Расчет мощности кондиционера. Как самостоятельно рассчитать мощность бытового кондиционера

Экономия электроэнергии

Пользователь задает закономерный вопрос как сэкономить экономия электроэнергии: что сделать, чтобы платить меньше?

Все будет зависеть от различных факторов. В среднем, сплит-системы мощностью от двух до трех с половиной киловатт потребляют от половины до полутора киловатт час.

Перед установкой кондиционера, важно проанализировать такие параметры:

какова потребляемая мощность устройства, рассчитана ли розетка на данные показатели;
какую нагрузку выдержит электрическая проводка;
параметры предохранительных пробок счетчика.

Чтобы не тратить зря деньги, стоит правильно подобрать устройство. Есть существенная разница в расходе электроэнергии бытовым, полупромышленным и промышленным кондиционером. Кроме сложностей подключения, промышленные и полупромышленные кондиционеры будут расходовать несколько сотен киловатт в месяц. В то время, как со своими обязанностями вполне справятся обычные бытовые кондиционеры.

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.

Факторы, которые необходимо учитывать при расчете уровня мощности

сторона света, на которую выходят окна рабочей территории;
климатический пояс;
степень застекления;
теплоизоляция стен;
высота потолков;
если есть устройства, которые в некоторой степени останавливают уровень воздействия солнца, то при расчетах используется понижающий фактор (1.4);
этаж, на котором находится помещение;
наличие чердачного пространства;
стеновые материалы;
количество людей, которые постоянно находятся в данном помещении и уровень интенсивности их движений.

Поэтому, если приглашенные специалисты посчитали нужную степень мощности кондиционера только по общему метражу используемого помещения, скорее отказывайтесь от их услуг и гоните

Вышеперечисленные факторы имеют такое же важное значение, что и метраж

Действительно грамотные специалисты должны сами сделать все необходимые замеры, подробно объяснить владельцу помещения, как определить мощность кондиционера, все несколько раз просчитать и перепроверить.

Если кондиционер уже выбран и доставлен в квартиру, то уровень мощности нового кондиционера можно узнать:

из приложенной к устройству подробной инструкции;
если в инструкции не прописан уровень мощности, то можно заранее выписав на листочек марку и модель аппарата, позвонить на горячую линию компании-производителя или в организацию, с помощью которой запланировано монтирование сплит системы. У них должна быть установлена специальная программа, где указаны все существующие модели кондиционеров и их подробные параметры, в том числе и мощность;
на наружном или внутреннем блоке должна быть наклейка с подробными параметрами устройства.

Окончательный подбор кондиционера по мощности

В примере мы получили значение 2.32 кВт, но оно не является окончательным. Дело в том, что охладитель не должен работать постоянно на верхнем пределе возможностей. Чтобы рабочий режим был щадящим, а кондиционер прослужил долго, нужно иметь запас мощности. Как правило, его берут в количестве 15—20% от расчетного значения. В данном примере мощность кондиционера для помещения площадью в 20 квадратных метров и высотой потолков 2.7 м с одним человеком и компьютером составит:

2.32+ 15% = 2.67 кВт

Большинство производителей выпускают линейки своих агрегатов в соответствии с принятой в Соединенных Штатах градацией. В ее основе лежит так называемая Британская Единица Теплоты (BTU), чье соотношение с общепринятыми единицами следующее: 1000 BTU/ч = 293 Вт. Параметр, что указывается в технической документации к изделию, обозначает мощность в тысячах Британских единиц, а градация начинается с величины 7, то есть, 7000 BTU или 2.1 кВт. Ниже представлена таблица мощности кондиционеров, по которой можно понять соответствие градации в Британских единицах общепринятым, а также приблизительная квадратура помещений, куда подойдет каждый агрегат из линейки:

Примечание. Этой таблицей также можно пользоваться для укрупненного расчета мощности охладителя.

