Как самостоятельно рассчитать мощность бытового кондиционера

Расчет с учетом дополнительных параметров

Обычный расчет мощности кондиционера, который описывается выше, чаще всего дает довольно точные результаты, однако нелишним будет знать про некоторые дополнительные параметры, которые иногда не учитываются, но достаточно сильно влияют на требуемую мощность устройства. Необходимая мощность кондиционера увеличивается к каждым из следующих факторов:

1. Приток свежего воздуха от приоткрытого окна. Способ, при помощи которого мы рассчитали мощность кондиционера, предполагает, что кондиционер будет работать при закрытых окнах, и свежий воздух не будет поступать в комнату. Чаще всего в инструкции по эксплуатации говорится о том, что работать кондиционер должен при закрытых окнах, в противном случае при попадании в помещение наружного воздуха будет создаваться дополнительная тепловая нагрузка.

При открытом окне ситуация иная, входящий через него объем воздуха не нормируется и посему дополнительная тепловая нагрузка будет неизвестной. Данную проблему можно попробовать решить таким методом – окно устанавливается в зимний режим проветривания (приоткрывается форточка) и закрывается дверь. Таким образом, в помещении будет исключено появление сквозняков, но в то же время в помещение будет опадать небольшое количество свежего воздуха.

Стоит отметить, что инструкция не предусматривает эксплуатацию кондиционера с приоткрытым окном, посему нормальная работа прибора не может быть гарантирована в такой ситуации. В случае если вы все-таки будете использовать кондиционер в данном режиме, тогда стоит учесть, что в этом случае потребление электроэнергии увеличится на 10-15 %.

1. Гарантированные 18-20 °С. Большинство покупателей задаются вопросом: не опасен ли кондиционер для здоровья? В инструкции четко говорится о том, что перепад температур внутри и снаружи не должен быть очень большим. Например, если температура на улице составляет 35-40 °С, тогда в помещении предпочтительнее поддерживать температуру не ниже 25-27°С. Исходя из этого, чтобы в помещении была минимально возможная температура 18°С, нужно, чтобы наружный воздух обладал температурой не больше 28,5°С.
2. Верхний этаж. В том случае, когда квартира находится на последнем этаже и над ней нет техэтажа, либо чердака, тогда нагретая крыша будет передавать тепло внутрь помещения. Горизонтальная крыша темного цвета получает в разы больше тепла, чем светлые стены. Исходя из этого теплопритоки от потолка будут выше, чем будет учтено в обычном расчете, посему мощность потребления нужно будет увеличить примерно на 12-20%.
3. Увеличенная площадь остекления. Во время обычного расчета предполагается, что в помещении есть одно стандартное окно (с площадью остекления 1,5-2,0 м2). Исходя из степени освещения солнцем, мощность кондиционера изменяется на 15% в большую, либо меньшую сторону от средних показателей. В том случае, когда размер остекления больше стандартного значения, тогда мощность прибора следует увеличить.

Так как при обычных расчетах учитывается стандартная площадь остекления (2*2), тогда для того, чтобы компенсировать дополнительные притоки тепла на каждый квадратный метр остекления более 2 кв м, следует добавить 200-300 Вт при сильном освещении, 100-200 Вт при среднем значении инсоляции и 50-100 Вт для затененных помещений.

Так, если комната:

• находится на солнечной стороне;
• в комнате есть большое количество оргтехники;
• в ней находится большое количество людей;
• в ней установлены панорамные окна,

то дополнительно накидывают по 20 % необходимой мощности.

В том случае, когда при учете дополнительных параметров расчетная мощность увеличилась, рекомендуется выбрать инверторный кондиционер. Такой агрегат обладает переменной мощностью охлаждения и потому, если его установить, то он будет эффективнее справляться при широком диапазоне тепловых нагрузок.

Обычный кондиционер с увеличенной мощностью консультанты santehnikportal.ru выбирать не рекомендуют, так как в небольшом помещении может создавать некомфортные условия из-за специфики своей работы.

Таким образом, расчет мощности кондиционера позволяет подобрать прибор с оптимальной холодопроизводительностью для создания комфортного микроклимата в комнате. Чем больше площадь помещения, тем больше должна быть мощность прибора. Но чем больше его производительность, тем больше электроэнергии потребляет устройство. Поэтому подбирайте технику с мощностью необходимой и достаточной для эффективной работы.

