3 методики расчета мощности кондиционера: выбираем подходящую

При сборке персонального компьютера или майнинг фермы (рига) необходимо правильно подобрать блок питания. При этом возникает вопрос «Сколько мощности нужно моей системе? «. Для этого нужно точно рассчитать мощность БП. Чтобы сделать это быстро, можно использовать удобный калькулятор мощности блока питания .

Калькулятор расчета охлаждающей мощности кондиционера

Кондиционер используется для охлаждения внутренних помещений, создавая в них комфортную обстановку. При выборе такого аппарата для охлаждения воздуха в помещении следует учитывать его мощность. Не стоит забывать, что особая роль при подборе кондиционера определенной мощности, отводится размеру помещения, в котором будет произведена установка техники.

Кондиционер производит холодильную мощность, потребляя электрическую энергию. Параметры потребляемой мощности и мощности охлаждения существенно разнятся. При потреблении 700 Вт холодильная мощность кондиционера составит 2 кВт. Ведь принцип работы аппарата для охлаждения воздуха равнозначный работе холодильника. Благодаря наличию фреона, выполняющего функцию хладоносителя, тепло из воздуха помещения отбирается и выводится через внешний блок кондиционера на улицу. Отношение холодильной мощности к потребляемой определяет энергоэффективность кондиционера, показатель которой варьируется в пределах диапазона от 2,5 до 4. Коэффициент EER показывает класс энергопотребления кондиционера при охлаждении.

При подборе кондиционера следует руководствоваться определенными рекомендациями. Самой существенной из них является расчет мощности приобретаемой техники. Он производится по стандартной формуле (1 кВт мощности на 10 кв. м площади помещения, предназначенного для установки кондиционера). Однако существование ряда определенных факторов (количество электроприборов в помещении, наружная температура воздуха, количество прямого солнечного света в комнате и др.) характеризует применяемую формулу для расчета мощности как несовершенную. Что же следует принимать во внимание при проведении расчета мощности кондиционера?

Калькулятор расчета охлаждающей мощности кондиционера

Расчет кондиционера: основные составляющие для правильного подсчета

  • площадь помещения для установки кондиционера;
  • высота потолков;
  • максимальное количество людей, пребывающих в помещении на протяжении длительного времени;
  • перечень бытовых приборов, оргтехники и других предметов, выделяющих тепло, находящихся в помещении с кондиционером;
  • специфика планировки кондиционируемого помещения (наличие окон, их площадь и местонахождение, наличие помещений сверху и т.д.).

Основные определения и требования

Под определением серверной понимают помещения, в которых могут располагаться:

  • мощные серверные станции,
  • блоки хранения баз данных,
  • основные телекоммуникационные устройства,
  • распределительные пункты,
  • различное пассивное оборудование, такое как кросс-блоки, патч-панели, распределительные шкафы.

Стандартного определения для серверной не существует, как и четкого понятия температурных режимов, поэтому при расчетах необходимого руководствоваться значениями, которые указываются в паспортных данных от производителя оборудования.

Основные определения и требования

Единственное официально существующее на сегодняшний день руководство – это «Инструкция по проектированию зданий и помещений для электронно-вычислительных машин», которое приводит лишь общие значения температуры и влажности для помещений, где установлено высокотехнологичное серверное оборудование.

Так, согласно данным, которые приводятся в данном руководстве СН 512-78, устанавливаются основные температурные режимы, а также влажность и скорость движения воздуха в помещениях с вычислительным и коммуникационным оборудованием. Таким образом, допускается, чтобы:

  • в холодное время года температура в помещении должна быть от 18 до 25⁰C, влажность не более 75% при скорости движения воздух не больше 0,3 м/сек;
  • в теплое время года значение температуры воздуха в помещении не должно превышать +28⁰C при влажности от 50 до 70% со скоростью передвижения воздушных масс не более 0,5 м/сек.

Формулы для расчета мощности

Более правильный расчет проводится с помощью формул. Приведенные ниже формулы можно использовать для расчета мощности устройств, которые устанавливаются в небольших помещениях: квартирах, офисах до 70 квадратных метров, отдельных комнатах большого частного дома и др. Мощность охлаждения рассчитывается в киловаттах (кВт). Записывается мощность как Q.

