Опубликовано

Как рассчитать мощность кондиционера

Грамотный расчет мощности кондиционера – залог эффективной, бесперебойной работы и долговечности климатической техники. Выбор производительности основывается на габаритных размерах помещения и сопутствующих факторах, способствующих накоплению теплового излучения.

Учет всех параметров и нюансов эксплуатации позволяет предусмотреть оптимальный запас мощности, но при этом не переплачивать за сверхпроизводительность сплит-системы.

Но как правильно выполнить необходимые расчеты? Этот вопрос мы детально рассмотрим в нашей статье. Помимо двух методик расчета мощности остановимся на других важных критериях, влияющих на выбор кондиционера.

Принцип работы кондиционера

По принципу работы различают обычные и инверторные модели.

Порядок действия традиционной сплит-системы:

  1. При повышении температуры кондиционер включается.
  2. После охлаждения до обозначенного придела агрегат отключается.
  3. Рабочий цикл включения/выключения повторяется непрерывно.

А вот инверторный кондиционер функционирует более «плавно». После запуска помещение охлаждается, но прибор продолжает работать с пониженной мощностью, поддерживая нужную температуру.

Инверторный кондиционер
Инверторная версия сплита экономичней обычного кондиционера на 30-40%. Значение энергоэффективности EER некоторых моделей достигает величины до 4-5,15

Благодаря отсутствию «резкой» цикличности работы инверторные кондиционеры малошумны и долговечны.

Разновидности кондиционеров

Для бытового применения используются такие разновидности кондиционеров как моноблоки и сплит-системы. К первой категории относятся оконные модели и компактные переносные приборы. Встраиваемые в окно кондиционеры утратили былую популярность.

Оконный кондиционер
Их вытесняют более современные модификации, лишенные недостатков предшественников: шумности работы, снижения освещенности из-за загромождения окна, ограниченности выбора месторасположения

Неоспоримые плюсы оконных «охладителей»: низкая стоимость и ремонтопригодность. Такой агрегат больше подойдет для сезонного дачного использования, чем для квартиры.

Мобильные моноблоки оснащены гибким воздуховодом, отводящим тепло на улицу. Переносной кондиционер – оптимальное решение для арендованного помещения.

Мобильный моноблок
Плюсы мобильного моноблока: возможность транспортировки, простота монтажа. Минусы: крупные габариты, высокий уровень шума, «привязка» к выводящему каналу

Сплит-системы уверенно занимают лидирующие позиции среди бытовых комплексов кондиционирования.

По форме исполнения различают две категории сплитов:

  1. Двухблочная конструкция. Пара модулей соединена фреоновой замкнутой магистралью. Комплекс прост в эксплуатации и практически бесшумен. Доступны разные варианты оформления внутреннего блока, корпус не занимает полезную площадь в комнате.
  2. Мульти-система. Внешний модуль обеспечивает работу двух-пяти внутренних блоков.

Применение мульти-комплекса позволяет установить различные параметры кондиционирования в отдельных помещениях.

Мульти-система кондиционирования
Недостаток климатической системы – зависимость внутренних блоков от единого уличного. При его поломке все комнаты останутся без охлаждения

Дополнительные опции кондиционеров

Производители, в стремлении завоевать расположение покупателей, оснащают сплит-системы дополнительными опциями.

Хорошо, если кондиционер обладает следующими функциями:

  • веерное распределение воздухопотока;
  • автоматическое восстановление настроек прибора;
  • дистанционное управление;
  • встроенный таймер.

Еще одна из востребованных среди пользователей функций кондиционера – приток свежего воздуха. Многие производители предлагают такие модели.

Бытовой кондиционер
Кондиционеры популярных торговых марок представлены широким типорядом моделей разной ценовой категории – от бюджетного эконом-класса до сплит-систем премиум-сегмента

Немалую роль при выборе играет производитель оборудования – чем лучше репутация бренда, тем выше показатели качества и надежность оборудования.

В рейтинге ведущих производителей преобладают зарубежные компании: Daikin, LG, Sharp, Hitachi, Panasonic и General Climat.

