Мощность кондиционера и площадь помещения

Расчетная методика и формулы

Со стороны скрупулезного пользователя вполне логично не доверять цифрам, полученным на онлайн-калькуляторе. Чтобы проверить результат расчета мощности агрегата, воспользуйтесь упрощенной методикой, предлагаемой изготовителями холодильного оборудования.

Итак, требуемая производительность бытового кондиционера по холоду рассчитывается по формуле:

Расшифровка обозначений:

• Qтп – тепловой поток, проникающий в комнату с улицы через строительные конструкции (стены, полы и потолки), кВт;
• Qл – тепловыделения от жильцов квартиры, кВт;
• Qбп – теплопоступления от бытовой техники, кВт.

Теплоотдачу домашних электроприборов выяснить просто – загляните в паспорт изделия и отыщите характеристику потребляемой электрической мощности. Практически вся израсходованная энергия преобразуется в тепло.

Компрессор домашнего холодильника почти всю потребленную электроэнергию преобразует в тепло, но работает в периодическом режиме Теплопоступления от людей определены нормативными документами:

• 100 Вт/ч от человека, находящегося в состоянии покоя;
• 130 Вт/ч — в процессе ходьбы либо выполнения легкой работы;
• 200 Вт/ч — при тяжелых физических нагрузках.

Для вычислений принимается первая величина – 0.1 кВт. Остается определить количество теплоты, проникающей снаружи через стены по формуле:

• S – квадратура охлаждаемой комнаты, м²;
• h – высота перекрытия, м;
• q – удельная тепловая характеристика, отнесенная к объему помещения, Вт/м³.

Формула позволяет выполнить укрупненный расчет теплопритоков через наружные ограждения частного дома либо квартиры с использованием удельной характеристики q. Ее значения принимаются следующим образом:

1. Комната расположена с теневой стороны здания, площадь окон не превышает 2 м², q = 30 Вт/м³.
2. При средней освещенности и площади остекления берется удельная характеристика 35 Вт/м³.
3. Помещение находится на солнечной стороне либо имеет множество светопрозрачных конструкций, q = 40 Вт/м³.

Определив теплопоступления от всех источников, сложите полученные цифры, используя первую формулу. Сравните результаты ручного вычисления с показателями онлайн-калькулятора.

Большая площадь остекления предполагает увеличение холодильной мощности кондиционера

Когда необходимо учесть поступление тепла от вентиляционного воздуха, холодопроизводительность агрегата увеличивается на 15—30% в зависимости от кратности обмена. При обновлении воздушной среды 1 раз в течение часа умножьте результат вычисления на коэффициент 1.16—1.2.

Выбор кондиционера в квартиру или небольшой офис

соотношение площади и холодильной мощности

Как правило, для жилых помещений покупатели отдают предпочтение сплит- или мульти-сплит системам с внутренним блоком различных конструкций. Чтобы подобрать кондиционер необходимой мощности (а точнее холодопроизводительности или мощности по холоду), недостаточно знать только размер комнаты, нужно ещё и рассчитать объем. Что еще требуется учесть при выборе кондиционера для квартиры по площади, и как произвести расчеты?

Существуют специальные формулы, в которых, помимо площади, берут во внимание выделяемое тепло (или теплопритоки) от:

постоянно находящихся там людей – 0,1-0,2 кВт;
постоянно работающей бытовой техники – 0,2-0,4 кВт на каждый прибор;
телевизора и компьютера – 0,2 и 0,3 кВт соответственно;
окна и дверных проемов (здесь немаловажно учесть сторону света, куда выходит окно);
крыши.

И у крыши, и у окон с дверьми в среднем теплопритоки равны 30-40 Вт/м³. Плюсом может еще пойти высота потолка, так как при ее значениях больше 3 метров мощность придется увеличить.

Полученная величина требуемого холода (Q) будет равняться сумме:

• теплопритоков от окон, дверей, потолка, стен и пола, помноженных на площадь и высоту помещения (Q₁);
• теплопритоков от людей (Q₂) и всей бытовой техники (Q₃).

онлайн калькулятор

Чтобы выбрать кондиционер для квартиры по площади, вот такой формулой придется воспользоваться:

Q = Q1 + Q2 + Q3

Но есть еще более простые варианты, исключающие необходимость умножать, складывать и считать.

Далеко не новость – это онлайн калькуляторы для расчета площади кондиционирования в помещениях до 70 м². Достаточно просто ввести все данные, и программа выдаст готовый результат.

На практике специалисты очень часто добавляют к указанной в мануале номинальной холодопроизводительности еще 30% от нее в качестве запаса на перечисленные выше пункты или же на каждые 10 м² берут 1 кВт + 20% сверху от полученного результата.

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.

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.

Операции, основанные на квадратах помещения

Такая методика в особом почёте у торговых представителей. У неё есть некоторые аналогии с расчётами отопительного оборудования по удельному параметру тепла.

Суть методики: если в помещении потолки по высоте не достигают 3 м, то на один квадратный метр здесь должно образовываться 100 Вт охлаждающей энергии.

Так для комнаты в 20 кв.м. нужен аппарат с МО 2 кВт.

Если высота потолков более 3 м, то удельная МО рассчитывается уже по следующей таблице:

К тратящемуся параметру холода на целую площадь комнаты нужно также приплюсовывать мощь на компенсацию потоков тепла от жильцов комнаты и бытовых аппаратов, находящихся в ней.

Здесь расчёт проводится так: от одного жильца исходит 300 Вт тепла, от бытовых агрегатов тоже 300 Вт.

Получается, что если в комнате на 20 кв.м. постоянно пребывает 1 жилец и он работает с компьютером, тогда к вычисленным 2 кВт прибавляются ещё 600 Вт. Результат = 2,6 кВт.