Q=Q1+Q2+Q3

  • Q1 – приток тепла от окон, стен, пола, потолка;
  • Q2 – общий теплоприток от людей;
  • Q3 – сумма теплопритоков от бытовых приборов.

Формулы расчета теплопритоков Q1:

  1. S – площадь вашего помещения в метрах квадратных;
  2. H – высота помещения;
  3. Q – коэффициент, Вт/м³. Принимает значения:
    • 30 — для затененных помещений
    • 35 — если средняя освещенность солнечными лучами
    • 40 — при сильном солнечном освещении

Q2 для взрослого человека равно:

  1. 0,1 кВт если человек в спокойном состоянии;
  2. 0,13 кВт при легком движении;
  3. 0,2 кВт при физических нагрузках.

Q3 значения теплопритоков для распространенных приборов:

  1. 0,3 кВт для компьютера;
  2. 0,2 кВт для телевизора;
  3. для других бытовых приборов примерное тепловыделение будет равно 30% от потребляемой электрической мощности.

Проведя вычисления мощности охлаждения Q нужно выбрать кондиционер с мощностью в пределах от -5% до +15% от рассчитанного значения.

Пример. Есть комната с площадью 30 метров квадратных и высотой потолков 3 метра. В комнате живет два человека. Расположена она с солнечной стороны дома. В комнате есть телевизор и компьютер, которые могут работать одновременно.

Читайте также:  Как подключить терморегулятор к теплому полу?

Рассчитаем коэффициент Q1 (теплоприток от стен, пола и потолка). Так как солнечная сторона, то выбираем q равным 40.

Q1=S*h*q/1000=26*3*40/1000=3,12 кВт

Расчет Q2 (теплоприток от людей). От двух людей в спокойном состоянии теплоприток будет 0,2 кВт.

Q2=0,2 кВт.

Расчет Q3 (теплоприток от бытовых приборов). Так как у нас телевизор и компьютер могут работать одновременно, то и для расчета берется именно эта ситуация, так как при этом будет максимальное тепловыделение от приборов. А это 0,3 кВт для компьютера и 0,2 кВт для телевизора и получается:

Q3=0,3+0,2=0,5 кВт

Теперь общая мощность охлаждения кондиционера:

Q=Q1+Q2+Q3=3,12+0,2+0,5=3,82 кВт

А кондиционер нужно выбрать с мощностью охлаждения в диапазоне (учитывать -5% и +15%): 3,63 кВт<Q<4,39 кВт

При выборе нужного кондиционера можно смотреть на название модели, где число и будет указывать мощность аппарата. Но нужно брать во внимание, что некоторые фирмы в названии используют обозначение мощности в киловаттах, а некоторые в британских тепловых единицах БТЕ (British Thermal Unit – BTU). Так вот в названиях устройств и используется величина БТЕ/час, которая равна 0,3 Вт. Если быть совсем точным, то 1 BTU= Вт. Например, кондиционер мощностью 2,1 кВт будет иметь значение мощности в БТЕ/час равным 2100/0,3=7000. А в названии будет стоять цифра 7. А если указывается мощность в кВт то, например, мощность в 3,5 кВт будет обозначена числом 35.

Стандартный ряд мощностей кондиционера в BTU выглядит следующим образом: 7000, 9000, 12000, 18000, 24000 BTU. Большинство производителей выпускает линейки кондиционеров с мощностями, близкими к стандартному ряду.

Метраж Мощность (кВт) BTU (тысяч)
до 20 м² 2,1 7
до 25 м² 2,6 9
до 35 м² 3,5 12
до 50 м² 5,2 18
Более 50 м² 7 24

Наиболее распространенными для бытового использования являются модели кондиционеров с мощностью от 7000 до 12000 BTU. В среднем, в комнаты площадью до 18 — 20 м² как правило ставят так называемые «семерки» (7000 BTU), до 25-27 м² подходят «девятки» (9000 BTU) и так далее.

