Ako vypočítať výkon klimatizácie a vybrať správnu jednotku pre vaše potreby

Správny výpočet výkonu klimatizácie je kľúčom k efektívnej, neprerušovanej prevádzke a životnosti klimatizačných zariadení.Výber výkonu vychádza z celkových rozmerov miestnosti a súvisiacich faktorov podieľajúcich sa na akumulácii tepelného žiarenia.

Zohľadnenie všetkých parametrov a nuansy prevádzky vám umožňuje poskytnúť optimálnu výkonovú rezervu, ale zároveň nepreplatiť za super výkon rozdeleného systému.

Ale ako správne vykonať potrebné výpočty? Túto otázku podrobne zvážime v našom článku. Okrem dvoch metód na výpočet výkonu sa zameriame na ďalšie dôležité kritériá, ktoré ovplyvňujú výber klimatizácie.

Čo hovoria hodnoty výkonu v dokumentácii?

Technická dokumentácia pre klimatizácie uvádza dva alebo tri typy napájania. Indikátory charakterizujú rôzne prevádzkové parametre: chladiaci a vykurovací výkon, ako aj elektrickú energiu spotrebovanú split systémom.

Rozsah ukazovateľov môže byť zavádzajúci. Pri vykurovaní elektrických spotrebičov, ako je kotol alebo radiátor, tepelný výkon zodpovedá spotrebovanej energii. V prípade klimatizácie sú tieto parametre odlišné.

Splitový komplex na rozdiel od ohrievača elektrinu priamo nepremieňa, ale využíva ju na prevádzku tepelného čerpadla. Ten je schopný čerpať oveľa viac tepelnej energie, ako je spotrebovaná elektrická energia.

Príklad zobrazenia výkonových charakteristík v pase pre klimatizáciu Lennox GHM09 pracujúcu v dvoch režimoch: chladenie a kúrenie

Chladiaci výkon je hlavnou technickou charakteristikou, ktorá určuje schopnosť klimatizácie odvádzať teplo mimo budovy. Príkon je zaujímavý z pohľadu výberu prívodného kábla a plánovania nákladov

Chladiaci výkon je udávaný v kW, rozsah hodnôt pre domáce zariadenia je 2-8 kW. Okrem toho veľa výrobcov používa v technických popisoch britské označenie - BTU (BTU).

Chladiaci výkon splitovej jednotky musí zodpovedať prevádzkovým podmienkam. V opačnom prípade sa normalizácia mikroklímy na danú teplotu stane pre klimatizáciu nemožnou úlohou a poškodí zariadenie.

Existujú dva možné scenáre:

• nízka produktivita – prevádzka jednotky je na hranici svojich možností;
• nadmerná kapacita – zvýšenie počtu spínačov zapnutia/vypnutia, čo má škodlivý vplyv na elektromotor.

Schopnosť vykurovať miestnosť charakterizuje tepelný výkon splitu. Výkon prenosu tepla je vždy o niečo vyšší ako chladiaci výkon. Rozdiel medzi indikátormi je pomer tepelných strát pozdĺž trasy čerpania freónu v režimoch chladenia a vykurovania.

Indikátor tepelného výkonu je obzvlášť dôležitý, ak sa plánuje použitie klimatizácie ako medzisezónneho zdroja vykurovania. Splitový komplex je mnohonásobne efektívnejší ako elektrický ohrievač. O vlastnostiach deleného systému pre teplo sme hovoril tu.

Na 1 kW spotrebovanej elektriny vyrobia moderné klimatizácie asi 3,6-5,5 kW tepla. Tento objem stačí na vykurovanie obytnej plochy 36-55 m2, resp.

Hodnota BTU a vysvetlenie označenia

BTU/BTU je britská tepelná jednotka na meranie tepelnej energie. Hodnota určuje množstvo tepla vynaloženého na zohriatie jednej libry vody o 1° Fahrenheita.

Práve táto jednotka vyjadruje chladiaci výkon klimatizačných zariadení a často sa vyskytuje v označení produktov.