Осуществляя выбор сплит-системы или другого вида охлаждающего агрегата, следует знать, что в отличие от электроотопительных установок электрическая мощность, потребляемая кондиционером, не соответствует мощности холодильной. И правда, полученная в нашем примере цифра 2.67 кВт на 20 квадратов комнаты, может смутить домовладельца, не владеющего вопросом. Здесь следует разъяснить, что данные холодильные машины весьма эффективны благодаря процессу парообразования и конденсации рабочего тела, то есть, фреона. На самом деле кондиционер использует в 3 раза меньше электроэнергии, для нашего примера это всего лишь 2.67 / 3 = 0.89 кВт.

Вы можете задать закономерный вопрос: если кондиционер потребляет втрое меньше, чем производит, значит, КПД установки тогда составляет 300%? Ответ прост: как известно, КПД не может превышать 100%, а остальные 200% — это тепловая энергия, которую рабочее тело (фреон) отбирает у горячего воздуха комнаты при испарении. Изначально это энергия солнца, нагревшая наше здание и воздух в нем, а основная задача кондиционера – отобрать эту энергию у воздушной среды помещения.

Электроэнергия нужна лишь для вращения роторов электродвигателей компрессора и вентиляторов, вот почему потребляемая мощность кондиционера гораздо меньше его холодопроизводительности.

Мощность кондиционера 9, 12 и 24

Из ранее приведенной таблицы видно, что наиболее распространенные бытовые модели кондиционеров – «девятка» (9), «дюжина» (12) и «две дюжины» (24). Они предназначены для помещений площадью 26 кв. м, 35 кв. м и 70 кв. м соответственно. Остальные разновидности со значениями BTU встречаются нечасто, хотя их вполне можно встретить в старых домах с крохотными квартирами либо в особняках с большой жилой площадью.

Правильно подобрать кондиционер по мощности – нетривиальная задача, ведь как ее излишек, так и недостаток является нежелательными. Так, зная принцип работы, выявив разницу между мощностью охлаждения и потребляемой, а далее изучив таблицу определения мощности агрегата исходя из размеров комнаты, вы сможете успешно справиться с постановленной задачей.

Номинальная и оптимальная мощность кондиционера

приблизительные значения различных теплоизбытков

Под номинальной мощностью понимают усредненные показатели кондиционера по работе на холод. Но в каждом отдельном случае надо высчитывать оптимальную мощность, которая в идеале должна максимально совпадать с первой.

Номинальные значения подобраны производителями под каждый тип охлаждающего устройства:

Оконные блоки обычно имеют такие стандартные позиции: 5, 7, 9, 12, 18, 24;
Настенные сплиты соответствуют модельному ряду в таком варианте: 7, 9, 12, 18, 24. Иногда некоторые торговые марки выпускают нестандартные модели с такими номинальными значениями: 8, 10, 13, 28, 30;
Кассеты идут в таком порядке: 18, 24, 28, 36, 48, 60. Нестандартный ряд: 34, 43, 50, 54;
Канальные сплиты начинают мощностной ряд с 12 модели и заканчивают порой 200;
Консольные установки имеют следующее разнообразие: 18, 24, 28, 36, 48, 60. В нестандартном варианте: 28, 34, 43, 50, 54;
Колонники начинают от 30 и доходят до 100 и более.

Такой список не случаен. Здесь уже учтен подбор кондиционера и его мощности по площади помещения, и по высоте потолков, и по теплопритокам от бытового оборудования, электрического освещения, людей, кровли со стенами, открытых окон и вентиляции.

Пример для комнаты 20 кв. м

Покажем расчет мощности для кондиционирования небольшой квартиры – студии площадью 20 м² с высотой потолков 2.7 м. Остальные исходные данные:

освещенность – средняя;
число жильцов – 2;
плазменная ТВ-панель – 1 шт.;
компьютер – 1 шт.;
потребление электроэнергии холодильником – 200 Вт;
кратность воздухообмена без учета периодически работающей кухонной вытяжки – 1.

Тепловыделения от жильцов составляют 2 х 0.1 = 0.2 кВт, от бытовой техники с учетом одновременности – 0.3 + 0.2 = 0.5 кВт, со стороны холодильника – 200 х 30% = 60 Вт = 0.06 кВт. Комната средней освещенности, удельная характеристика q = 35 Вт/м³. Считаем приток теплоты от стен:

Qтп = 20 х 2.7 х 35 / 1000 = 1.89 кВт.