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:

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

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

Типовой расчет мощности кондиционера

Типовой расчет позволяет найти мощность кондиционера для небольшого помещения: отдельной комнаты в квартире или коттедже, офиса площадью до 50 – 70 м² и других помещений, расположенных в капитальных зданиях. Расчет мощности охлаждения Q (в киловаттах) производится по следующей 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 в виде тепла 30% от максимальной потребляемой мощности (то есть предполагается, что средняя потребляемая мощность составляет 30% от максимальной).

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

Пример типового расчета мощности кондиционера

Рассчитаем мощность кондиционера для жилой комнаты площадью 26 м² 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 м² * 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.

БТЕ (BTU) Британская Тепловая Единица (British Thermal Unit).
1000 БТЕ/час = 293 Вт.

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.

Потребляемая мощность

Этот параметр показывает, сколько кондиционер тратит электроэнергии из сети на часовую работу. Как правило, показатель не превышает 1 кВт для бытовых кондиционеров. При этом производительная мощность прибора выше потребляемой в 2-4 раза (зависит от модели, производителя).

Технический паспорт изделия обязательно указывает расход электроэнергии для 1 часа работы. Но следует помнить, что эта цифра относительна, так как является результатом лабораторных исследований, где температура строго фиксирована. Наружная температура устанавливается на +35⁰ С, внутренняя на +27⁰ С.

В практическом же применении постоянно воздействует ряд факторов, в той или иной степени влияющих на работу кондиционера, за счет чего меняется показатель потребляемой энергии. Т.е. электропотребление оборудования постоянно (неинверторные модели всегда работают в полную силу), меняется лишь время работы, увеличивая суммарный показатель энергопотребления.

Немного о подключении бытовых кондиционеров к электросети. Часто возникающий вопрос – нужно ли вести отдельную линию для сплит-системы. Новая проводка способна выдержать нагрузку до 16 А, старая – до 10 А. Чтобы не случилась перегрузка, потребляемая энергия должна быть на треть меньше максимального уровня, который способна дать сеть. Это значит, что старая проводка может вытянуть срендемощный кондиционер при условии, что к проводу не подключены другие приборы. Тем не менее специалисты настоятельно рекомендуют подводить от щитка отдельный кабель с пакетником.

 

Расстояние между наружным и внутренним блоками кондиционера

Это расстояние коммуникаций между внутренним и наружным блоком

На такую характеристику часто не обращают внимание, а зря. Дело в том, что если сократить длину трассы с рекомендуемых 5 метров (в большинстве случаем, именно 5 метров рекомендуемое расстояние) — до 1-2 метров, то изменятся параметры холодильного цикла, что приведет к скорейшему выходу прибора из строя

В таких случаях часто трассу закручивают кольцом за наружным блоком. Не опытные мастера обрезают трассу до необходимой длины.

Расстояние между наружным и внутренним блоками, перепад высот

По мимо минимальной длины, есть еще и максимальная длина трассы коммуникацией. Для бытовых приборов обычно это 15-20 метров, все что свыше, уже по силам только промышленным кондиционерам. Чем длиннее трасса, тем меньше КПД прибора. Нагрузка на компрессорный блок возрастает, теплопотери увеличиваются.

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 7–11А, что соответствует потребляемой мощности 1,5–2,4 кВт (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 .

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 кВт·ч, 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 сплит-системы вы сможете уточнить предполагаемый расход электроэнергии (о том, как это сделать рассказывается в разделе ).

Типы кондиционеров

Функции и характеристики

Энергоэффективность и экономичность

Энергоэффективность климатических устройств определяют соотношением собственной производительной мощности и мощности, какую они потребляют от электросети. Чем выше этот показатель, тем более экономичным является оборудование. В соответствии с этими показателями сплит-системы ранжируются по классам энергоэффективности от А до G (всего их семь). Климат-системы премиум-класса, а также некоторые модели среднего сегмента относятся к А-классу энергопотребления. Они работают более экономично, эффективно по сравнению с устройствами других производителей.