Мощность охлаждения кондиционеров

Для определения площади охлаждения агрегата используется такой параметр, как мощность охлаждения кондиционеров, сокращенно МО. Очень часто потребители путают его с потребляемой мощностью, что и приводит к заблуждениям при выборе техники. Обычно мощность охлаждения превышает потребление энергии в несколько раз. Соотношение этих параметров выражает EER – энергетическую эффективность кондиционера. Стандарт для устройств бытового назначения может варьироваться в пределах 2,5-4.

Разнообразие видов кондиционеров
Разнообразие видов кондиционеров

Определить МО можно несколькими способами:

  1. Самый простой – изучить маркировку от производителя, сопоставив данные с параметрами комнаты (площадь), о чем мы расскажем чуть позже;
  2. Не более сложный вариант – применить специальный калькулятор, который можно отыскать в интернете;
  3. Используя формулы, учесть все источники тепла в помещении, сопоставив их с объемом;
  4. И самый сложный метод, близкий к научному подходу – учесть источники тепла, дающие энергию в комнату извне, а также теплофизические свойства предметов, находящихся в помещении.

Конечно, никто не будет пользоваться последним способом в виду его сложности, да и не требуется нам такая точность — а вот сопоставить данные прибора не с площадью, а объемом помещения будет в самый раз. Методологию расчета мы разберем далее.

Если кондиционер не справляется с охлаждением, это начинает доставлять кучу неудобств
Если кондиционер не справляется с охлаждением, это начинает доставлять кучу неудобств

Что же будет, если мощность кондиционера подобрать неправильно? Тут все зависит от того, в какую сторону вы ошиблись. Если мощности недостаточно, то аппарат не будет справляться с охлаждением, нужной температуры так может и не установиться, так как источники тепла активно противодействуют процессу. Сам кондиционер при этом будет работать на износ – он перегревается, что чревато преждевременными поломками. Все это приводит к дополнительным тратам на ремонт и обслуживание устройства.

Когда кондиционер, наоборот, мощнее, чем нужно, он не будет использоваться на весь его потенциал. Соответственно, вы переплатите за покупку и установку. Такой прибор в небольшом помещении будет создавать много шума. Последствия не такие, как в первом случае, но неприятные моменты всегда остаются таковыми.

Важно подобрать кондиционер правильно
Важно подобрать кондиционер правильно

Маркировка мощности кондиционеров от производителей

Сплит-система одной и той же модели производится на различную площадь (соответственно разной мощности); производители маркируют устройства по холодопроизводительности выраженной в кBTU (1000 BTU/h = 293 Вт). Исходя из этой маркировки, можно судить, подходит ли данный кондиционер под нужды будущего владельца или нет:

  • 07 – мощность составляет 2 кВт. В среднем, такое устройство можно поставить в комнату площадью 18-20 м.кв.;
  • 09 – кондиционеры на 2,5-2,6 кВт. Подходят для помещений площадью до 26 м.кв.;
  • 12 – наиболее мощный вариант среди бытовых кондиционеров (3,5 кВт). Такую сплит-систему можно установить в комнатах до 35 м.кв. Маркировка 12 – кондиционер рассчитан на площадь большой комнаты с высокими потолками.

Некоторые производители используют другие значения – например, Toshiba маркируют так же в BTU цифрами 10 и 13 (они чуть мощнее «девяток» и «двенашек» соответственно). А, например Mitsubishi в маркировке применяют цифры соответствующие площади помещения – 20, 25, 35 (что аналогично «семеркам», «девяткам» и «двенашкам» соответственно).

Ниже приведена таблица, в которой указана необходимая холодопроизводительность на определенную площадь комнаты. Обратите внимание, что данная таблица учитывает только стандартную высоту потолков, малую освещенность, минимальное количество техники и людей. Выбор мощности кондиционера по площади

Хочу добавить, что для квартир подходят сплит-системы мощностью меньше 4 кВт. Устройства большей мощностью (18, 24, 36, 48 кBTU) чаще используются для промышленных зданий, спортивных залов, офисов с огромным количеством тепловыделяющей техники.

Производительность кондиционера

Кондиционер, в отличие от нагревателя, не преобразует напрямую электроэнергию, а использует ее для работы теплового насоса. Последний способен перекачать теплоэнергии значительно больше, чем затрачено электрической мощности.