Окончательный расчет мощности кондиционера выглядит так:

Q = 1.89 + 0.2 + 0.56 = 2.65 кВт, плюс расход холода на вентиляцию 2.65 х 1.16 = 3.08 кВт.

Движение воздушных потоков по дому в процессе проветривания

Формула расчета мощности кондиционера

Условно рассчитать мощность кондиционера можно, разделив площадь помещения на 10. Полученная величина и будет необходимой мощностью охлаждения в кВт. Это расчет для пустого помещения, без людей и техники. Также в данном расчете не учтена площадь и ориентация оконных проемов, площадь стен, полов и потолков. Человек, в зависимости от его деятельности в помещении, может выделять 0,1–0,3 кВт, компьютер — 0,3 кВт. Тепловую мощность остальной техники можно оценить как 50% от ее паспортной мощности. Мощность теплового излучения от людей и техники надо прибавить к условно рассчитанной мощности кондиционера. Этот расчет будет более близок к реальности.

Уточнения в расчет с учетом дополнительных параметров

Если вы хотите определить мощность кондиционера точнее, помимо теплового излучения от людей и техники, необходимо учесть и другие виды теплопритоков. В этой связи формула расчета мощности усложняется:

Q = Q1 + Q2 + Q3, где

Q1 — это мощность кондиционера для пустого помещения с учетом окон. Она рассчитывается по формуле Q1 =S x h x q/ 1000. Здесь S — площадь помещения, h — высота потолков, q — коэффициент освещенности помещения. Коэффициент освещенности принимается q = 30 для затененных помещений, 35 — для средней освещенности помещений, 40 — для хорошо освещенных помещений;
Q2 — сумма теплопритоков, идущих от человеческих тел, 0,1–0,3 кВт на человека;
Q3— сумма теплопритоков, идущих от бытовой техники, 0,2–0,5 кВт на единицу техники.

Этот расчет мощности кондиционера будет верным при среднем размера окна, равном 2-м кв. метрам. При большем остеклении к расчетной мощности следует прибавить 200–300 Вт при сильной инсоляции и 100–200 Вт при средней или низкой освещенности помещения.

Кондиционер выбирается мощностью в диапазоне от -5% до +15% от расчетной.

Пример расчета мощности кондиционера

Допустим, есть квартира площадью 32 кв. метров с высотой потолка 2,5 метра. На этой площади живет один человек, который не занимается спортом в домашних условиях и у которого есть компьютер, телевизор и маленький холодильник. Окна выходят на солнечную сторону, компьютер и телевизор одновременно не работают. Какой мощности нужен кондиционер в этих условиях?

По вышеприведенной формуле рассчитываем теплопотоки, принимая q=40.

Q1 = S x h x q / 1000 = 32 х 2,5 х 40/1000 = 3,2 кВт.

Q2 = 0,1 кВт, поскольку человек ведет спокойный образ жизни.

Для расчета Q3 берем мощность теплопотока от компьютера как большую. Это 0,3 кВт. От холодильника обычно исходит 30% тепла. Если холодильник маленький, его мощность составляет около 0,165 кВт.

Q3 = 0,3 кВт + 0,165кВт х 0,3 = 0,35 кВт

Итого, расчетная мощность кондиционера составит:

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 3,2 кВт + 0,1 кВт + 0,35 кВт = 3,65 кВт

Таким образом, выбрать мощность кондиционера для данных условий можно в интервале от 3,14 кВт до 3,80 кВт.

Расчет потребления электроэнергии кондиционером

Бытует ошибочное мнение, что эксплуатация кондиционера связана с большими энергозатратами. Энергопотребление кондиционера расходуется на перемещение тепла из комнаты в окружающее пространство, на улицу. Таким образом, уровень холодильной мощности может троекратно превышать уровень потребляемой электроэнергии в зависимости от класса энергоэффективности кондиционера. Энергоэффективные кондиционеры стоят дороже, но они выгоднее в плане оплаты счетов за электроэнергию. Выбор мощности кондиционера, таким образом, зависит от вопросов энергопотребления, но не так сильно, как принято считать.

www.kp.ru

Питание кондиционера

Все модели бытового назначения (примерно до 7,0 кВт) могут присоединяться к стандартной бытовой розетке с одной фазой и напряжением 220 В. Никаких специфических мероприятий проводить не нужно, благодаря чему такое оборудование пользователь может подключить самостоятельно. Отдельная линия для бытовых «сплитов» требуется только в домах, где проводка очень старая и может не справиться даже с небольшой нагрузкой.