На практике, с отсылкой на нормативные документы, если человек пребывает в состоянии покоя, то от него исходит тепло в 100 Вт. При незначительных движениях – 130 Вт. При физических занятиях – 200 Вт. Получается, что в указанных операциях есть некоторое завышение тепловых параметров от людей.

Расчет мощности для бытового кондиционера

типы кондиционеров

Почему так важно правильно рассчитать и выбрать кондиционер по мощности (холодопроизводительности)?

Недостаточная оптимальная мощность влечет за собой функционирование прибора в режиме non-stop – он будет пытаться дотянуть до необходимой температуры в комнате. При переизбытке оптимальной мощности кондиционер будет функционировать в режиме постоянного старт/стопа и выдавать слишком сильные потоки охлажденного воздуха, которые не смогут нормально распределяться по всему периметру. И тот, и другой варианты моментально изнашивают компрессор.

Произведя правильный расчет мощности кондиционера после достижения заданной температуры компрессор выключается, а дальше функционирует только комнатный модуль. Как только параметры повысились на пару градусов, через температурные датчики на компрессор поступает команда об этом, и он снова включается.

При покупке бытовой сплит-системы или моноблока можно производить облегченный расчет мощности, учитывая лишь площадь помещения.

Принято считать, что в среднем 1 кВт = 10 м². Следовательно, комната с площадью 17 м² требует холодопроизводительности в 1,7 кВт. Выпускаются кондиционеры с мощностью от 1,5 кВт, но далеко не все производители имеют такие маломощные модели. А следующая величина обычно равняется 2 кВт. Если сторона солнечная, помещение оборудовано большим количеством техники, и регулярно находятся там несколько человек, то лучше отдать предпочтение в сторону больших значений – 2 кВт или 7 БТЕ.

Кондиционеры малой мощности соответствуют следующей таблице значений:

Площадь, м²	Мощность, кВт	Мощность, БТЕ/ч
15	1,5	5
20	2	7
25	2,5	9
35	3,5	12
45	4,5	14-15
50	5,0	18
60	6,0	21
70	7,0	24

Типовой расчет мощности по площади помещения делают по общепринятой схеме:

Q1 = S * h * q / 1000

где Q — мощность при работе на холод (кВт), S — площадь (м²), h — высота потолков (м), q — коэффициент, равный 30 — 40 Вт/м³:

q = 30 для теневой стороны;

q = 35 для нормального попадания света;

q = 40 для солнечной стороны.

Q2 — суммарная величина теплоизбытков от людей.

Теплоизбытки от взрослого человека:

0,1 кВт — при минимальной активности;

0,13 кВт — при небольшой или средней активности;

0,2 кВт — при повышенной активности;

Q3 — суммарная величина теплопритоков от бытовой техники.

Теплоизбытки от бытовых приборов:

0,3 кВт — от ПК;

0,2 кВт — от ТВ;

Для других приборов идет величина в расчете 30% от максимально потребляемой мощности.

Мощность климат-контроля должна быть в диапазоне Qrange от -5% до +15% расчетной мощности Q.

Для чего нужен онлайн калькулятор

Сегодня многие интернет-витрины предлагают такую услугу, как калькулятор расчета мощности кондиционера, по которой легко определяется точная величина хладопроизводительности с учетом всех особенностей помещения. Это очень удобно – даже простой обыватель сможет им воспользоваться без особых знаний в области систем кондиционирования воздуха. Для чего такое умение может понадобиться? Чтобы недобросовестный продавец не пытался ввести в заблуждение человека, пытаясь продать ему залежавшийся на складе прибор не походящей мощности.

В конце статьи можно будет посмотреть видеоматериал с подробной инструкцией о том, как пользоваться калькулятором расчета мощности кондиционера обычному покупателю.

Стоит запомнить, что такие виды типовых подсчетов пригодны только для бытовых и административных помещений с площадью не более 70-80 м², без дополнительного технического оборудования и большой скученности людей на территории

Немаловажное значение еще имеет и виды/типы компрессора. Это тоже учитывают при подборе системы кондиционирования в квартиру или офис. Таким образом, с расчетом мощности кондиционера по площади помещения все ясно – его результаты достаточно условны, а для мульти-систем или централизованных систем кондиционирования в зданиях промышленного назначения они непригодны

Таким образом, с расчетом мощности кондиционера по площади помещения все ясно – его результаты достаточно условны, а для мульти-систем или централизованных систем кондиционирования в зданиях промышленного назначения они непригодны.

Выбор кондиционера в производственное помещение

По сути, процесс того, как рассчитывают кондиционер по площади помещения для производства или склада, не отличается от процесса подбора для серверной комнаты. Просто вместо серверного оборудования здесь имеются различные производственные установки (в зависимости от того, что выпускается или хранится). Их суммарный теплоприток вычисляют предыдущим способом.

В данной области наилучшим образом себя зарекомендовали прецизионные кондиционеры. Возможны также варианты монтажа систем VRV и VRF, чиллер и фанкойл, центрального кондиционера.

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.

Способы расчета мощности

В действительности методик определения холодильной мощности для помещения существует не так уж много:

• С помощью специальных калькуляторов, размещенных на интернет-ресурсах производителей или крупных дилеров, продающих холодильную бытовую технику.
• По квадратуре комнаты.
• По формулам с учетом объема помещения и тепловых источников в нем.
• Теплофизический расчет ограждающих конструкций для летнего времени с учетом дополнительных теплопоступлений.

Из 4 перечисленных методов обычному домовладельцу, желающему подобрать кондиционер для комнаты, доступны первые 3, последний способ достаточно сложен и ним пользуются инженеры – проектировщики в своих расчетах.