Климатические системы созданы для жизни

Расчет мощности охлаждения сплит-системы (кондиционера)

Калькулятор расчета холодопроизводительности кондиционера

Упрощенный расчет мощности (холодопроизводительности ) бытового кондиционера
Площадь помещения, м2 (целое число)
Высота потолка, м (число с десятыми, разделитель - точка)
Ориентация окон, коэффициент
Количество компьютеров и/или телевизоров
Количество людей, находящихся в помещении 
Результат: кВт


Типовой расчет мощности кондиционера

Типовой расчет позволяет найти мощность кондиционера для относительно небольшого помещения: отдельной комнаты в квартире или коттедже, офиса площадью до 50 – 70 кв. м 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 (кв. м);
    h — высота помещения (м);
    q — коэффициент, равный 30 - 40 Вт/кб. м:
    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).

    Пример типового расчета мощности кондиционера

    Рассчитаем мощность кондиционера для жилой комнаты площадью 26 кв. м 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 или учитывать оба параметра.

  • 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 кв. м * 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 часто 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

  • Теперь осталось выбрать модель подходящей мощности на охлаждение помещения. 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.

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


    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 на охлаждение. Однако некоторые производители, например Daikin, привязывают названия моделей к мощности, выраженной в ваттах, так для примера кондиционеры Daikin FT25 или кондиционеры MITSUBISHI Electric MSC-GE25 имеет мощность на охлаждение 2,5 кВт.


    Расчет мощности с использованием дополнительных параметров

    Типовой расчет мощности кондиционера, описанный выше, в большинстве случаев дает достаточно точные результаты, однако вам будет полезно знать о некоторых дополнительных параметрах, которые порой не учитываются, но существенным образом влияют на требуемую мощность кондиционера.

  • Учет притока свежего воздуха от приоткрытого окна
  • Учет притока свежего воздуха при расчете мощности кондиционера
  • Методика, по которой мы рассчитали мощность кондиционера, предполагает, что кондиционер работает при закрытых окнах и свежий воздух в комнату не поступает.
    В инструкции к кондиционеру обычно также говорится о том, что эксплуатировать его необходимо при закрытых окнах, иначе наружный воздух, попадая в помещение, будет создавать дополнительную тепловую нагрузку. Следуя инструкции, пользователю приходится периодически отключать кондиционер, проветривать помещение и снова включать его. Это создает определенные неудобства, поэтому покупатели часто интересуются, можно ли сделать так, чтобы и кондиционер работал, и воздух был свежим.

    Для ответа на этот вопрос нам нужно разобраться, почему кондиционер может эффективно работать вместе с приточной вентиляцией, но не может — с открытым окном. Дело в том, что система вентиляции имеет вполне определенную производительность и подает в помещение заданный объем воздуха, поэтому при расчете мощности кондиционера обязательно надо учесть эту тепловую нагрузку. С открытым окном ситуация иная, ведь объем воздуха, попадающий через него в комнату, никак не нормируется, и дополнительная тепловая нагрузка неизвестна.

    Эту проблему можно попробовать решить, установив окно в режим зимнего проветривания (приоткрыв форточку) и закрыв в комнате дверь. Тогда в помещении не будет сквозняков, но небольшое количество свежего воздуха будет постоянно поступать внутрь. Сразу оговоримся, что работа кондиционера с приоткрытым окном не предусмотрена инструкцией по эксплуатации кондиционера, поэтому мы не можем гарантировать нормальную работу кондиционера в таком режиме. Тем не менее, во многих случаях такое техническое решение позволит поддерживать в помещении комфортные условия без периодического проветривания.

    Если вы планируете использовать кондиционер в таком режиме, то необходимо учесть следующее:

  • Мощность Q1 должна быть увеличена на 20 – 25% для компенсации тепловой нагрузки от приточного воздуха. Эта величина получена исходя из однократного дополнительного воздухообмена при температуре / влажности наружного воздуха 33°С / 50% и температуре внутреннего воздуха 22°С.
  • Потребление электроэнергии возрастет на 10 – 15%. Заметим, что это является одной из основных причин запрета эксплуатации кондиционеров при открытых окнах в офисах, отелях и других общественных помещениях.
  • В некоторых случаях теплопритоки могут оказаться слишком большими (например, при очень жаркой погоде) и кондиционер не сможет поддерживать заданную температуру. В этом случае окно придется закрыть.
  • Гарантированные 18 – 20°С