Мощность кондиционера

Холодопроизводительность – основная техническая характеристика, определяющая способность кондиционера выводить тепло за пределы здания. Электропотребление интересно с точки зрения подбора подводящего кабеля и планирования расходов

Мощность охлаждения указывается в кВт, диапазон значений бытового оборудования – 2-8 кВт. Кроме того многие производители в технических описаниях используют британскую маркировку – БТЕ (BTU).

Холодильная мощность сплита должна соответствовать условиям службы. В противном случае нормализация микроклимата до заданной температуры станет для кондиционера непосильной задачей и выведет технику из строя.

Возможны два сценария:

  • малая производительность – работа агрегата на грани возможностей;
  • избыток мощности – увеличение количества включений/выключений, что пагубно воздействует на электродвигатель.

Способность обогрева помещения характеризует теплопрозводительность сплита. Мощность отдачи тепла всегда немного выше холодопроизводительности. Разница между показателями – соотношение теплопотерь на трассе прокачки фреона в режимах охлаждение и обогрев.

Показатель тепловой мощности особенно актуален, если кондиционер планируется использовать как межсезонный источник обогрева. Сплит-комплекс в разы эффективней электрообогревателя. Об особенностях работы сплит-системы на тепло мы говорили здесь.

На 1 кВт потребляемой электроэнергии современные кондиционеры производят порядка 3,6-5,5 кВт тепла. Этого объема достаточно для обогрева жилой площади в 36-55 кв.м соответственно.

Значение BTU и расшифровка маркировки кондиционера

BTU/БТЕ – британская термоединица для измерения теплоэнергии. Величина определяет объем тепла, затраченного на подогрев одного фунта воды на 1° Фарингейта.

Именно эта единица выражает холодопроизводительность климатической техники и часто присутствует в маркировке изделий.

Соотношение между Вт и БТЕ/ч:

  • 1 БТЕ/ч ≈ 0,2931 Вт, для удобства вычисления используют 0,3 Вт;
  • 1 кВт ≈ 3412 БТЕ/ч.

Кондиционер – американское изобретение, где применяется западная система мер. Для практичности и наглядности отображения, холодопроизводительность было решено стандартизировать и выражать в круглых цифрах, например: 7000 БТЕ/ч, 9000 БТЕ/ч и т.д.

Классификация кондиционеров
Модели сплитов носят соответствующие названия: «семерка», «девятка» и т.д. Так, кондиционер LG GO7АНТ относится к маломощным агрегатам – «семеркам». Его производительность составляет 2,1 кВт

Понимая цифровое обозначение в маркировке техники, получится приблизительно определить, на какое помещение рассчитан кондиционер.

Расчет мощности охлаждения по квадратным метрам

Чистый расчет мощноти охлаждения кондиционера по квадратным метрам таит в себе неточности, про которые вам в магазине продавец навряд ли расскажет, так как и сам может не знать, или просто не пожелает тратить лишнего времени, так как нужных данных у вас под рукой может не оказаться. Сейчас мы намекаем на высоту потолков в ваших комнатах, ведь логично, что в помещениях с потолками в 2,7 и 3,4 м будет разный объем воздуха, причем разница является существенной.

По этой причине в методику, описанную выше нужно внести следующие коррективы:

  1. Если потолок в помещении не выше 3 м, то для его эффективного охлаждения будет хватать 100 Вт охлаждающей энергии на 1 квадрат.
  2. От 3 до 3,4 м этот параметр вырастает и составляет уже 120 Вт;
  3. 3,4-4 м – 140 Вт на один метр;
  4. Выше 4 м – 160 Вт.

Больших значений нет, так как в жилых помещениях более высокие потолки обычно не делаются – там в ход идут уже промышленные сплит-системы.

Промышленные сплит-системы
Промышленные сплит-системы

Указанные параметры энергии охлаждения рассчитаны на помещение, в котором нет дополнительных источников темпа, коими мы люди также являемся. Поэтому при точном расчете, обязательно стоит рассчитывать, сколько человек в среднем в охлаждаемом помещении могут находиться. Также добавляем бытовые аппараты: телевизоры, компьютеры, печки (если установить систему нужно на кухне) и так далее.

Расчет тут грубый и усредненный, но все равно помогает существенно улучшить результат. На одного жильца и один бытовой прибор в среднем считается по 300 Вт тепловой энергии, выделяемой в окружающее пространство.