Pomer medzi wattmi a BTU/h:

• 1 BTU/h ≈ 0,2931 W, pre jednoduchosť výpočtu sa používa 0,3 W;
• 1 kW ≈ 3412 BTU/h.

Klimatizácia je americký vynález, ktorý využíva západné systémy merania. Pre praktickosť a prehľadnosť zobrazenia bolo rozhodnuté štandardizovať chladiaci výkon a vyjadriť ho okrúhlymi číslami, napr.: 7000 BTU/h, 9000 BTU/h atď.

Rozdelené modely majú zodpovedajúce názvy: „sedem“, „deväť“ atď. Klimatizácia LG GO7ANT teda patrí k jednotkám s nízkym výkonom - „sedmičkám“. Jeho výkon je 2,1 kW

Pochopením digitálneho označenia v označení zariadenia môžete približne určiť, pre ktorú miestnosť je klimatizácia určená.

Hodnotenie spotreby elektrickej energie a energetickej efektívnosti

Ako je uvedené vyššie, okrem chladiaceho a vykurovacieho výkonu je spotreba energie uvedená v pase deleného systému. Hodnota určuje spotrebu energie. Odporúčame vám prečítať si pravidlá výpočet spotreby elektriny a spôsoby, ako to zachrániť.

Výpovednejšie sú však koeficient a trieda energetickej účinnosti.

EER a COP sú ukazovatele energetickej účinnosti klimatizácie v režime chladenia a kúrenia.Hodnota sa vypočíta vydelením chladiaceho alebo vykurovacieho výkonu spotrebou energie

V podstate koeficienty EER A COP ukazujú množstvo chladu/tepla vyrobeného pri spotrebe 1 kW elektrickej energie. Čím vyššia je ich číselná hodnota, tým vyššia je účinnosť klimatického systému a nižšia úroveň spotreby energie.

Teda kedy EER = 2,5 Klimatizácia spotrebúva elektrickú energiu pri maximálnom chladiacom výkone Q/2.5. Vynásobením výsledku dobou prevádzky zistíte dennú spotrebu energie.

Na základe EER sú splity zaradené do tried energetickej účinnosti. Kategória „A“ zahŕňa najhospodárnejšie jednotky, skupina „G“ predstavuje klimatizácie s najvyššou spotrebou elektrickej energie.

K dispozícii sú tri ďalšie prémiové triedy, ktoré charakterizujú energeticky úsporné vybavenie klimatizácie. Dôstojný zástupca skupiny A+++ - split komplex MSZ-LN60VGR od Mitsubishi Electric

Metódy vlastného výpočtu sily

Existuje niekoľko spôsobov, ako vypočítať výkon rozdelenia. Najjednoduchší, ale nie dostatočne spoľahlivý, je výpočet podľa plochy. Presnejšou metódou je tepelnotechnická metóda, ktorá zohľadňuje konštrukčné vlastnosti miestnosti a celkové prítoky tepla.

Možnosť č. 1 - výber klimatizácie na základe servisnej oblasti

Približný výkon jednotky môžete určiť bez matematických výpočtov pomocou praktického hodnotiaceho kritéria - plochy miestnosti.

Priemerný chladiaci výkon splitu je 1 kW na 10 m2 servisnej miestnosti. Táto norma je relevantná pre obytné priestory s výškou stropu 2,5-3 m.

Preto pri výpočte výkonu klimatizácie musí byť servisná oblasť vydelená 10.Napríklad pre miestnosť 22 m2 je vhodný model s kapacitou 2,2 kW. Výsledná hodnota zodpovedá „sedmičke“ podľa systému BTU.

Vypočítaný výkon sa zvýši o 20 % v nasledujúcich prípadoch:

• umiestnenie miestnosti na slnečnej strane domu;
• prítomnosť panoramatických okien;
• umiestnenie veľkého množstva kancelárskej techniky a elektrospotrebičov.

Ak v miestnosti neustále žije alebo pracuje veľa ľudí, musí byť zabezpečená rezerva chladiaceho výkonu 20 %.

Pri výbere klimatizačného zariadenia pre priestranné miestnosti s rozlohou 60 metrov štvorcových alebo viac, priemyselné alebo komerčné budovy už nefunguje priama závislosť chladiaceho výkonu od plochy.

