Что такое мощность кондиционера
Или, точнее, холодопроизводительность кондиционера. Количество тепла, которое кондиционер удаляет из помещения в единицу времени. Не следует путать мощность кондиционера с потребляемой электрической мощностью. Потребляемая - тратится на перенос определенного количества тепла из помещения на улицу. Холодопроизводительность кондиционера в среднем в 3 раза выше, чем потребляемая мощность. Никакого нарушения закона сохранения энергии здесь нет, потому что тепло из помещения кондиционер не поглощает, а переносит на улицу.
|
Расчет мощности кондиционера |
С помощью калькулятора на нашем сайте вы можете приблизительно расчитать мощность кондиционера и посмотреть подходящие модели.
Окончательный расчет доверьте нашему специалисту.
|
Этим, кстати, объясняется забавный факт, что кондиционер, работающий в режиме теплового насоса - очень эффективный обогреватель. На 1 кВт затраченной электрической мощности кондиционер создает мощность обогрева более 3 кВт. Еще более забавно, что теплопроизводительность кондиционера с реверсивным компрессором выше, чем его же холодопроизводительность. Тепло просто легче переносить из одного места в другое, чем холод.
Для указания номинальной мощности кондиционера традиционно применяется BTU - британская тепловая единица, равная 0.293 ватта. Номинальная мощность кондиционера часто кратна 1000 BTU. Кроме того, холодопроизводительность в BTU почти всегда обозначена в маркировке кондиционера. Так, например, кондиционер с номинальной мощностью охлаждения 9000 BTU имеет в маркировке цифры "9" или "09". Специалисты обычно называют его, соответственно, "девятка". Подробнее о модельных рядах кондиционеров и их номинальных мощностях мы расскажем далее.
- 1000 BTU = 293 Ватта = 0.293 кВт
Принципы расчета мощности кондиционера
Первый и главный фактор, который важен при расчете мощности кондиционера:
- Мощность кондиционера считается для уже охлажденного помещения, а не для жаркого
Это может прозвучать немного странно на первый взгляд, но объяснение очень простое.
- Есть жаркое помещение, кондиционер начал его охлаждать. Температуру на улице пока считаем постоянной (пик жары).
- По мере охлаждения воздуха внутри помещения возрастает теплоприток внутрь помещения. Откуда берется теплоприток и как он рассчитывается, мы расскажем далее. Важно, что большая часть теплопритока прямо пропорциональна разности наружной и внутренней температур (tн - tв)
- По мере охлаждения помещения кондиционеру становится все труднее удалять излишки тепла (теплоприток постоянно увеличивается), и постепенно наступает равновесие между притоком тепла в помещение и его удалением с помощью кондиционера.
- Необходимая мощность кондиционера, таким образом, равна по абсолютной величине теплопритоку в уже охлажденное помещение. Кондиционер при этом "справляется со своими прямыми обязанностями" - на улице жарко, а внутри помещения желанные 18С.
- Не следует путать необходимую мощность охлаждения кондиционера со скоростью охлаждения помещения (на сколько градусов жаркое помещение охлаждается за час). Это вещи разные. В любом случае, исходить из скорости охлаждения в расчетах мощности кондиционера нельзя, потому что мы не получим правильного ответа.
- Всегда следует подбирать кондиционер с мощностью, близкой к оптимальной. Слишком мощный кондиционер будет вынужден для поддержания комфортной температуры постоянно включаться и выключаться. А число циклов стоп/старт критически важно для времени жизни компрессора кондиционера (чем их меньше, тем лучше).
- При прочих равных нужно выбирать кондиционер с частотным преобразователем (инвертором), потому что вместо включения/выключения компрессора используется плавное регулирование его мощности. Компрессор, подключенный к электрической сети (а она, как известно, имеет постоянную частоту), имеет только две градации мощности - включен и выключен. Дело в том, что регулирование частоты вращения - единственный приемлемый способ изменения мощности компрессора кондиционера.
Итак:
- Оптимальная мощность кондиционера равна по величине теплопритоку в уже охлажденное помещение в жаркий (и солнечный) день, при расчетном максимальном количестве людей в помещении, при активно используемой технике, и часто открываемых дверях.