Расчет канального (миницентрального) кондиционера

I. Исходные данные

Номер помещения i 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Площадь помещения Si, м2
Высота помещения Hi, м
Объем помещения Vi=Si x Hi, м3
Кол-во людей, постоянно находящихся NLi, чел
Техника (кол-во х потр. эл. мощность) компьютер 0,3 кВт NTi, кВт
Копиров, аппарат 0,5 кВт
Быт. холодильник 0,2 кВт
СВЧ печь 0,8 кВт
Окна (площадь (м2) х коэф. освещенности) Север 0,02 кВт/м2 NOi, кВт
Северовосток 0,03 кВт/м2
Восток 0,15 кВт/м2
Юговосток 0,2 кВт/м2
Юг 0,18 кВт/м2
Северозапад 0,14 кВт/м2
Запад 0,18 вкВт/м2
Югозапад 0,2 кВт/м2

L св.в. — приток свежего воздуха , м3/ч

Lк -Расход (прокачка) через внутренний блок.

Qх — Холодопроизводительность.

Известно количество людей Lсв.в. = 60 х NLcyм

Количество людей не известно

Lсв.в. = (2 3) х Vсум

Lx = Lсв.в. x ( 3 4 ), м3/ч

Qх= (0,035 х Scyм) + ( 0,12 х NLcyм) + NTсум + NOсум, кВт

II. Подбор модели кондиционера

Расход воздуха (прокачка) L через внутренний блок должна быть не менее Lk, холодопроизводительность кондиционера Qд.б. не менее Qx

Бренд Модель L Расход, м3/ч Q Холодопроиз- водительность, кВт Габариты внутреннего блока, мм Мощность ТЭНов, кВт Электри- ческая нагрузка Масса внутр./ внешн. блока, кг
18 1050 5.3 616x280x902 0,3,5,6,8,10 1х220В 43/53
24 1000 7.0 616x280x902 0,3,5,6,8,10 1х220В 44/56
30 1250 8.8 616x280x1156 0,3,5,6,8,10 1х220В 54/56
018 1200 5.3 1067x324x559 0,5,8,10 1х220В 34/53
024 1200 7.0 1067x324x559 0,5,8,10 1х220В 34/56
036 1850 1067x324x559 0,5,8,10 1х220В 38/70
036 2220 1067x324x559 0,5,8,10,15,20 Зх380В 50/77
048 3000 14.0 1118x464x559 0,5,8,10,15,20 Зх380В 63/85
060 3300 17.5 1118x533x559 0,5,8,10,15,20 Зх380В 66/96

III. Подбор воздуховодов и решеток (анемостатов)

Кратность обмена по помещениям Коб = L/Vсум =

№ помещ. Vi,м3 Lпом = Vi x Kоб подающего возд. (табл.2) Тип, кол-во воздуховодов Длина воздуховода, м Размер решетки Тип решетки Количество решеток, шт
1
2
3
4
5
6
7
8
9

IV. Таблицы

Табл. 1

Минимальный расход наружного воздуха для помещений (СНИП * )

Помещения (участки, зоны) Помещения Приточные системы
с естественным проветриванием без естественного проветривания
Расход воздуха
На 1 чел., м3/час на 1 чел., м3/час обмен/час % общего воздухообмена, не менее
Производственные 30*; 20** 60 1 без рециркуляции или с рециркуляцией при кратности 10 обменов/час и более
60 90 120 20 15 10 с рециркуляцией при кратности менее 10 обменов/час
Общественные и административно-бытовые По требованиям соответствующих СНиП 60;20***
Жилые 3 м3/час на 1 м2 жилых помещений

* при объеме помещения (участка, зоны) на 1 чел. менее 20 м3 ** при объеме помещения (участка, зоны) на 1 чел. 20 м3 и более *** для зрительных залов, залов совещаний и других помещений, в которых люди находятся до 3 часов непрерывно.