Vďaka pôsobivým rozmerom, možnému uhlovosti a zakriveniu sú prúdy vzduchu rozdelené nerovnomerne. V tomto prípade je vhodné inštalovať viacsystémové rozdelené komplexy.

Možnosť #2 - použite tepelný výpočet

Tepelnotechnické výpočty zohľadňujúce konštrukčné a prevádzkové vlastnosti budovy sa považujú za presnejšie. Ďalej zvážte typický vzorec používaný na výpočty.

Určujúce faktory:

• rozmery miestnosti: plocha a presná výška;
• počet ľudí;
• účel priestorov: telocvičňa, aktívna práca, rekreácia a pod.;
• zdroje tepla, vybavenie domácnosti/kancelárií;
• prítomnosť zateplených fasád a striech.

Hlavný dôraz pri posudzovaní výkonu klimatizácie sa kladie na celkový tepelný zisk.

Navrhovaná metóda tepelného výpočtu je použiteľná pre kancelárske priestory, samostatné miestnosti súkromných domov a byty v stálych budovách. Plošné obmedzenia – 70 m2.

Čím väčší je tepelný tok, tým vyššia by mala byť chladiaca kapacita splitu.

Typický vzorec:

Q=Q1+Q2+Q3,

Kde: Q – konečný chladiaci výkon; Q1 – prívod tepla z konštrukčných prvkov miestnosti; Q2 – prílev tepla od ľudí; Q3 – generovanie tepla zo zariadení.

Krok #1 - Vypočítajte Q1

Prebytok tepla v miestnosti sa určuje takto:

Q1 = V*g,

Kde: V – objem obsluhovaných priestorov vypočítaný vynásobením štvorcovej plochy a výšky stropov; g – vypočítaný súčiniteľ prestupu tepla.

Hodnota indikátora g závisí od orientácie okien a úrovne prirodzeného svetla v miestnosti:

• 40 – slnečná strana, intenzívne slnečné žiarenie je typické pre južnú, juhozápadnú, juhovýchodnú orientáciu;
• 35 – mierne osvetlenie na východnej, severozápadnej, západnej strane;
• 30 – prevahu tienenia počas dňa pozorujeme v miestnostiach, ktorých okná sú orientované na sever alebo severovýchod.

Ako vidíte, slnečná strana bude mať najvyšší koeficient prestupu tepla.

Krok #2 - Definujte Q2

Produkcia tepla ľudí závisí od ich veku a mobility.

Nasledujúce indikátory uvoľňovania tepla sú typické pre dospelých:

• pokojový stav – 80 W;
• ľahká práca, mierne zaťaženie – 125 W;
• intenzívna činnosť – 170 W.

Pri tvrdej práci a intenzívnych športových cvičeniach dosahuje produkcia tepla 250 W.

Pre spoľahlivejšie posúdenie sa prílev tepla u detí do 12 rokov berie koeficientom 0,5, u detí do 17 rokov - 0,75.

Tento prístup je však opodstatnený pri výbere rozdeleného systému pre detské inštitúcie. Klimatizácia je zakúpená pre budúcnosť, takže pre rodinu by sa prenos tepla detí mal rovnať ukazovateľom „dospelých“.

Pre systém chladenia bytu je parameter Q2 určený súčinom počtu obyvateľov a priemernej hodnoty uvoľňovania tepla - asi 110 W.

Krok #3 - Vypočítajte Q3

Prebytočné teplo z elektrických zariadení sa vypočíta podľa vzorca:

Q3 = N*m*i,

Kde:

• N – výkon jednotky zariadenia;
• m — počet domácich spotrebičov;
• i – koeficient premeny elektriny na teplo.

Pri výpočtoch je potrebné vziať do úvahy frekvenciu používania zariadení počas dňa, pričom ako jednotku je potrebné vziať do úvahy nepretržitú prácu.

