Как подобрать необходимую мощность кондиционера

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.

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.

Потребляемая мощность кондиционера

Все сетевые приборы, в том числе кондиционеры, являются потребителями электрической энергии. Она преобразуется в механическую, и затрачивается на преодоление сопротивления воздуха, при его перемещении, для воспроизводства попутных функций, связанных с энергозатратами.

Потребляемая мощность кондиционера, измеряемая в кВт в несколько раз меньше мощности охлаждения. Это связано с особенностями климатического оборудования. Энергия затрачивается только на перемещение воздушных масс, и КПД установки по потребляемой мощности 250-300%. Это значит, для  бытового кондиционера, с мощностью охлаждения 2кВт, используется мотор с потребляемой мощностью 700 Вт, который включается в бытовую однофазную сеть.

В паспортных данных и на корпусе аппарата обозначена мощность кондиционера, при охлаждении, она больше потребляемой примерно в 3 раза. Выбирая кондиционер, исходят из потребности охлаждающей мощности. Для помещения высотой до 3 м, на 10 квадратных метров требуется 1 кВт. Показатель базовый при расчетах по выбору климатической системы. В зависимости от сложности конструкции, площади остекления, дверей, потребуется большая мощность охлаждения.

Если кондиционер может работать на охлаждение/нагрев, в конструкции используется дополнительное оборудование. При этом тепло забирается из наружного воздуха и подается в помещение. То есть при обогреве помещения блоки выполняют обратную работу, потребляемая мощность кондиционера не тратится на нагревательный элемент. Такие системы стоят дороже, так как в систему включается тепловой насос.

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

Что считать?

Если заглянуть в паспорт кондиционера, то в разделе «Технические характеристики» помимо прочего можно увидеть следующие параметры:

• потребляемая электрическая мощность;
• мощность охлаждения;
• мощность обогрева (у кондиционеров, имеющих такую функцию).

Для многих из нас такой разнобой оказывается полной неожиданностью, ведь мы знаем, что у электронагревательных приборов, будь-то бойлер, масляный радиатор или ИК-излучатель, мощность тепловыделения всегда равна потребляемой электрической мощности.

Все дело в том, что кондиционер работает по несколько иному принципу: он не превращает электроэнергию напрямую в тот или иной вид, как это делают ТЭНовые нагреватели, а использует ее в качестве привода теплового насоса.

Сам же тепловой насос — и в этом состоит его замечательная особенность — может перекачать тепловой энергии из помещения на улицу (режим охлаждения) или с улицы в помещение (режим обогрева) в несколько раз больше, чем будет для этого затрачено энергии электрической. Вот почему греться в межсезонье кондиционером гораздо выгоднее, чем, допустим, тепловентилятором: за каждый киловатт потраченного электричества мы получим 3 – 4 кВт тепла.

Из всего вышесказанного следует, что при выборе кондиционера следует в первую очередь учитывать его способность отводить тепло из охлаждаемого помещения на улицу, то есть холодильную мощность, а потребляемая мощность должна интересовать нас только с точки зрения подбора сечения проводки и планирования семейного бюджета.

Подбор и расчет мощности

Основой критерий максимальной производительности прибора – это его мощность. При недостаточно мощном оборудовании потребитель получит слабо работающую систему охлаждения воздуха. Кондиционер высокой мощности потребляет больше электроэнергии и требует больших затрат при монтаже и эксплуатации.

В настоящее время существует 3 вида расчетов:

Первый расчёт: Приблизительный подсчет

Для расчета требуется знать площадь помещения. Исходя из площади, производится расчет. Так, на 1 киловатт мощности приходится 10 квадратных метров помещения при стандартной высоте потолков 2,5-3 метра. Это составляет 30 кубических метров объема помещения. При расчете следует также учитывать следующие нюансы:

1. Большое количество людей в помещении
2. Наличие панорамных окон
3. Большое количество офисной и оргтехники в помещении
4. Солнечна сторона

 При наличии этих факторов при расчете следует к каждому добавлять по 20 процентов мощности.

Так, для помещения с площадью 10 кв.м следует приобретать оборудование мощностью в 1 кВт.

Второй расчёт: Точный

Если помещение имеет нестандартную форму или большую площадь, имеет смысл произвести более точное вычисление мощности оборудования. Ошибки при данном методе подсчета приведут к приобретению излишне дорогостоящего оборудования с объемными затратами на его монтаж и эксплуатацию.

Как рассчитать, какой кондиционер нужен по методу точного измерения? Для этого существует формула, с помощью которой можно вычислить максимальную эффективную мощность оборудования:

Q = S * h * q

Где Q – рассчитываемая мощность (измеряется в Вт)

S – площадь помещения (кв.м)

h – высота потолков (м)

q – коэффициент освещенности (Вт/куб.м)

По умолчанию для помещений со средней освещенностью применяется коэффициент 0,035 (35 Вт на куб.м)

Для помещений, находящихся на солнечной стороне, применяется коэффициент 0,04 (40 Вт на куб.м)

Коэффициент помещения, находящегося в тени, равен 0,03 (30 Вт на куб.м)

При расчете следует также учитывать количество людей, которые будут пользоваться помещением. Т.к. от людей также исходят тепловые потоки. 1 человек выделяет 0,1кВт тепла в обычном состоянии. В состоянии страха, стресса, возбуждения теплоотдача составляет 0,3 кВт.

В формулу стоит включить и работу электроприборов. Компьютер, принтер, сканер, копир выделяют по 0,3 кВт тепла. Расчет теплоотдачи остального оборудования производится с учетом их паспортных данных: теплоотдача = тепловые потоки, заявленные в документах разделить на 3.