- Номинальная мощность устанавливаемого кондиционера должна быть как можно ближе к оптимальной мощности
- Лучше выбирать кондиционер с инвертором, потому что он работает в более широком диапазоне мощностей и при очень низком количестве стоп/стартов компрессора.
Последовательность расчета мощности кондиционера:
- Считаем максимальный теплоприток в охлажденное помещение
- Оптимальная мощность равна по величине теплопритоку
- Из модельного ряда кондиционеров с дискретными номинальными мощностями выбираем тот, у которого мощность больше или равна оптимальной мощности
Приблизительный расчет мощности кондиционера
При приблизительном расчете мощности кондиционера следует руководствоваться следующими основными правилами:
- На охлаждение 10 кв.м. площади требуется 1 кВт мощности охлаждения
- Никогда не следует считать мощность кондиционера самостоятельно. Расчет теплопритоков должен производить специалист. Эта услуга у любой уважающей себя климатической фирмы бесплатна.
Именно так. Несмотря на то, что номинальная мощность кондиционера - значение дискретное (7, 9, 12, 18, 24 и т.п. тысяч BTU), и, казалось бы, особой точности не требуется. Дело в том, что правило "на 10 кв.м - 1 кВт" - значение среднее, для среднего помещения. То есть средняя температура по больнице. А помещения все разные. И неспециалист просто пропустит пару-тройку важных факторов, и ошибется, скажем, раза в два.
Теплоприток, а значит, и оптимальная мощность кондиционера, от площади помещения зависит лишь опосредовано. При точном расчете мощности аккуратно и по порядку перебираются все способы поступления тепла в помещение, для каждого способа считается его тепловая мощность, и полученные значения складываются. Правило приблизительного расчета, таким образом, дает хорошие результаты в таких случаях, как среднестатистическая комната в квартире и среднестатистический кабинет в офисе, а в остальных случаях - врет.
Модельные ряды кондиционеров по мощности
У разных производителей кондиционеров существует традиция, практически не нарушаемая, выстраивать модельные ряды бытовых кондиционеров из совершенно определенных значений номинальной мощности. Эти значения кратны 1000 BTU.
Тип кондиционера
|
Стандартные мощности
|
Нестандартные мощности
|
Настенные сплит-системы
|
7, 9, 12, 18, 24
|
8, 10, 13, 28, 30, 36
|
Напольные мобильные
|
7, 9, 12
|
|
Оконные
|
5, 7, 9, 12, 18, 24
|
|
Кассетные
|
18, 24, 28, 36, 48, 60
|
28, 34, 43, 50, 54
|
Напольно-потолочные
|
18, 24, 28, 36, 48, 60
|
28, 34, 43, 50, 54
|
Колонные
|
30, 50, 80
|
|
Канальные
|
12 ÷ 200 и выше
|
|
Как можно легко заметить, у каждого типа кондиционеров существует своя "экологическая ниша" в диапазоне мощностей. Это, в общем-то, не случайно. Выбор диапазона и конкретных значений номинальных мощностей обусловлен тремя факторами:
- В помещениях какой площади обычно устанавливают кондиционеры такого типа
- Насколько мелкий требуется задавать шаг по мощности (точность подбора)
- Производителю выгоднее выпускать как можно меньше наименований (стандартизация)
Настенные кондиционеры: устанавливаются в комнаты маленькой и средней площади, желательна высокая точность подбора, самый высокий спрос. Диапазон номинальных мощностей 7-24 тысячи BTU, но большое количество градаций. Колонные кондиционеры, напротив, устанавливаются в большие помещения (ресторан, зал вокзала). И здесь все выглядит наоборот: высокая степень стандартизации, и большие мощности.
Точный расчет мощности кондиционера
Расчет номинальной мощности кондиционера = расчет теплопритока
Методика расчета теплопритока заключается в аккуратном суммировании тепловой мощности по всем путям и способам поступления тепла в помещение:
- Теплоприток от теплопередачи - через стены, пол и потолок
- Теплоприток от солнечного излучения через кровлю
- Теплоприток от солнечного излучения через стены
- Теплоприток от вентиляции
- Теплоприток от пребывания людей
- Теплоприток от механического оборудования
- Теплоприток от тепловыделяющего и электронного оборудования
- Теплоприток при открывании дверей
- Теплоприток от освещения
Многие из путей поступления тепла прямо пропорциональны разности наружной и внутренней температур tн - tв. Мы ее обозначим для простоты как "разность температур". Для каждого из компонент теплопритока существует значение разности температур по умолчанию, получаемое из разности средней температуры в жаркий день (30.5С) и комфортной температуры (20С). Все коэффициенты, используемые при расчетах, являются заранее рассчитанными табличными значениями.
Расчет теплопритока от теплопередачи через стены, пол и потолок
- Отдельные слагаемые выглядят как:
"коэффициент теплопроводности материала" * "площадь поверхности" * "разность температур"
- Коэффициент теплопроводности высокий, например, для бетона (~2), ниже для кирпича, и совсем низкий для сэнвич-панелей (~0.25). Поэтому хороший специалист, проводя для Вас расчет кондиционера, всегда упомянет о важности теплоизоляции.
- Разность температур по умолчанию 10.5 = 30.5 - 20
Расчет теплопритока от солнечного излучения через кровлю
- "коэффициент теплопроводности материала" *
"площадь поверхности" * "разность температур"
- Разность температур по умолчанию 18.5 = 38.5 - 20 (крыша нагревается сильнее)
Расчет теплопритока от солнечного излучения через стены
- Отдельные слагаемые выглядят как:
"коэффициент теплопроводности материала" * "площадь поверхности" * "разность температур" * "корректирующий коэффициент"
- Площадь поверхности стен считается вместе с окнами. При других методиках расчета это не так, то есть стены и окна считаются отдельно. Мы же предполагаем, что при попадании прямых солнечных лучей используются шторы или жалюзи, просто потому, что прямой солнечный свет через окно - слишком сильная тепловая нагрузка, никакой кондиционер не справится. Еще более важно то, что мы считаем не максимальную мощность кондиционера, а оптимальную, поэтому предполагаем, что окна закрыты, и занавешены с солнечной стороны.
- Корректирующий коэффициент - табличное значение. Зависит от ориентации стены по сторонам света (Ю, ЮВ, ЮЗ, В, З, СВ, СЗ) и от материала поверхности стены (бетон, кирпич, побелка, белая плитка и т.д.).
Расчет теплопритока от вентиляции
- "Количество воздуха" *
"Разность температур" * 1.2
- 1.2 - коэффициент, учитывающий теплоемкость воздуха
- Количество воздуха считается в куб.м/час
- Разность температур по умолчанию - 10.5С
Расчет теплопритока от пребывания людей
- Слагаемые выглядят как:
"Коэффициент вида деятельности" * "Число человек"
- Коэффициент вида деятельности:
- Активной - 200
- Средней активности - 150
- Низкой активности - 100
Расчет теплопритока от механического оборудования
- "Суммарная электрическая потребляемая мощность" *
"Число приборов" * 0.5 * 0.6
- 0.5 - коэффициент перевода механической энергии в тепловую. То есть, в среднем для механического оборудования из 1 кВт потребляемой мощности 0.5 кВт переходит в тепло
- 0.6 - коэффициент одновременности. То есть в среднем в каждый момент времени работает 60% механического оборудования. Этот коэффициент следует откорректировать с учетом индивидуальных особенностей эксплуатации оборудования.
Расчет теплопритока от тепловыделяющего и электронного оборудования
- Теплоприток от тепловыделяющего (обогревательного) и электронного оборудования равен электрической потребляемой мощности. То есть, вся та мощность, которую потребляет телевизор, компьютер, монитор, принтер, ксерокс и т.п. переходит в тепло полностью.
Расчет теплопритока от открывания дверей
- "Суммарная площадь дверей" *
"Коэффициент от площади помещения"
- Чем больше площадь помещения, тем меньше теплоприток от открывания дверей. Для приблизительных расчетов можно принять этот коэффициент равным:
- 47 - для помещений до 50 кв.м
- 23 - для помещений от 50 до 150 кв.м.
- 12 - для помещений от 150 кв.м.
Расчет теплопритока от электрического освещения
- "Площадь помещения" * 4.5
- 4.5 - коэффициент, учитывающий теплопотери от электрических лампочек, создающих нормальное освещение.
|