Koeficienty prenosu energie pre rôzne zariadenia sú uvedené v tabuľke. Dodatočné hodnoty tepelného zisku: TV - 0,2 kW, kopírka, počítač - 0,3 kW, ostatné osvetlenie/domáce spotrebiče - 30 % menovitého príkonu

Sčítaním celkového množstva prítoku tepla môžete určiť výkon klimatizácie. Chladiaci výkon jednotky je prípustné prekročiť o 15 % vypočítanej hodnoty alebo znížiť maximálne o 5 %.

Výpočty výkonu zariadenia krok za krokom

Najprv vypočítajme požadovaný výkon zariadenia pre konkrétnu miestnosť s rozlohou 24 m2. A potom sa pozrieme na situácie, v ktorých sa úpravy používajú.

Výpočet výkonu pre konkrétnu miestnosť

Výpočtové údaje na určenie deleného výkonu:

• plocha miestnosti – 24 m2, výška stropu – 2,8 cm;
• izba so štandardným oknom orientovaným na juh;
• počet obyvateľov – 2 osoby;
• vybavenie: počítač, TV, chladnička (0,3 kW), žiarovka (0,1 kW).

Je možná súčasná prevádzka uvedených elektrických spotrebičov.

Krok 1 — stanovenie tepelných ziskov z okien, podláh, stien a stropov.

Q1=24*2,7*40=2592 W

Výsledná hodnota sa dá pokojne zaokrúhliť na 2,6 kW. Pri výpočte sa používa koeficient g=40, keďže miestnosť je dobre osvetlená.

Krok 2 — výpočet tepelných ziskov od ľudí.Vezmime si produkciu tepla dospelého človeka na 110 W.

Q2=2*110=220 W alebo 0,22 kW

Krok 3 — toky tepla zo zariadenia sa vypočítajú pre každý typ zariadenia, pričom sa zohľadní koeficient premeny elektriny:

• počítač – 0,3 kW;
• TV – 0,2 kW;
• elektrická lampa – 90 W (100 W*0,9);
• chladnička – 100 W (300 W*0,3).

Q3=300+200+90+100=600 W alebo 0,6 kW

Krok 4 — výpočet chladiaceho výkonu klimatizačného zariadenia.

Q = 2,6 + 0,22 + 0,6 = 3,42 kW

Pre porovnanie je možné urobiť približný výber klimatizácie len podľa oblasti bez zohľadnenia počtu obyvateľov a prílevov tepla. Pre oblasť 24 m2 by mal byť odhadovaný chladiaci výkon 2,4 kW, berúc do úvahy dobré osvetlenie - 2,4 * 1,2 = 2,88 kW.

Na základe počiatočných parametrov sa odporúča vybrať klimatizáciu s výkonom v rozmedzí 3,3-3,9 kW. Tejto hodnote zodpovedá „dvanásť“ delení - ich produktivita je 3,5-3,5 kW

V tejto situácii sa výsledky výpočtu pomocou týchto dvoch metód líšia. Prioritou je „tepelný“ výpočet. Chladiaci výkon klimatizácie musí uhasiť všetky možné tepelné zisky.

Berúc do úvahy špeciálne prevádzkové podmienky

Vyššie opísaná metóda vo väčšine prípadov nevyžaduje úpravu a poskytuje presný výsledok.

Osobitnú pozornosť si zaslúži:

• potreba pravidelného vetrania;
• umiestnenie miestnosti na najvyššom poschodí;
• horúce podnebie regiónu;
• veľká plocha zasklenia.

Pozrime sa na všetky tieto prípady podrobnejšie.

Prívod čerstvého vzduchu

Dokumentácia pre delené systémy zvyčajne stanovuje, že prevádzka zariadenia s otvorenými oknami je nežiaduca.

Prílev vonkajšieho prúdu vzduchu vstupujúceho do miestnosti vytvára nepredvídané tepelné zaťaženie pre klimatizačné zariadenie. Objem čerstvého vzduchu nie je štandardizovaný a je ťažké vopred predpovedať optimálnu výkonovú rezervu

Ak chcete zachovať normálnu mikroklímu bez neustáleho posúvania krídla, môžete okno ponechať s mikrovetraním alebo nainštalovať prívodný ventil. Obe možnosti nevyvolávajú prievan, keď sú predné dvere zatvorené.