Приведем простой пример расчета. Возьмем гипотетическую комнату на 20 квадратов, в которой постоянно находится два человека, один из которых работает на компьютере, а другой просто лежит на диване и отдыхает. Потолки в комнате не выше 3 м, а значит, берем по 100 Вт на единицу площади. В результате получаем 2 кВт от площади комнаты и еще 900 Вт – от людей и техники. Итого – 2,9 кВт. Чтобы охладить такую комнату по расчетам нам потребуется 09,10 или 12 по маркировке изделий.

Мы сказали, что показатели усредненные. На самом деле человек в состоянии покоя выделяет не более 100 Вт энергии, при незначительной активности этот параметр растет до 130 Вт, а при серьезных физических нагрузках поднимается до 200. То же самое касается и бытовой техники. Она выделяет много тепла при максимальных нагрузках. В обычном режиме эксплуатации показатели не очень высокие, так что в нашем примере, разумно будет ограничиться 9-кой, тогда как 7-ка, которая рассчитана на указанную площадь будет справляться плохо.

Формула расчета мощности кондиционера

Для подсчета общей мощности кондиционера складывают показатели основных факторов в виде формулы:

Формула подбора мощности сплит-системы

  1. Показатель теплопритоков, зависящий от площади комнаты, высоты потолков и количества окон. Для этого рассчитывается: площадь*высота потолка*коэффициент освещенности/1000. Коэффициент освещенности подбирается так: 30 для затемненных комнат, 35 для средне освещенных, 40 для сильно освещенных комнат.
  2. Показатель тепловыделения от человеческих тел. По 0,1 кВт для каждого человека, если в этом помещении нет необходимости заниматься физической активностью.
  3. Теплопритоки от бытовой техники. Средний показатель рассчитывается в размере 30% от потребляемой прибором мощности. Например, компьютер мощностью в 0,9 кВт выделяет 0,3 кВт и т.д.

После сложения всех показателей получается средняя мощность, необходимая кондиционеру в конкретном помещении.

Значение характеристик помещения при расчетах мощности кондиционера

Если вы думаете, что в своих расчетах мощности кондиционера приблизились к самому точному результату, то вы заблуждаетесь – они по-прежнему остались, если не приблизительными, то с большой погрешностью за счет значений характеристик помещения. Если бы специалист проводил точные расчеты, то он бы принял во внимание следующие параметры:

  1. Толщина стен и перекрытий в помещении и материал, из которого они изготовлены.
  2. Этаж, где находится искомая комната.
  3. Наличие нестандартных окон – возможно в комнате установлена прозрачная крыша или их площадь очень велика.
  4. Типы окон и их энергоэффективность.
  5. Среднее количество людей и деятельность, которую они ведут большую часть времени.
  6. Инфильтрация внешнего воздуха, то есть, насколько часто помещение проветривается – многим прохладного воздуха от кондиционера не хватает, они хотят натуральных запахов.

Открытое окно существенно снижает эффективность охладительного прибора
Открытое окно существенно снижает эффективность охладительного прибора

Если вы откроете окно, то в комнату напрямую станет поступать воздух с улицы, который в жаркое летнее время бывает сильно нагрет. В итоге ваша сплит-система получает дополнительную тепловую нагрузку, другими словами, вы начинаете охлаждать улицу. В инструкции к любому кондиционеру так и написано – прибор может нормально функционировать, только при плотно закрытых окнах. Теплопотери через систему вентиляции включены в расчет мощности агрегата.

На практике не редко выходит так, что пользователи сначала включают кондиционер, потом, его выключив, приоткрывают окно, и когда снова становится жарко, запускают вентиляцию. Такой подход крайне неэффективен – вы, фактически, постоянно нагреваете и охлаждаете помещение. Прибор от этого страдать не будет, но комфортная атмосфера внутри никогда не установится.

Другая ситуация, когда кондиционер работает одновременно с открытым окном. Человек, который сидит рядом вроде бы чувствует прохладу, но только выключи прибор, тут же станет снова душно. В итоге сплит-система работает безостановочно, что приводит к ее ускоренному износу и перегреву.