Устройство коммерческого и промышленного типа могут иметь мощность от 5,0 кВт и более (до 200,0 кВт или еще выше). Это обуславливает их питание от сетей и 220 В (малопроизводительные агрегаты), и 380 В (высокомощные приборы). Все электрокоммуникации для такого оборудования должны проводиться квалифицированными работниками. Это исключит возможность аварии и поражения током.

Как сэкономить на энергопотреблении кондиционера

Есть несколько дельных советов, которые помогут пользователям экономить расход электричества при эксплуатации климатического оборудования.

Полезные советы:

Закрывайте двери и окна в процессе эксплуатации кондиционера.
Если комната солнечная, закрывайте окна темными занавесками или защитными светоотражающими пленками, чтобы кондиционер не расходовал дополнительную энергию, затрачиваемую на компенсацию теплопоступлений из окна.
Выбирайте оптимальную температуру охлаждения и не переключайте постоянно температурное значение, заставляя прибор работать безостановочно, расходуя дополнительную энергию.
Следите за чистотой и исправностью механизмов во внутренних блоках сплит-систем. От технического состояния оборудования также зависит расход электроэнергии.
Следите за количеством фреона в сплит-системе. При его недостатке или избытке нарушается нормальная работа прибора, что также может повлиять на расход электричества.
Используйте кондиционер только в том диапазоне температур, который рекомендован производителем.

Современные сплит-системы потребляют небольшое количество электроэнергии, а при соблюдении правил эксплуатации прибора можно получить приличную экономию бюджета при оплате за электричество.

Как сэкономить на энергопотреблении кондиционера

Полезные советы:

Закрывайте двери и окна в процессе эксплуатации кондиционера.
Если комната солнечная, закрывайте окна темными занавесками или защитными светоотражающими пленками, чтобы кондиционер не расходовал дополнительную энергию, затрачиваемую на компенсацию теплопоступлений из окна.
Выбирайте оптимальную температуру охлаждения и не переключайте постоянно температурное значение, заставляя прибор работать безостановочно, расходуя дополнительную энергию.
Следите за чистотой и исправностью механизмов во внутренних блоках сплит-систем. От технического состояния оборудования также зависит расход электроэнергии.
Следите за количеством фреона в сплит-системе. При его недостатке или избытке нарушается нормальная работа прибора, что также может повлиять на расход электричества.
Используйте кондиционер только в том диапазоне температур, который рекомендован производителем.

Виды

Существует много разновидностей сплит-системы, которые различаются по мощности, месту эксплуатации и формам.

Настенная

Ее называют бытовой или домашней, поскольку чаще, в жилых помещениях устанавливается именно она. Достоинство этого вида заключается в низкой стоимости, так как его можно приобрести за 12000 р. Стандартно уличный блок устанавливается под окном, а комнатная часть монтируется под потолком для большего радиуса обдува.

Потолочная и напольно-потолочная

Этот вид сплит-систем менее распространен, однако удобен. Комнатный блок можно установить в нижней части стены или на потолке, но только если у вас нет натяжного потолка. Если устройство установлено в нижней части комнаты, тогда поток воздуха будет направлен вверх, а струя потолочного кондиционера будет обдувать по горизонтали. Это избавит вас от прямых попаданий, а комната будет охлаждаться равномерно.

Существуют улучшенные конструкции, способные одновременно захватывать четыре направления, при этом с помощью пульта управления вы сможете изменять мощность каждого из них.

Канальная

Устройство чаще используется в офисах и магазинах, поскольку его средняя мощность составляет 10–23 кВт. Особенностью таких сплит-систем является возможность охлаждать сразу несколько комнат. Стандартно поток струи подается для всех разветвлений одинаково, поэтому, если вы хотите подавать для каждой комнаты отдельную температуру, вам придется устанавливать дополнительные электроприводы и термостаты в каждую комнату.