Pri prevádzke splitu v podmienkach mierneho vetrania je potrebné vziať do úvahy nasledovné:

1. Aby sa kompenzovalo dodatočné tepelné zaťaženie, musí sa indikátor Q1 pri výpočte výkonu klimatizácie zvýšiť o 20 %.
2. Spotreba elektriny pri delenej prevádzke stúpne na 15 %.

V horúcom počasí sa nespoliehajte na výkonové rezervy. Ak dôjde k výraznému prítoku tepla, klimatizácia nebude poskytovať nastavenú teplotu.

Najvyššie poschodie obytného priestoru

V podkroví a apartmánoch na najvyšších podlažiach bez podkrovia sa teplo vykurovanej strechy prenáša do miestnosti. Situáciu sťažujú tmavé ploché strechy.

Na kompenzáciu prítokov tepla zo strechy je zabezpečená rezerva chladiaceho výkonu - pri určovaní výkonu klimatizácie sa hodnota Q1 vynásobí koeficientom 1,15-1,2

Horúce podnebie regiónu

Jedným z pravidiel bezpečného používania klimatizácie je dodržanie prípustného teplotného rozdielu medzi vonkajškom a vnútri budovy. Hraničná hodnota je 10 °C. Ak je za oknom napríklad 35 °C, potom odporúčaná teplota v miestnosti nie je nižšia ako 25 °C.

Menovitý výkon delených komplexov je uvedený s prihliadnutím na prevádzku v podmienkach do 31-33 °C.Keď sa indikátor zvýši na 40 °C alebo viac, chladiaci výkon jednotky nestačí na udržanie vytúžených 18-20 °C.

Berúc do úvahy predispozíciu klímy na horúce letá a vlastné preferencie úrovne chladu, pri výpočte by sa mal indikátor Q1 dodatočne zvýšiť o 20-30%.

Veľké okná v izbe

Štandardný vzorec predpokladá, že v miestnosti štandardných rozmerov je jedno okno - do 2 m2. Viaceré okenné otvory alebo panoramatický dizajn zvyšujú nezapočítateľné tepelné zisky.

V dôsledku zvýšeného vplyvu svetelného toku vstupujúceho cez okná v teplom období spotrebuje klimatizačné zariadenie polovicu energie na kompenzáciu slnečného tepla.

Chladiaci výkon sa nastavuje na základe každého štvorcového metra dodatočného zasklenia:

• + 200-300 W – pre slnečnú stranu;
• + 100-200 W – mierne slnečné žiarenie miestnosti;
• + 50-100 W – prevaha tienenia.

Svetlé žalúzie alebo závesy pomôžu znížiť solárne tepelné zisky.

Ďalšie kritériá pre výber klimatizácie

Okrem výkonových charakteristík systému a triedy energetickej účinnosti by ste sa pred nákupom mali rozhodnúť aj pre nasledujúce parametre:

• typ klimatizácie;
• princíp činnosti jednotky;
• funkčnosť;
• výrobcom.

Ďalej zvážime každé z týchto kritérií podrobnejšie.

Kritérium č. 1 - typ klimatizácie

Pre domáce použitie, monobloky a rozdelené systémy. Prvá kategória zahŕňa modely okien a kompaktné prenosné zariadenia. Okenné klimatizácie stratili svoju bývalú popularitu.

Nahrádzajú ich modernejšie úpravy, ktoré nemajú nevýhody svojich predchodcov: hlučná prevádzka, znížené osvetlenie v dôsledku neporiadku okien, obmedzený výber miesta

Nesporné výhody okenných „chladičov“: nízke náklady a udržiavateľnosť. Táto jednotka je vhodnejšia na sezónne vidiecke využitie ako do bytu.

Mobilné monobloky sú vybavené flexibilným vzduchovým potrubím, ktoré odvádza teplo na ulicu. Prenosná klimatizácia je optimálnym riešením do prenajatého priestoru. Dali sme hodnotenie najlepších mobilných modelov V tomto článku.

Výhody mobilného monobloku: možnosť prepravy, jednoduchá inštalácia. Nevýhody: veľké rozmery, vysoká hladina hluku, „väzba“ na výstupný kanál

Split systémy suverénne zaujímajú vedúce postavenie medzi domácimi klimatizačnými systémami.