Бытовое климатическое оборудование характеризуются мощностью охлаждения и энергопотребления. Это разные, но взаимосвязанные параметры, определяющие степень эффективности функционирования сплит-устройства.

Как рассчитать мощность кондиционера?

Расчет потребления электроэнергии кондиционером зависит от многих показателей, в том числе от:

1. количества квадратных метров в помещении;
2. чиcла людей и домашних питомцев, проживающих в комнате;
3. теплоизоляции помещения;
4. степень поступления солнечных лучей в помещении;
5. объемных характеристик кондиционируемой площади;
6. геометрии и конфигурации;
7. количество и мощность электроприборов в помещении:
8. наличия и количества дверных и оконных проемов.

Для того, чтобы определить требуемую мощность прибора, используются специальные расчетные формулы, которые измеряют тепловую энергию в ваттах.

Специалисты, работающие в данной отрасли, придерживаются мнения, что общий стандарт рекомендуемой мощности воздушного охлаждения на каждые 10 квадратных метров площади составляет 1кВт. Также на каждого проживающего там человека добавляется еще 0,1 кВт.

Способы расчета

Профессионалы различают точный и приблизительный расчет мощности кондиционера. Сначала производят приблизительный расчет, а уже на месте установки делают окончательную доработку. Следует заметить, что корректными расчеты могут считаться только для одного помещения. В том случае, когда устройство должно обслуживать смежные комнаты, неизбежно возникает перекос температурного режима и проветривания: вблизи от кондиционера гуляет сквозняк, а в отдаленных местах сохраняется духота.

Также нужно учитывать, что совершенные вычисления являются актуальными исключительно для средних, до 70-80 квадратных метров, помещений в зданиях капитальной постройки: коттеджей, городских квартир в многоэтажных домах, офисов.

Метод расчета мощности охлаждения содержит показатель Q, который основан на суммировании всех возможных источников тепла:

Q = Q1 + Q2 + Q3,

Первый показатель Q1 — это тепло, входящее в помещение от окна, потолка, стен и пола. Рассчитываем по формуле: Q1 = S * h * q / 1000, где

h — высота помещения (м);

S — площадь помещения (кв. м);

q — вариативный коэффициент, который колеблется между 30 – 40 Вт/ м?:

1. средняя освещенность = 35;
2. затененное помещение — q = 30;
3. светлые помещения с большим количеством солнечных лучей q = 40.

Второй показатель Q2 – это теплопритоки от присутствующих в кондиционируемом помещении людей:

1. пассивное состояние — 0,10 кВт;
2. при ходьбе — 0,13 кВт;
3. при совершении активных действий — 0,20 кВт.

Q3 – это генерируемые бытовой техникой теплопритоки в суммарном выражении:

0,3 кВт — величина, получаемая от персонального настольного компьютера;

0,2 кВт — величина, получаемая от жидкокристаллического телевизора.

Специалисты по установке кондиционеров учитывают все электроприборы, находящиеся в помещении. Считается, что любой агрегат выделяет во внешнюю среду треть потребляемой мощности.

Итак, начинаем расчет мощности кондиционера. Он состоит и нескольких этапов:

• Определяем высоту потолка. Если этот параметр является стандартным 2,50-2,70 метра, то формула не требует корректировки.
• Определяем площадь помещения. Тут все, как всегда: ширину комнаты умножаем на ее длину.

Теперь рассчитываем:

Q (теплопритоки) = S (площадь помещения) * h (высота помещения) * q (средний коэффициент 35 — 40 Вт/кв. м).

Дано: помещение площадью, например, 20 квадратных метров и с потолком на высоте 2,7 метра, окна с южной стороны, проживают или часто бывают 3 человека, при этом в комнате имеется торшер с одной лампочкой и плазменный телевизор, производим расчет:

Q суммарное =20х2,7х40+3х130+200+300= 2100+390+500=2990вт

Ответ: Мощность охлаждения должна равняться 2.99 кВт или 2990 Вт

Чтобы подобрать оптимальную модель техники на данное помещение, следует ориентироваться на мощность несколько выше, например, кондиционер с параметром мощности на 3,5 кВт.