При непрерывной работе система может быстро выйти из строя
При непрерывной работе система может быстро выйти из строя

Если вы именно так пользуетесь кондиционерами, то точно рассчитать их мощность при покупке не представляется возможным, так как приток воздуха рассчитать невозможно – он зависит от уймы факторов.

Если вы уж совсем не можете без свежего воздуха, то в комнате нужно обеспечить отсутствие сквозняков, чтобы воздух с улицы поступал слабым потоком. Для этого поставьте окно в режим форточки или микро проветривания и закройте входную дверь.

Также при подборе кондиционера (расчете его мощности) нужно учесть следующее:

  1. Параметр Q1 на 20-25% нужно увеличить. Это позволит компенсировать дополнительный приток тепла с улицы.
  2. У кондиционера возрастает энергопотребление на 10-15%.
  3. При установлении на улице откровенной жары, окна в комнате все-таки лучше закрывать, чтобы прибор не работал на износ.
  4. Приценитесь к инверторным агрегатам, которые в автоматическом режиме могут менять свое МО в зависимости от фактических тепловых нагрузок.

Преимущества инверторного кондиционера воздуха
Преимущества инверторного кондиционера воздуха

Обычные кондиционеры имеют встроенный тепловой датчик, который постоянно замеряет уровень температуры окружающего воздуха и дует согласно настройкам до тех пор, пока не получит установленное вами значение температуры. Инверторные агрегаты можно смело назвать умными. Они могут соотнести разницу температур, высчитать какое им «усилие» нужно приложить для достижения нужного результата в кратчайшие сроки, запуститься на нужной мощности и так далее. То есть купи вы семерку, она не будет дуть сильнее того, что в нее заложено, и слабее тоже охлаждать не станет, а вот инверторная сплит-система и охладит эффективно и электроэнергию сбережет при необходимости.

Потребление и экономия электроэнергии кондиционера

Рекомендуем ознакомиться с правилами расчета потребления электроэнергии кондиционера и способами ее экономии.

Однако более информативными являются коэффициент и класс энергоэффективности.

Энергоэффективность кондиционера
EER и COP – показатели энергоэффективности кондиционера в режиме охлаждения и обогрева соответственно. Величина рассчитывается путем деления холодо- или теплопроизводительности на потребляемую мощность

По сути, коэффициенты EER и COP показывают количество произведенного холода/тепла при расходовании 1 кВт электрической мощности. Чем больше их числовое значение, тем выше КПД климат-системы и ниже уровень энергозатрат.

То есть, при EER=2,5 кондиционер на максимальной мощности охлаждения потребляет электричества Q/2,5. Умножив результат на период работы, можно узнать суточный расход электроэнергии.

На основании EER осуществляется классификация сплитов на классы энергоэффективности. К категории «А» причислены наиболее экономичные экземпляры, группу «G» представляют кондиционеры с наибольшим потреблением электричества.

MSZ-LN60VGR от Mitsubishi Electric
Выделяют три дополнительных премиум-класса, характеризующих энергосберигающую климатическую технику. Достойный представитель группы А+++ – сплит-комплекс MSZ-LN60VGR от Mitsubishi Electric

Как правильно выбрать кондиционер

Предположим, что вы правильно выбрали свой оптимальный метод расчета мощности кондиционера, и у вас получилось определенное значение, пусть будет 2,4 кВт при размерах комнаты в 20 м² – немного уменьшим результат из примера приведенного ранее, так как у нас один человек отдыхает, а второй тоже сидит за компьютером и совершает минимум движений.

Технически все расчеты исполнены верно, но еще не учтен тот факт, что прибор не может постоянно трудиться на полную мощность – это экстремальный режим эксплуатации. Чтобы избавить оборудование от дополнительных нагрузок, к полученному результату добавляют 10-15% запаса, можно и 20%, но тогда смысл в точных расчетах немного теряется. Считаем – 15% от 2,4 составляет 0,36. В сумме показатель растет до 2,76 кВт.

Из данных, приведенных ранее, становится понятным, что потребуется вариант не меньше девятки. Подобная ситуация может многих смутить, так как кондиционер будет потреблять много энергии. Не стоит переживать, так как эффективность сплит-систем достаточно высока, так как конденсируется фреон и происходит парогенерация. По факту это выливается в уменьшенное в 2,5-3 раза энергопотребление.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *