Як самостійно розрахувати потужність спліт-системи

Функція будь-якої спліт-системи — ефективне охолодження повітря в приміщенні без зайвих витрат електроенергії. Звідси висновок: перед вибором кліматичної установки для квартири або приватного будинку треба визначити холодильну потужність кондиціонера. Розрахунок ведеться двома способами — за допомогою онлайн-калькулятора чи вручну. Пропонуємо розглянути обидва варіанти.

Онлайн-калькулятор розрахунку потужності

Щоб самостійно підібрати потужність домашнього кондиціонера, скористайтеся спрощеною методикою розрахунку по площі охолоджувальної кімнати, реалізованої в калькуляторі. Далі в інструкції описані нюанси роботи онлайн-програми та введення основних параметрів.
[wpcc id=”4″]

Примітка. Програма годиться для обчислення продуктивності побутових охолоджувачів і спліт-систем, що встановлюються в невеликих офісах. Кондиціонування приміщень в промислових будівлях — завдання більш складне, вирішується за допомогою спеціалізованих програмних комплексів або розрахункової методики ДБН (державні будівельні норми).

Інструкція по використанню програми

Тепер детально пояснимо, як розрахувати потужність кондиціонера на представленому вище калькуляторі:

1. У перші 2 поля введіть значення площі кімнати в квадратних метрах і висоту стелі (м).
2. Виберіть ступінь освітленості (інсоляції) крізь вікна. Проникаюче всередину приміщення сонячне світло додатково нагріває повітря, тому цей фактор потрібно враховувати.
3. У наступному меню виберіть кількість мешканців, які перебувають в кімнаті тривалий час.
4. Розгорніть наступні вкладки, оберіть число телевізорів і персональних комп’ютерів, що знаходяться в зоні кондиціонування. В процесі роботи побутова техніка теж виділяє тепло, яке має бути враховане.
5. Якщо в приміщенні знаходиться холодильник, введіть в передостаннє поле його електричну потужність. Характеристику легко дізнатися з паспорту побутового приладу.
6. Остання вкладка дозволяє врахувати припливне повітря, що надходить в зону охолодження завдяки вентиляції . Згідно з нормативними документами, кратність повітрообміну в житлових приміщеннях має становити 1—1.5.

Довідка. Кратність показує, скільки разів протягом однієї години повністю оновлюється повітря кімнати.

Роз’яснімо деякі нюанси правильного заповнення полів. Вказуючи число комп’ютерів і телевізорів, беріть до уваги одночасність роботи. Наприклад, один мешканець рідко використовує відразу обидва електроприлади.

Відповідно, для визначення потрібної потужності спліт-системи вибирається побутова техніка, що споживає більше енергії, — стаціонарний комп’ютер. Теплота від ТВ-приймача не враховується.

У калькуляторі закладені наступні значення тепловіддачі домашніх приладів:

• телевізор – 0.2 кВт;
• персональний комп’ютер – 0.3 кВт;
• оскільки холодильник перетворює в тепло близько 30% споживаної електроенергії, програма сама бере 1/3 частку від введеної у поле цифри.

Порада. Тепловиділення вашої техніки можуть відрізнятися від зазначених величин. Приклад: споживання ігрового комп’ютера з потужним відеопроцесором досягає 500-600 Вт, ноутбука — 50-150 Вт. Знаючи закладені в програмі цифри, змінити параметри легко: ігровий ПК — це 2 стандартні комп’ютери, замість ноутбука візьміть 1 ТВ-приймач.

Калькулятор дозволяє виключити теплоту припливного повітря, але вибирати цю вкладку не зовсім правильно. Повітряні потоки в будь-якому випадку циркулюють у житлі та переносять тепло з інших кімнат, наприклад, кухні. Краще перестрахуватися і включити їх до розрахунку кондиціонера, щоб його продуктивності вистачило на досягнення комфортної температури.

Основний результат розрахунку потужності вимірюється в кіловатах, додатковий — в Британських Теплових Одиницях (BTU). Співвідношення наступне: 1 кВт ≈ 3412 BTU або 3.412 kBTU. Як підібрати спліт-систему на підставі отриманих цифр, читайте далі.

Розрахункова методика і формули

З боку користувача цілком логічно не довіряти цифрам, отриманим на онлайн-калькуляторі. Щоб перевірити обчислену потужність агрегату, скористайтеся спрощеною методикою, яку пропонують використовувати виробники холодильного обладнання.

Отже, необхідна продуктивність побутового кондиціонера по холоду розраховується за формулою:

Розшифровка позначень:

• Qтп — тепловий потік, що проникає в кімнату з вулиці через будівельні конструкції (стіни, підлогу і стелю), кВт;
• Qл — тепловиділення від людей, кВт;
• Qбп — теплота, що надходить від побутової техніки, кВт.

Тепловіддачу домашніх електроприладів з’ясувати просто — загляньте в інструкцію з експлуатації виробу та відшукайте характеристику електричної потужності. Практично вся витрачена енергія перетворюється в тепло.

Важливий момент. Виняток із правила — холодильні установки і агрегати, що працюють в режимі старт/стоп. Протягом 1 години компресор холодильника виділить в приміщення кількість тепла, яка дорівнює 1/3 від максимального споживання електрики.

Тепловиділення від людей визначені нормативними документами:

• 100 Вт/год від людини в стані спокою;
• 130 Вт/год — при ходьбі або виконанні легкої роботи;
• 200 Вт/год — при важких фізичних навантаженнях.

В обчисленнях бере участь перша величина — 0.1 кВт. Залишається визначити кількість теплоти, яка проникає ззовні через стіни за формулою:

• S — квадратура охолоджувальної кімнати, м²;
• h — висота перекриття, м;
• q — питома теплова характеристика, віднесена до об’єму приміщення, Вт/м³.

Формула дозволяє виконати укрупнений розрахунок припливу теплоти крізь зовнішні огорожі приватного будинку або квартири з використанням питомої характеристики q. Вона визначається так:

1. Якщо кімната розташована з тіньової сторони будівлі, площа вікон не перевищує 2 м², тоді q = 30 Вт/м³.
2. При середній освітленості і площі скління береться питома характеристика 35 Вт/м³.
3. Приміщення знаходиться на сонячній стороні або має декілька світлопрозорих конструкцій, q = 40 Вт/м³.

Визначивши теплові потоки від всіх джерел, складіть отримані цифри, використовуючи першу формулу. Порівняйте результати ручного обчислення з показниками онлайн-калькулятора.

Коли необхідно врахувати надходження тепла від вентиляційного повітря, холодопродуктивність агрегату збільшується на 15-30% в залежності від кратності обміну. При оновленні повітряного середовища 1 раз протягом години помножте результат обчислення на коефіцієнт 1.16—1.2.

Приклад для кімнати 20 кв. м

Наведемо розрахунок потужності для кондиціонування невеликої квартири-студії площею 20 м² з висотою стель 2.7 м. Вихідні дані:

• освітленість — середня;
• число мешканців — 2;
• плазмова ТВ-панель — 1 шт .;
• комп’ютер — 1 шт .;
• споживання електроенергії холодильником — 200 Вт;
• кратність повітрообміну без урахування періодично працюючої кухонної витяжки — 1.

Тепловиділення від мешканців складуть 2 х 0.1 = 0.2 кВт, від побутової техніки з урахуванням одночасності — 0.3 + 0.2 = 0.5 кВт. Надходження з боку холодильника — 200 х 30% = 60 Вт = 0.06 кВт. Кімната середньої освітленості, питома характеристика q = 35 Вт/м³. Рахуємо приплив теплоти від стін:

Qтп = 20 х 2.7 х 35/1000 = 1.89 кВт.

Остаточний розрахунок потужності кондиціонера виглядає так:

Q = 1.89 + 0.2 + 0.56 = 2.65 кВт, плюс витрати холоду на вентиляцію 2.65 х 1.16 = 3.08 кВт.

