Выбор мощности кондиционера в зависимости от площади помещения

На какие характеристики помещения обращать внимание

Перед тем, как рассчитать мощность сплит-системы для квартиры, необходимо подсчитать основные параметры, влияющие на производительность устройства. Существует 5 основных факторов, по которым подбирается мощность кондиционера:

Площадь. Самый важный параметр, от которого следует отталкиваться. На каждые 10 м.кв. площади помещения необходим 1 кВт мощности кондиционера. В противном случае, производительности устройства не будет хватать на покрытие всей территории помещения.
Высота потолков. Объемы пространства в комнатах также оказывают немалое влияние на производительность кондиционера. Если высота потолков больше 3-х метров, то лучше предусмотреть запас по мощности (холодопроизводительности).
Количество человек, постоянно находящихся в помещении. Человеческое тело выделяет 100 Вт тепла в спокойном состоянии и 200 при физической активности. Например, если в гостиной постоянно находятся 2 человека, понадобится кондиционер на 200 Вт мощнее. В спортзале этот показатель нужно увеличивать в 2 раза с расчетом на каждого человека.
Размер и количество оконных проемов. Сквозь застекленные поверхности в квартиру попадают солнечные лучи, они нагревают помещение. Перед тем, как рассчитать, какой кондиционер нужен для помещения, нужно учесть количество и площадь окон на солнечных сторонах.
На каком этаже расположена квартира. На последних этажах, прямо под крышей, температура поднимается сильнее.

На нашем сайте (в правой колонке или внизу статьи) вы найдете калькулятор, который учитывает основные параметры. Функционала данного калькулятора вполне достаточно для бытового расчета – не нужно вникать в прочие расчетные тонкости.

Грамотный выбор мощности кондиционера позволяет не переплачивать за электричество и при этом обеспечивает надежную работу прибора.

Допустимая рабочая температура

Допустимая рабочая температура наружного воздуха — это рекомендация, которая указывает при какой температуре можно безопасного пользоваться устройством. Работы кондиционера при температуре, которая выше или ниже допустимой, чревата быстрым выходом из строя прибора.

Для большинства бытовых сплит-систем, который не оснащены функцией подогрева, нижний порог наружной температуры-5°С. Вряд-ли Вам захочется прохлады когда за окном такая температура, но это важный параметр. Дело в том, что при этой температуре начинаются физические процессы по изменению структуры фреона и компресорного масла, из-за чего, сразу после пуска, у Вас может заклинить компрессор. По мимо этого, обмерзает сливное отверстие дренажного шланга — и весь конденсат из кондиционера польется обратно в помещение.

Окончательный подбор кондиционера по мощности

В примере мы получили значение 2.32 кВт, но оно не является окончательным. Дело в том, что охладитель не должен работать постоянно на верхнем пределе возможностей. Чтобы рабочий режим был щадящим, а кондиционер прослужил долго, нужно иметь запас мощности. Как правило, его берут в количестве 15—20% от расчетного значения. В данном примере мощность кондиционера для помещения площадью в 20 квадратных метров и высотой потолков 2.7 м с одним человеком и компьютером составит:

2.32+ 15% = 2.67 кВт

Большинство производителей выпускают линейки своих агрегатов в соответствии с принятой в Соединенных Штатах градацией. В ее основе лежит так называемая Британская Единица Теплоты (BTU), чье соотношение с общепринятыми единицами следующее: 1000 BTU/ч = 293 Вт. Параметр, что указывается в технической документации к изделию, обозначает мощность в тысячах Британских единиц, а градация начинается с величины 7, то есть, 7000 BTU или 2.1 кВт. Ниже представлена таблица мощности кондиционеров, по которой можно понять соответствие градации в Британских единицах общепринятым, а также приблизительная квадратура помещений, куда подойдет каждый агрегат из линейки:

Примечание. Этой таблицей также можно пользоваться для укрупненного расчета мощности охладителя.

Осуществляя выбор сплит-системы или другого вида охлаждающего агрегата, следует знать, что в отличие от электроотопительных установок электрическая мощность, потребляемая кондиционером, не соответствует мощности холодильной. И правда, полученная в нашем примере цифра 2.67 кВт на 20 квадратов комнаты, может смутить домовладельца, не владеющего вопросом. Здесь следует разъяснить, что данные холодильные машины весьма эффективны благодаря процессу парообразования и конденсации рабочего тела, то есть, фреона. На самом деле кондиционер использует в 3 раза меньше электроэнергии, для нашего примера это всего лишь 2.67 / 3 = 0.89 кВт.

Вы можете задать закономерный вопрос: если кондиционер потребляет втрое меньше, чем производит, значит, КПД установки тогда составляет 300%? Ответ прост: как известно, КПД не может превышать 100%, а остальные 200% — это тепловая энергия, которую рабочее тело (фреон) отбирает у горячего воздуха комнаты при испарении. Изначально это энергия солнца, нагревшая наше здание и воздух в нем, а основная задача кондиционера – отобрать эту энергию у воздушной среды помещения.

Электроэнергия нужна лишь для вращения роторов электродвигателей компрессора и вентиляторов, вот почему потребляемая мощность кондиционера гораздо меньше его холодопроизводительности.

Расчеты при помощи онлайн – калькуляторов

Суть способа заключается в следующем: на сайтах производителей кондиционеров зачастую размещены онлайн-калькуляторы, с их помощью расчет холодильной мощности очень упрощается. Надо только внести в соответствующие поля исходные данные, характеризующие помещение, желаемую температуру воздуха и прочие параметры на усмотрение производителя, после чего нажать кнопку «рассчитать». На этом всё, полученную цифру можно смело брать за основу. Подробнее о таком расчете рассказано на видео:

Это наиболее легкий и быстрый способ, но в нем кроется один недостаток: мы не видим, каким образом производится расчет и какие значения теплопоступлений от различных источников заложены в программе. Иногда создатели подобных ресурсов закладывают в нее слишком большой запас, за который вам впоследствии придется выложить свои деньги. Поэтому результаты расчетов, выполненных с помощью онлайн–калькулятора, не помешает проверить иными методами.

Определение мощности по объему помещения

Наиболее корректно холодильная мощность кондиционеров высчитывается по удельному количеству холода на 1 м3 объема комнаты, особенно если ее площадь лежит в пределах 70 м2. Для расчета рекомендуется принимать значение удельной мощности q, равной:

30 Вт/м3 в затененных помещениях;
35 Вт/м3 для комнат со средней освещенностью;
40 Вт/м3 в помещениях на солнечной стороне здания.

Потребная мощность для компенсации теплопоступлений сквозь строительные конструкции рассчитывается по формуле:

Q1 = q x V, где V – объем комнаты в м3.

Поскольку в здании находятся люди и бытовые приборы, которые также выделяют тепло, к полученной величине Q1 необходимо добавить количество теплоты, выделяемое людьми Q2 (в соответствии с нормами) и от бытовой техники Q3. Последняя величина принимается в зависимости от назначения бытового оборудования:

От компьютера – 250—300 Вт.
От домашней или оргтехники – в размере 30% от потребляемой электрической мощности.

Теперь рассчитаем мощность кондиционера по формуле:

Q = Q1 + Q2 + Q3

В нашем примере высота потолков принимается равной 2.7 м, объем получится 20 м2 х 2.7 м = 54 м3. Взяв среднюю величину удельной холодопроизводительности равной 35 Вт/м3, вычислим Q1 = 35 х 54 = 1890 Вт. Теперь сюда следует прибавить теплоту от человека с компьютером, соответственно, Q2 = 130 Вт и Q3 = 300 Вт:

Q = 1890 + 130 + 300 = 2320 Вт.

Рабочие режимы кондиционеров

Подогрев. Эта функция может быть использована, когда температура на улице выше -5 градусов. Чтобы расширить диапазон температур, при котором возможна эксплуатация кондиционера, не опасаясь за его работоспособность, производители разработали апгрейд — всесезонный блок, предназначенный для прогревания дренажа и картера компрессора и регулирования работы вентилятора во внешнем блоке. Это дополнительное устройство позволяет безопасно работать оборудованию даже при -20 градусах Цельсия. Однако мощность его снижается в 2,5-3 раза. Таким образом, даже такое усовершенствование не позволяет полноценно прогревать воздух при низких зимних температурах.
Вентиляция. Режим, при котором работает только вентилятор без запуска компрессора. Полноценную вентиляционную систему можно создать при установке канальных кондиционеров.

Охлаждающая способность

Охлаждающая способность – показывает эффективность охлаждения воздуха и чаще всего измеряется в BTU/ч и. Естественно, чем выше этот показатель, тем лучше работает кондиционер, но при этом и потребляемая мощность выше. Оптимальный вариант – это 7000 BTU/ч.

Кондиционер с параметром 9000 BTU/ч называется «девяткой», 7000 BTU/ч – «семеркой», 5000 BTU/ч – «пятеркой» и т. д.

Цифры, которые встречаются в маркировке кондиционеров:

5 – 5000 BTU/ч (1.6 кВт);
7 – 7000 BTU/ч (2 кВт);
9 – 9000 BTU/ч (2.6 кВт);
12 – 12000 BTU/ч (3.5 кВт);
13 – 13000 BTU/ч (3.7 кВт);
14 – 14000 BTU/ч (4 кВт);
18 – 18000 BTU/ч (5.2 кВт);
24 – 24000 BTU/ч (7 кВт);
30 – 30000 BTU/ч (8 кВт).

Уровень шума

Определяет шумность внутреннего и внешнего блока кондиционера, измеряется в Децибелах (дБ). Оптимальное значение для внутреннего блока бытового кондиционера составляет 26-36 дБ, наружного – 38-54 дБ. Для сравнения можно отметить, что уровень шума шепота составляет 35-30 дБ, разговора – 35-45 дБ, уличного шума – 50-70 дБ

Следовательно, на этот параметр необходимо обращать внимание, если вы планируете покупать его для тихого помещения, например, спальни

При покупке кондиционера обращайте внимание на заявленный уровень шума во всех режимах. Как правило, производитель указывает уровень шума при минимальной мощности компрессора

Однако, работает кондиционер на разных уровнях мощности, и реальный уровень шума может быть выше заявленного.

Стабилизатор напряжения для кондиционера: как выбрать

Самая уязвимая часть современного кондиционера это электронная начинка. Ей угрожают:

скачки напряжения;
отгорание «нуля» — когда на плату подается напряжение 380 В;
высокое и пониженное напряжение.

Все это может вывести из строя плату управления. Помимо высокой стоимости платы, она обычно поставляется под заказ, что забирает у пользователя от нескольких дней до нескольких недель. По гарантии их не меняют, так как часто это неправильные условия эксплуатации, а не брак изготовителя.

Если в ваше населенном пункте подача электроэнергии не рассчитана на современные нагрузки, то стоит приобрести стабилизатор.

При выборе стабилизатора нужно учесть, что:

Потребляемая мощность кондиционера от 200 до 240 В. Более точное значение производитель указывает в технической документации.
Этот диапазон обеспечивают все современные стабилизаторы, но с разной погрешностью: электромеханические +/-2-4%; ступенчатые (релейные, тиристорные) +/- 8–10%; инверторные преобразователи до +/- 0,5 %.
У стабилизатора должна быть защита от перенапряжения. Лучший – инверторный. Он имеет множество защит и при падении напряжения его мощность падает лишь на четверть.
Значение входного напряжения 160–260 В (и шире).
При подборе мощности стабилизатора лучше взять запас примерно 40%.

Например:

Нужен стабилизатор для кондиционера в комнату до 20 кв. м, а это обычно «семёрка». Её холодильная мощность приблизительно 2 кВт, а потребляемая примерно 600–800 Вт.