При расчете мощности по формуле следует учесть все вышесказанные нюансы и просуммировать их.

Стоит отметить, что данный метод подходит для капитальных сооружений. Помещение с прозрачными стенами, пластиковой крышей или металлическое помещение не подходят для данной системы расчета. Стены и потолок таких помещений отдают большое количество тепла, поэтому рассчитать эффективную мощность в данном случае достаточно сложно.

Третий расчёт: Точный расчет, производимый специалистами

Как выбрать кондиционер по квадратуре, кубатуре

Для того чтобы оборудование справлялось с охлаждением воздуха, необходимо правильно подобрать мощность кондиционера. Есть два метода расчета — по площади и по объему. Правильнее — по объему, так как охлаждать придется весь объем воздуха, а он зависит от высоты потолков, которая в данном методе совершенно не учитывается. Зато выбрать кондиционер по квадратуре очень просто: считают что на охлаждение 10 квадратов площади требуется 1 кВт мощности. То есть надо площадь комнаты (или всех охлаждаемых помещений) разделить на 10. Например, выбираем кондиционер в комнату площадью 16 кв.м. По данному методу: 16 : 10 = 1,6 кВт. Получается, что можно ставить кондиционер мощностью не менее 1,6 кВт. Но, чтобы оборудование не работало на пределе возможностей, добавим запас 20-25%. Значит, лучший вариант — 1,9-2,0 кВт.

При выборе кондиционера по объему учитывается больше факторов

Кроме того, что принимается во внимание высота потолков, также есть возможность учесть расположение комнаты по сторонам света:

• на восток/запад — 35 Вт/куб;
• на север — 40 Вт/куб;
• на юг — 30 Вт/куб.

Выбрав соответствующий норматив, умножаем его на площадь комнаты. Получаем искомую величину. Но и в данном случае желательно добавить 20-25% «про запас». Например, рассчитаем мощность кондиционера для охлаждения комнаты 16 кв. м. с высотой потолков 3 метра, наружная стена выходит на юг. Объем помещения получается 16 * 3 = 48 куб. Норматив — 40 Вт/куб, то есть 48 куб * 40 Вт/куб = 1920 Вт или 1,9 кВт. Добавим запас, получим 2,3-2,4 кВт.

Выбрать сплитсистему лучше по объему помещений (кубатуре) — более точные получаются значения

Как видите, при той же площади получаем, что требуется большая мощность. Но это для северной стороны и для более высоких, чем в стандарте потолков. Получается, что для стандартных квартир вполне можно рассчитать мощность кондиционера по квадратуре. Но надо помнить, что в помещениях, выходящих на юг, надо оставить немного больший запас — на компенсацию нагрева стен.

Что делать, если собираетесь выбрать кондиционер для квартиры или дома? Надо посчитать отдельно для всех помещений, которые планируется охлаждать, а потом сложить. В результате получите суммарную мощность.

Типовой расчет мощности кондиционера

Основная характеристика кондиционеров любого типа является его мощность. Здесь разговор идет не о потребляемом значении, которое измеряется киловаттами потребленной электроэнергии, а о теплотехническом. То есть, возможности агрегата охлаждать помещение.

Для того чтобы определиться с данным параметром, надо провести расчеты, связанные с разными характеристиками, в основном касающихся габаритов помещения, где он будет устанавливаться. И чаще всего в расчетах будет фигурировать площадь комнаты. Но перед тем как выбрать кондиционеры по площади, рассмотрим пример типового расчета.

Пример типового расчета мощности кондиционера

Есть точная зависимость мощности кондиционера от площади помещения. Она выглядит так: на 10 м² площади надо выделить 1 кВт энергии. К примеру, если площадь комнаты составляет 18 м², то для ее охлаждения потребуется кондиционер мощностью 1,8 кВт.

Расчет мощности кондиционера

Внимание! Данное соотношение имеет действие лишь в том случае, если высота потолков в помещении не превышает 3 м

Расчет мощности с использованием дополнительных параметров

Итак, теплотехническая мощность кондиционера состоит из суммы трех параметров:

• мощности охлаждения требуемого объема;
• компенсации тепла, выделяемого людьми;
• бытовой и офисной техникой.

Первый параметр рассчитывается так: N_v=Vq, где «V» — объем комнаты, «q» — коэффициент инсоляции, то есть, воздействия солнечных лучей. То есть, этот показатель будет зависеть от того, на какую сторону смотрят окна помещения. К примеру, если на южную сторону, то «q» равен 40 Вт/м³, если на северную, то 30 Вт/м³.

Что касается второго параметра, то человек выделяет от 100 до 150 Ватт тепла, в зависимости от интенсивности физических нагрузок.

И третий показатель. Здесь придется учесть все приборы, которые выделяют тепло. У каждого из них свой коэффициент выделения. К примеру:

• телевизор выделяет 200 Ватт;
• компьютер 300.

Но чаще всего в расчет вкладывается 30% от потребляемой мощности техники. Это на случай, чтобы не искать данные показатели.

Учет притока свежего воздуха от открытого окна

Вышеописанный расчет не учитывает проветривание, которое даже при работающем кондиционере надо проводить обязательно. А летом при открытых окнах теплый воздух будет проникать в помещения. Значит, придется учитывать данный фактор при расчете мощности кондиционера.

Для жилых помещений оптимальный воздухообмен – это 1-2 раза в час. То есть, воздух внутри комнаты должен полностью очиститься заменой свежим. Имеется в виду полный его объем. Это и есть воздухообмен. Поэтому к расчетному мощностному показателю надо добавить 20-25%.

Внимание! Проветривая помещения, нельзя создавать в них сквозняки. Поэтому, открыв окно, закройте входную дверь