Важливо! Не плутайте припливну вентиляцію з провітрюванням житла. Повітряний потік, що надходить через відкриті вікна, занадто великий і змінюється залежно від вітру. Охолоджувач не повинен і не може нормально кондиціонувати кімнату, куди вільно надходить неконтрольований об’єм вуличного повітря.

Вибір кондиціонера за холодопродуктивністю

Спліт-системи та охолоджувальні агрегати інших типів випускаються у вигляді модельних рядів з виробами стандартної продуктивності — 2.1, 2.6, 3.5 кВт і так далі. Частина виробників позначає потужність моделей в тисячах Британських Теплових Одиниць (kBTU) — 07, 09, 12, 18. Відповідність кліматичних установок по кіловатах і BTU показана у таблиці.

Довідка. Від позначень в kBTU пішли народні назви охолоджувальних блоків різної холодопродуктивності — «сімка», «дев’ятка» та інші.

Знаючи необхідну потужність в кіловатах і британських одиницях, підбирайте спліт-систему відповідно до рекомендацій:

1. Оптимальна продуктивність побутового кондиціонера лежить в діапазоні —5 … + 15% від розрахункової величини.
2. Краще передбачити невеликий запас і округлити результат в бік збільшення — до найближчого в модельному ряду виробу.
3. Якщо розрахункова холодопродуктивність перевищує потужність охолоджувача зі стандартного ряду на соту частку кіловата, округляємо в меншу сторону.

Приклад. Результат обчислень — 2.13 кВт, перша модель в ряду розвиває холодильну потужність 2.1 кВт, друга — 2.6 кВт. Вибираємо варіант №1 — кондиціонер на 2.1 кВт, що відповідає 7 kBTU.

Приклад другий. У попередньому розділі ми порахували продуктивність агрегату для квартири-студії — 3.08 кВт і потрапили між модифікаціями 2.6—3.5 кВт. Обираємо спліт-систему більшої продуктивності (3.5 кВт або 12 kBTU).

Для довідки. Зауважте, що споживання електроенергії будь-яким кондиціонером втричі менше його холодильної потужності. Агрегат на 3.5 кВт «потягне» з мережі близько 1200 Вт електрики в максимальному режимі. Причина — принцип дії холодильної машини, «спліт» не виробляє холод, а тільки переносить тепло на вулицю.

Переважна більшість кліматичних систем здатна працювати у 2 режимах — охолодження і обігрів. Продуктивність по теплу вище, оскільки двигун компресора, що споживає електрику, додатково підігріває фреоновий контур. Різниця потужності в режимі охолодження і нагріву наведена вище в таблиці.

Кондиціонування промислових приміщень

Укрупнений розрахунок не годиться для виробничих будівель через невідповідність питомої теплової характеристики q різним типам будівельних конструкцій. Хоча методика ДБН теж заснована на підсумовуванні всіх теплових надходжень.

Алгоритм визначення холодильної потужності для кондиціонування виробничого приміщення виглядає так:

1. Визначте величину теплового потоку крізь зовнішні огорожі, обчисливши термічний опір стін, даху і підлоги. Детально методика викладена в публікації про визначення теплового навантаження на опалення — з точки зору теплотехніки різниці немає.
2. Дізнайтеся кількість персоналу, порахуйте тепловиділення від оргтехніки і людей в залежності від інтенсивності праці.
3. Підсумуйте тепловіддачу всіх електродвигунів та іншого обладнання, враховуючи одночасність і періодичність роботи.
4. Якщо в цехах розташовані гарячі технологічні резервуари, печі або деталі, доведеться обчислювати теплові потоки від нагрітих поверхонь.
5. З’ясуйте кількість припливного повітря, що подається вентиляційними установками, підрахуйте витрати енергії на його охолодження.

Кондиціювання деяких промислових приміщень (серверні, великі офіси, кафе) розрахувати простіше — там менше виділень теплоти. Про методику розповість майстер-холодильщик в своєму відео.