Na základe formy vykonania existujú dve kategórie rozdelenia:

1. Dvojblokový dizajn. Dvojica modulov je prepojená uzavretým freónovým vedením. Komplex je ľahko ovládateľný a takmer tichý. K dispozícii sú rôzne možnosti dizajnu vnútornej jednotky, kryt nezaberá užitočný priestor v miestnosti.
2. Viacsystémový. Externý modul zabezpečuje prevádzku dvoch až piatich vnútorných jednotiek.

Použitie multikomplexu umožňuje nastaviť rôzne parametre klimatizácie v jednotlivých miestnostiach.

Nevýhodou klimatického systému je závislosť vnútorných jednotiek na jednej vonkajšej jednotke. Ak sa pokazí, všetky miestnosti zostanú bez chladenia.

Kritérium č. 2 – princíp fungovania

Existujú konvenčné a invertorové modely.

Prevádzkový postup tradičného deleného systému:

1. Keď teplota stúpne, klimatizácia sa zapne.
2. Po ochladení na určený limit sa jednotka vypne.
3. Pracovný cyklus zapnutia/vypnutia sa nepretržite opakuje.

A tu invertorová klimatizácia funguje plynulejšie. Po spustení sa miestnosť ochladí, ale zariadenie pokračuje v prevádzke so zníženým výkonom, pričom si udržiava požadovanú teplotu.

Invertorová verzia splitu je o 30-40% ekonomickejšia ako bežná klimatizácia. Hodnota energetickej účinnosti EER niektorých modelov dosahuje hodnoty až 4-5,15

Vďaka absencii „ostré“ cyklickej prevádzky sú invertorové klimatizácie nízkohlučné a odolné.

Ani ty nevieš čo je lepšie vybrať — invertor alebo konvenčná klimatizácia? V tomto prípade vám odporúčame, aby ste sa oboznámili s ich hlavnými rozdielmi, ako aj s výhodami a nevýhodami jednotlivých možností.

Kritérium č. 3 – vlastnosti a značka

Výrobcovia v snahe získať priazeň zákazníkov vybavujú delené systémy ďalšími možnosťami.

Je dobré, ak má klimatizácia nasledujúce funkcie:

• rozloženie prúdu vzduchu ventilátorom;
• automatické obnovenie nastavení zariadenia;
• diaľkové ovládanie;
• vstavaný časovač.

Ďalšou obľúbenou funkciou klimatizácie medzi používateľmi je prívod čerstvého vzduchu. Mnoho výrobcov ponúka takéto modely.

Klimatizácie populárnych značiek sú zastúpené širokou škálou modelov v rôznych cenových kategóriách - od rozpočtovej ekonomickej triedy až po delené systémy v prémiovom segmente

Pri výbere zohráva významnú úlohu výrobca zariadenia - čím lepšia povesť značky, tým vyššie ukazovatele kvality a spoľahlivosť zariadenia.

Rebríčku popredných výrobcov dominujú zahraničné spoločnosti: Daikin, LG, Sharp, Hitachi, Panasonic a General Climat. Preskúmali sme najlepšie modely klimatizácií v ďalšom článku.

Závery a užitočné video na túto tému

Praktické odporúčania od špecialistu vám pomôžu určiť výkonové charakteristiky klimatizácie:

Pochopením princípov výpočtu výkonu klimatizačných systémov budete môcť nezávisle určiť rozsah prípustného výkonu.

Konečný výpočet vhodných parametrov je lepšie zveriť odborníkom - skúsený odborník zohľadní všetky prevádzkové nuansy a vyberie optimálny model klimatizácie.

Potrebujete klimatizáciu, ale nechcete sa pomýliť s výkonom a zvoliť nedostatočne efektívne zariadenie do bytu/domu? Možno máte stále otázky týkajúce sa výpočtov alebo chcete objasniť určité nuansy? Požiadajte o radu v komentároch - naši odborníci a kompetentní návštevníci stránok sa pokúsia objasniť všetky body.