    Многих покупателей волнует вопрос: не опасен ли кондиционер для здоровья? В Ответах на Часто задаваемые вопросы приводится несколько простых правил, выполняя которые вы обезопасите себя от риска простуды. Одно из этих правил заключается в том, что перепад температур воздуха снаружи и внутри помещения не должен быть слишком большим. Так, если на улице 35 – 40°С, то в помещении желательно поддерживать температуру не ниже 25 – 27°С. Но такие рекомендации подходят не всем, ведь для некоторых людей комфортная температура не превышает 20°С. Проблема в том, что типовой расчет мощности кондиционера производится в соответствии со Строительными Нормами и Правилами, а в СНиП 2.04.05-91 указано, что для Москвы расчетная температура воздуха в теплый период года составляет 28,5°С. Соответственно, поддержание в помещение минимально возможной температуры на уровне 18°С гарантируется только при температуре наружного воздуха не выше 28,5°С.

    Поскольку типовой расчет делается с небольшим запасом, то на практике кондиционер сможет эффективно охлаждать помещение при температуре наружного воздуха до 30 – 33°С, однако при увеличении температуры до 35 – 40°С его мощности уже будет недостаточно. Поэтому тем, кто «любит похолоднее» можно посоветовать увеличить мощность Q1 на 20 – 30% (в калькуляторе используется среднее значение – 25%).

  • Верхний этаж
  • Кондиционирование мансарды

  • Если квартира расположена на последнем этаже и сверху нет чердака или технического этажа, то тепло от нагретой крыши будет передаваться в помещение. Крыша, расположенная горизонтально, да еще темного цвета, получает в несколько раз больше тепла, чем светлые стены (для примера сравните в солнечный день температуру асфальта и стены снаружи помещения). Вследствие этого теплопритоки от потолка будут выше, чем учтено в типовом расчете, и мощность Q1 необходимо будет увеличить на 10 – 20% (точное значение зависит от фактического нагрева потолка, в калькуляторе используется среднее значение – 15%).

    Большая площадь остекления

    Насколько сильно влияет большая площадь остекления на поступление тепла? Самый простой способ понять это без сложных расчетов — обратиться к аналогии и рассмотреть обогрев помещения в зимний период. Эта аналогия уместна, поскольку теплоизоляция здания не зависит от того, где теплее — внутри или снаружи, а теплопритоки или теплопотери определяются только перепадом температур. Зимой перепад температур между наружным и внутренним воздухом может длительное время превышать 40°С (от -20°С до +20°С). Летом же перепад в два раза меньше (от +40°С до +20°С). Несмотря на то, что теплопотери зимой в два раза больше, чем теплопритоки летом, для расчета мощности обогревателей используется та же формула, что и для расчета кондиционера — 1 кВт на 10 кв.м.

    Объясняется это как раз влиянием солнечного излучения, проникающего в комнату через окно. Зимой солнце помогает обогревать помещение (вы, наверно, замечали, что в морозный солнечный день в квартире заметно теплее, чем в пасмурную погоду). А летом кондиционеру приходится тратить до 50% своей мощности на компенсацию теплопритоков от Солнца.

    При типовом расчете предполагается, что в комнате есть одно окно стандартного размера (с площадью остекления 1,5 – 2,0 кв.м). В зависимости от инсоляции (степени освещенности солнечными лучами) мощность кондиционера изменяется на 15% в большую или меньшую сторону от среднего значения.
    Если площадь остекления больше стандартного значения, то мощность кондиционера необходимо увеличить. Поскольку в типовом расчете уже учтена стандартная площадь остекления (2.0 кв.м), то для компенсации дополнительных теплопритоков на каждый квадратный метр площади остекления свыше 2,0 кв.м нужно прибавить 200 – 300 Вт при сильной инсоляции, 100 – 200 Вт при средней освещенности и 50 – 100 Вт для затененного помещения.

    Если в течение дня в помещение заглядывает Солнце, на окне обязательно должны быть светлые шторы или жалюзи — они позволяют снизить теплопритоки от солнечного излучения.

    На что еще обратить внимание?

    Если учет дополнительных параметров привел к увеличению мощности, то мы рекомендуем выбрать инверторный кондиционер, который имеет переменную мощность охлаждения и поэтому будет эффективно работать в широком диапазоне тепловых нагрузок. Обычный (не инверторный) кондиционер увеличенной мощности из-за специфики своей работы может создавать некомфортные условия, особенно в небольшом помещении.