Мульти сплит-системы

Устройство состоит из одного уличного блока и нескольких комнатных. Оно позволяет охлаждать до 5 комнат одновременно, при этом температуру каждого блока можно менять при помощи пульта дистанционного управления.

За счет большого количества шлангов, компрессоров, проводников и вентиляторов, монтировать мульти-систему сложно и долго. Чаще конструкция используется в комплексных бизнес-центрах и промышленных помещениях, поэтому называется промышленной.

Существует два вида мульти сплит-систем:

Фиксированная. Предоставляется в готовом комплекте. Вы можете самостоятельно выбрать необходимое количество внутренних блоков. В дальнейшем нельзя будет добавить или убрать блоки самостоятельно.
Наборная. Этот вариант отличается возможностью одновременного подключения разного количества блоков.

Универсальное устройство дает возможность подключить любой по типу и виду блок.

Инверторная

Инверторный тип устройства оснащен электроприводом, способным автоматически регулировать обороты вентилятора. Если задать соответствующую температуру, то он будет ее поддерживать не постоянным запуском электропривода при изменении показателей, а постоянным изменением оборотов. То есть, двигатель будет работать постоянно, постепенно изменяя обороты. Такой электропривод актуален в местах постоянного присутствия людей. К ним относятся офисы, магазины, конференц-залы и другие публичные места.

Инверторный кондиционер отличается от стандартного меньшим потреблением электроэнергии и большей износоустойчивостью двигателя.

Сплит-системы для аллергиков

Для аллергиков существуют напольные и настенные кондиционеры. Эффективнее очищать воздух будет настенный тип устройства, поскольку из-за сложной конструкции будет происходить улучшенная фильтрация. Внешне сплит-система для аллергиков ничем не отличается от стандартной, но в нем есть отсек для фильтра. У бюджетных моделей есть ограничения по типу фильтров, так как для сложной процедуры фильтрации потребуется мощный компрессор. Дорогие сплит-системы оснащены несколькими порогами, создавая ступенчатую фильтрацию.

Дизайнерские модели

Процесс обработки, охлаждения или нагрева воздуха, в дизайнерских сплит-системах происходит аналогично стандартным. Вся разница заключается во внешнем виде. Такие сплит-системы обычно выделяются уникальными формами и расцветками, чтобы можно было максимально соответствовать интерьеру.

На рынке набирают популярность замаскированные кондиционеры, представляющие собой картины или какой-либо уникальный материал. Причем форма сплит-системы уже не стандартная, а квадратная, прямоугольная или закругленная. Как правило, такие устройства считаются самыми дорогими.

Потребляемая мощность прибора

В характеристиках кондиционеров указывается два вида мощности: потребляемая и производимая. Они определяют разные параметры работы техники. Потребляемая мощность — это количество энергии необходимой для функционирования прибора. Ее величина зависит от энергоэффективности сплит-системы. Кондиционеры класса A расходуют электричества на 60-70% меньше моделей класса G.

Сравнивая значения мощности потребления и выработки, легко заметить, что расходуется энергии меньше, чем получается. На пример, кондиционер на 700 Вт выдает холод на 2000 Вт (2 кВт). КПД установки оказывается 300%.

Отношение потребляемой мощности к холодопроизводительности является главным показателем энергоэффективности климатической техники. Оно обозначается коэффициентом EER. В бытовых приборах его значение 2,5-4. Для обогрева выведена аналогичная формула и коэффициент COP. Его параметры в диапазоне 2,8-5.

Производительность техники также имеет два параметра: охлаждение и обогрев. Режим понижения температуры используется чаще, поэтому ориентируются на него. Теплопроизводительность сплита составляет 3,6-5,5 кВт на 1 кВт израсходованного электричества. Показатель выше, чем по холоду. Разница объясняется отсутствием теплопотерь на магистрали.

Большинство моделей не рассчитаны на работу при температуре на улице ниже -5°. В межсезонье отопление помещения кондиционером обойдется дешевле электрообогревателя.

Мощность кондиционера — сколько потребляет обычный домашний кондиционер?