаждение внутренних помещений – это основная функция кондиционера, поэтому выбор кондиционера определяется в первую очередь мощностью охлаждения. В свою очередь, необходимая мощность кондиционера напрямую зависит от размеров помещения, которое требуется охлаждать.
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.)
Если вы решили приобрести кондиционер, то первое, что вам необходимо сделать — это рассчитать его мощность. Чаще всего ориентируются на принятую стандартную формулу 1 кВт мощности рассчитан на 10 м2 площади помещения. Но данная формула не является точной, поскольку существует много других факторов, которые оказывают непосредственное влияние на расчет. Следует учитывать количество света, приникающего в помещение, наружную температуру воздуха, количество электрических приборов и пр. Рассмотрим основные положения, которые помогут произвести точный расчет мощности кондиционера.
Единицы измерения мощности
Довольно часто, кроме привычных для нас единиц измерений мощности, используют и другие. Например, британская тепловая единица, которая измеряется в БТЕ/ч. Она определяется количеством теплоты, которое необходимо нагреть для одного фунта воды на градус Фаренгейта.
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 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 Qrange (от -5% до +15% расчетной мощности Q):3,14 кВт < Qrange < 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
Существует много факторов, которые оказывают существенное влияние при выборе кондиционера. Прежде всего, необходимо учитывать роль притока свежего воздуха при открытии окна. Упрощенная методика расчета мощности кондиционера не учитывает открытие окон для проветривания. Это связано с тем, что даже в инструкции по эксплуатации системы указано, что кондиционер должен работать только при закрытых окнах. В свою очередь это создает определенные неудобства, поскольку проветривать окна можно только при выключенном устройстве.
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.