Что касается энергопотребления, то это не значит, что мощность кондиционирующего устройства будет находиться в прямой зависимости к уровню потребляемой электроэнергии. Совсем наоборот, данный прибор съест в два, а то и в четыре раза меньше электричества. Например, подобранная модель с мощностью 3,5 кВт потребует не более 1,5 кВт электричества.

Итак, на помещение в 20 квадратных метров будет оптимальной покупка кондиционера линейки Fujitsu General с указанной мощностью.

В том случае, когда расчет делается для производственного помещения или большого офиса со множеством работников, лучше обращаться к специалистам, потому что там нужно учитывать влияние и других существенных параметров.

Если расчет не получается выполнить самостоятельно, то всегда можно воспользоваться услугами виртуального калькулятора, расчеты которого оказываются верными в 99% случаев. Просто введите туда все требуемые размеры, характеристики и количества единиц, и вы получите результат в виде рекомендации.

Энергопотребление прибора

Потребление электроэнергии кондиционером не зависит от его вида(сплит-система, напольный и тд.), кроме инверторного типа т.к. его конструкция позволяет не выключать и включать прибора для работы. Инверторный тип находится всегда в работе, только после того как он привёл температуру до нужной, прибор уменьшает обороты и находится в режиме поддержки температуры.

Видео про отличие инверторного типа от других типов:

Расход зависит от тепловой мощности(BTU- британская термическая единица) могут быть 07; 09; и тд.(0,7 означает что он расходует 0,7-0,8 кВт/в час; 09 – 0,9-1 кВт).

Если площадь превышает или наоборот меньше, энергопотребление аналогично изменяется(как показано в таблице).

Зависимость потребления кондиционера от площади помещения

Самый энергосберегающий и эффективный кондиционер является класс А.

Энергоэффективность кондиционера

Как правильно подобрать кондиционер в зависимости от площади вашего помещения:

Как подобрать кондиционер по площади помещения

В качестве примера рассмотрим жилую комнату площадью 20 м2 с потолками высотой 2,75 м. В ней проживает 2 человека и собака крупной породы, установлен компьютер, телевизор, холодильник, микроволновая печь. Средний уровень освещённости, предусматривающий введение коэффициента 35 Вт/м3 (при затенённости помещения он составляет 30 Вт/м3, на солнечной стороне – 40 Вт/м3).

Теплоприток для такого помещения составит:

Q1 = S*h*q/1000 = 20*2,75*35/1000 = 1,93 кВт

С учётом жильцов получаем дополнительный теплоприток:

Q2 = 3*300 Вт = 900 Вт

Техника вырабатывает следующий объём тепла:

Q3 = 4*300 Вт = 1200 Вт

В результате потребляемая мощность кондиционера составит сумму всех полученных показателей.

Q = 1930+900+1200 Вт = 4030 Вт

Производители выпускают технику стандартной производительности 3,5 и 5,3 кВт. Соответственно, в данном случае второй вариант оптимален, так как обеспечивает достаточный запас холодопроизводительности для стабильной работы техники без перегрузок в любых условиях эксплуатации.

Итоговая мощность оборудования, полученная после расчётов на калькуляторе, должна входить в диапазон -5 ÷+15 %. По возможности выбирайте прибор с большей производительностью, обеспечивая таким образом запас, позволяющий агрегату стабильно работать без перегрузок в течение длительного времени. Это связано с тем, что с течением времени нередко в доме появляются новые питомцы, устанавливаются дополнительные электроприборы.

Производительность – основной рабочий показатель климатической техники. Ошибки при определении её оптимального значения приводят к проблемам в ходе эксплуатации оборудования. Расчет мощности кондиционера на калькуляторе потребует минимальных затрат времени. При этом точность полученных данных поможет правильно выбрать модель, учитывая особенности здания, комнат, их назначение, характеристики

Источники

• https://AeroClima.ru/kondicionirovanie/skolko-elektroenergii-potreblyaet-konditsioner/
• https://schetchik-info.ru/skolko-elektrichestva-potreblyaet-konditsioner/
• http://crio.pro/kondicionirovanie-vozduxa/moshhnost-kondicionera/
• https://www.fj-climate.com/about/articles/kak-pravilno-podobrat-moshchnost-konditsionera/
• https://ventilation-conditioning.ru/moshhnost-kondicionera

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.

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.