Табл. 2

Размеры воздуховодов

Lвозд Расход, мЗ/час 100 200 300-400 500-700 800-1100 1200-1700 1800-2200 2300-2500
Круглые Dвозд Рекомендуемый возд., мм 102 127 160 203 254 315 356 406
Прямоугольные a — высота, b — ширина, мм 100×100 100×130 100 х 220 150 х 260 200 х 300 230×400 300×400 350 х 400
а = (55 х Lвозд) / b , [мм]

Необходимая мощность бытового кондиционера

Для бытовых нужд обычно достаточно агрегата мощностью 30 BTU, что приравнивается к 8 киловаттам. Такой монстр способен эффективно охладить площадь приблизительно в 80 кв. м. Аппараты большей мощности считаются промышленными и обладают большим набором параметров, влияющих на определение эффективной охлаждающей мощности.

Так как бытовые аппараты, чаще всего, представлены сплит-системами, наименьшая возможная мощность – 2 кВт. Оконный вариант может быть еще более экономным, мощностью в 1,5 кВт, но он подойдет только для очень небольшой комнаты.

Пример расчета мощности кондиционера

Итак, можно привести наглядный пример того, как рассчитать мощность сплит системы. При расчете необходимо учесть и рассчитать все вышеперечисленные факторы.

Расчет производительности в соотношении характеристик помещения. Допустим, что ваше помещение имеет площадь в 16 м2, а высота потолков составляет 3 м. Тогда расчет будет проводиться так:

Q1 = 16 * 3 * 35 = 1680 Вт

35 Вт – это средний коэффициент, который зависит от того, на какую сторону выходят окна помещения: солнечную или нет.

Расчет в соотношении наличия техники. Допустим, что в комнате стоит один компьютер, который в среднем издает 300 Вт тепловой энергии, которую условно можно обозначить Q2. Чтобы точно узнать, какую тепловую энергию выделяет прибор, необходимо поделить его потребляемую мощность на три.

Расчет тепловой энергии, которая отходит от человека. Как уже было отмечено, один человек издает 100 Вт тепловой энергии. Если человек занимается физическим трудом, то это значение может возрасти в 3 раза. В нашем случае речь идет о жилом помещении, в котором, допустим, проживает два человека, а это значит, что количество тепловой энергии будет составлять 200 Вт. Это значение обозначим, как Q3.

Итак, общая формула, по которой рассчитывают производительность агрегата, выглядит так:

Q = Q1 + Q2 + Q3

А это значит, что кондиционер должен иметь производительность:

Q = 1680 + 300+200 = 2180 Вт

Выбирая данную технику, стоит учесть, что его производительность может быть ниже расчетной на 3%, и выше – на 15%. Только так можно выбрать оптимальную для себя технику. Если вам нужно рассчитать мощность обогрева кондиционера, то стоит использовать другие факторы и значения. Но, в основном, никто не задумывается над функцией обогрева, так как данный агрегат зачастую используется для охлаждения помещения, а не его обогрева.

Если вы хотите, чтобы прибор работал эффективно, то нужно обратить внимание не только на его производительность, но и качество его установки. Поэтому, лучше всего монтаж данной техники доверить профессионалам, которые знаются на этой работой. Если придерживаться всех этих правил, то можно создать оптимальный микроклимат в доме.

Подбор мощности специалистами

Настоящие профессионалы не останавливаются на использовании этих формул и в своих расчетах учитывают дополнительные факторы:

  • Назначение помещения.
  • Назначение климатической техники.
  • В каком количестве комнат нужно обработать воздух.
  • Площадь остекления.
  • Наличие штор и жалюзи.
  • Сколько потребляет кондиционер и выдержит ли проводка такую мощность.
  • Место установки.

Такие данные позволяют наиболее точно произвести подбор климатической техники для вашего жилища.

Даже зная принципы высчитывания требуемой производительности систем кондиционирования, всё-таки стоит пригласить несколько специалистов от разных компаний, ведь точные данные влияют на выбор оборудования, позволяют использовать его долгие годы и наслаждаться хорошим микроклиматом в своем жилище.

Теперь можем рассчитать мощность кондиционера : Q = Q+ Q+ Q= 2,кВт + 0,кВт + 0,кВт = 3,кВт

Оптимальные пределы мощности Qrange ( -5% — +15% расчетной мощности Q): 3,14 кВт < Qrange < 3,80 кВт

Определив, какой оптимальной мощностью должен обладать кондиционер для конкретного помещения – следует выбрать соответствующую модель устройства. На рынке широко представлены бытовые сплит – системы с такими мощностями: 2,0 кВт; 2,6 кВт; 3,5 кВт; 5,3 кВт; 7,0 кВт.

В нашем случае наиболее подходящей является модель с показателями мощности 3,5 кВт.

Заметим, что модели представленного ряда мощностей принято называть «7», «9», «12», «18», «24». Эти числа используют для маркировки моделей. Они отображают мощность устройства не в кВт, а в БТЕ/час.

Этот способ маркировки берет свое начало еще с момента появления самых первых кондиционеров в Соединенных Штатах Америки. В США до нынешнего момента используют британскую единичную систему. Чтобы потребитель мог быстрее сориентироваться – мощность устройства округлялась: 7000 BTU/h, 9000 BTU/h и т.п.

Такой способ маркировки кондиционеров позволяет определить его мощность по названию, что очень удобно. Но, не смотря на это, некоторые поставщики придерживаются традиционного способа маркировки, выражая мощность кондиционера в кВт.

Дополнительные показатели для расчета мощности кондиционера

Выбирая кондиционер, потребитель учитывает множество основных и дополнительных факторов. Для начала следует определить характер свежего воздуха, который поступает через окно из окружающей среды.

Во сколько обойдется летний комфорт?

Как уже понятно, затраты на электричество в месяц зависят от того, сколько киловатт потратил кондиционер для осуществления своих главных задач. Например, если использовать в быту кондиционер «семерка» с мощностью в 0,8 киловатт, примерно, 11 часов в сутки, 4 месяца подряд, то он использует 1050 кВт электрической энергии. Если считать, что одна единица стоит 3 рубля, то сумма за четыре месяца составит 3150 рублей. Стоит отметить, что инверторные варианты могут сэкономить до 30% от этой суммы.

Для сравнения:

  • Компьютер потребляет 0,4 киловатта за час работы;
  • Телевизор – 0,5 кВт;
  • Кондиционер (семерка) – 0,81киловатта;
  • Утюг потребляет 2 киловатта;
  • Электрочайник – от 1,5 до 2,5 кВт за час своей работы.

Если кто-нибудь считает, что утюг оказывается дешевле, чем кондиционер, следует включить первое устройство на такое же время (4 месяца по 11 часов в сутки). Сумма за четыре месяца будет в 3-4 раза больше, нежели расходы на работу кондиционера.

Стоимость обслуживания кондиционера можно уменьшить благодаря нескольким приемам. Производители рекомендуют покупатели придерживаться следующих цифр: устройства, имеющие мощность в пределах 3,5 киловатта будут использовать, в среднем, 1 кВт за час работы при выполнении основных приемов.

Первое, что необходимо учитывать – это максимальная мощность, которая не спалит проводку, характеристики пробок предохранения и свойства розетки.

Во сколько обойдется летний комфорт?

На сегодняшний день одним из популярных вариантов для экономии на создании оптимального микроклимата является приобретение инверторного кондиционера. Если пользоваться такой системой, расходы можно сократить втрое без потери производительности устройства. Дневной показатель потребления такого агрегата не превышает половины киловатта, а средняя стоимость за работу кондиционера не превысит 400 рублей.

Если нет желания и денег приобретать новое оборудование, рекомендуется придерживаться следующих правил:

  • Следить за притоком воздуха из-за пределов помещения;
  • Устанавливать оптимальный температурный режим;
  • Не допускать перегрузки системы кондиционирования.

Первое правило легко достигается с помощью ограничений попадания наружного воздуха в помещение. Для этого необходимо вовремя закрывать окна, следить за состоянием двери и правильно планировать систему вентилирования, через которую проходит большой объем воздуха из-за пределов дома. Рекомендуется не допускать возникновение сквозняков, которые быстро смешиваются с кондиционированным воздухом.

Второе правило является самым простым. Например, если за окном 40 градусов тепла, необходимо устанавливать температуру в помещении не менее 20 градусов, чтобы разница температур не влияла не затраты мощности и потребление электрической энергии.

Перегрузка системы очень влияет на мощность и затраты, соответственно. Производителями рекомендуется пользоваться кондиционером не более 5 часов без перерыва. Если пренебрегать такой цифрой, оборудование может потреблять больше электричества для выполнения своих основных функций.

Сколько электроэнергии потребляет сплит-система

В отличие от обычного кондиционера, сплит-система выполняет функции не только по охлаждению воздуха в помещении, но и по эффективному нагреву помещения. Принцип ее действия основывается на использовании физических процессов по выполнению работы направленной на сжатие и расширение газа-хладагента.

Потребление электроэнергии сплит-системой и системой кондиционирования является важным значением в общей доле энергопотребления, приходящегося на жилые, офисные и административные здания.

Только на охлаждение приходиться 20% от общего значения на затраты, на электроэнергию, а если взять сплит-системы, которые еще и обогревают помещения, то на них приходится около 47%.

Энергопотребление можно сократить если снизятся теплопоступления или произойдет повышение энергоэффективности системы кондиционирования.

Важно

За счет оптимизации холодильного контура, применения в нем улучшенных компрессоров, четырех-секционного теплообменника и высокоскоростного микроконтроллера энергоэффективность многих моделей сплит-систем приравнивается, а зачастую и превосходит на 30% показатели оборудования класса «А».

Большое значение для энергосбережения в системах кондиционирования отводится применению системы чиллер-фанкоил. Чиллер использует в системе кондиционирования, в отличие от сплит-системы, охлаждающую или нагревающую жидкость – теплоноситель (тосол или воду).

Энергоэффективность систем кондиционирования оценивается по европейским стандартам (коэффициент ЕЕР) и определяется как отношение холодопроизводительности к энергопотреблению (холодильный коэффициент). Самый высокий европейский коэффициент по энергопотреблению относится оборудование ЕЕР – 3,2.

Сколько киловатт потребляет сплит-система

Сколько электроэнергии потребляет сплит-система

Для сравнения с обычным обогревателем на 2 кВт происходит потребление электроэнергии – 2 кВт/ч, например, сплит-система Carrier, работающая в режиме обогрева использует мощность 2,1 кВт, но за счет использования хладагента потребляемая мощность равна 0,58 кВт/ч.

Происходит это из-за использования принципа «теплового насоса», то есть применения для обогрева помещения, тепла из наружного уличного воздуха. Энергоэффективность сплит-системы можно увеличить за счет использования инверторного управления.

Сравнение сплит-системы и чиллер-фанкоил для высотного административного здания

Чиллер-фанкойл, это централизованная система кондиционирования в которой хладагент циркулирует по трубной разводке между чиллером, выполняющим роль холодильника и фанкойлами – узлами для охлаждения воздуха в помещениях, кроме этого в системе присутствует гидромодуль служащий в качестве насосной станции и дополнительная система автоматического регулирования.

Для кондиционирования высотного административного здания одновременно используются две системы — это чиллер-система и сплит-система, первая применяется на нижних четырех этажах общей площадью 492м2, вторая система обслуживает площадь 1875м2, в нее входят офисные помещения и лифтовые вестибюли. Чиллер-система потребляет 125кВт*ч/м2, сплит-система потребляет 170 кВт*ч/м2. Разница чувствительна при использовании в летний период, во время повышенной температурной загруженности.

Сравнительный анализ системы чиллер-фанкоил и сплит-системы

Основные показатели Система чиллер-фанкоил Сплит-системы
Температурная устойчивость Устойчивая температура за счет регулировки Значительные температурные колебания
Качество производимого воздуха Удовлетворительное качество за счет применения любых типов фильтра Плохое качество из-за неэффективного фильтра
Использование уличного воздуха Да Нет
Изменение уровня производительности холода Широкие границы диапазона Неизменен
Эффективность работы системы Высокая Низкая
Требуемое техническое обслуживание Небольшие трудозатраты Трудоемкое обслуживание
Стоимость использования электроэнергии Низкая Высокая

На основании таблицы напрашивается вывод, что большая устойчивость температуры достигается при использовании центральной СКВ также плюсом будет и наличие более качественного воздуха, следовательно, с точки зрения качества стоит обратить внимание на чиллер-систему.