Здесь подойдет стабилизатор мощностью 800 ВА.
Добавим 40–50% на случай уменьшения входного напряжения.
Учтём, что кондиционер будет служить не один год, а это значит, мощность потребления со временем будет повышаться. Это происходит при загрязнении, повышении вязкости хладагента и увеличении нагрузки на кондиционер. Плюс ещё 30–40%.

Вывод: для долговременной работы «семерки» подойдет стабилизатор мощностью 1500–2000 ВА. Лишний запас не вреден, но и излишняя мощность только увеличит стоимость прибора.

Учет притока свежего воздуха от приоткрытого окна

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 можно легко 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, 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. В калькуляторе вы можете выбрать другую кратность воздухообмена (рекомендуемое значение для жилых помещений — от 1 до 2).
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.
Желательно выбрать инверторный кондиционер, поскольку он имеет переменную мощность охлаждения и 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.

Пример 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.

Сначала определим теплопритоки от окна, стен, пола и потолка. Коэффициент q выберем равным40 , 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 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 есть0,165 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 мощностиQ ):
3,14 кВт <� Qrange <� 3,80 кВт

Нам осталось выбрать модель подходящей мощности. 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 мощностью3,5 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

. 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. Однако некоторые производители, например Daikin, привязывают названия моделей к мощности, выраженной в ваттах, так кондиционер Daikin FTY35 имеет мощность 3,5 кВт.

Базовые режимы и функции кондиционеров

В зависимости от заложенных производителем функций меняется сложность системы, потребляемая мощность. Кондиционеры и блочные системы выполняют следующие функции:

охлаждение и обогрев замкнутого пространства;
вентилирование с целью равномерного распределения воздуха в помещении;
осушение воздуха – неизбежная сопутствующая опция, связана с отбором воды из охлажденного воздуха;
очистка воздуха фильтрами грубой, тонкой и электростатической очистки;
поддержание температуры в заданных параметрах;
изменение скорости и направления воздушного потока.

Следует обратить внимание на отсутствие вентилирования. Приток свежего воздуха происходит естественным путем, через неплотности в дверных и оконных проемах

Расчет мощности охлаждения

Если холодильная мощность приобретенного кондиционера не будет соответствовать требуемой, жизнь его окажется очень короткой.

Причем нежелательным является как ее недостаток, так и избыток: в первом случае прибор будет работать на пределе возможностей; во втором — частота включений, губительная для электродвигателя, будет слишком высокой.

К инверторным кондиционерам, способным менять свою холодильную мощность в широких пределах, все сказанное о частоте включения не относится, так как они работают постоянно. Но и такой прибор брать с большим запасом не стоит, так как он окажется неоправданно дорогим.

Итак, при расчете холодильной мощности очень важно попасть именно «в яблочко». Несложно понять, что данный параметр должен соответствовать тому количеству тепла, которое поступает в помещение

Обычно выделяют три его источника:

Солнечное излучение и теплый воздух, нагревающие ограждающие конструкции (обозначим через Q1).
Пребывающие в помещении люди (Q2).
Имеющееся внутри оборудование (Q3).

Таким образом, мощность охлаждения (обозначим ее литерой Q) будет равна сумме перечисленных источников тепла:

Q = Q1+ Q2 + Q3

В характеристиках некоторых кондиционеров мощность охлаждения указывается в непонятных для нас британских тепловых единицах в час (БТЕ/ч или BTU/h). Перевести их в привычные для нас ватты очень просто: 1000 БТЕ/ч соответствует 293 Вт.

То есть если в паспорте написано, что прибор имеет холодильную мощность в 24000 БТЕ/ч, то в киловаттах она составит около 7-ми.

Как вычисляют необходимую мощность?

Сразу стоит отметить, что потребляемая мощность не имеет ничего общего с мощностью охлаждения, кроме единицы измерения. Например, аппарат, потребляющий 700 Вт может работать с мощностью до 2 кВт. Правда, нередко в инструкции к оборудованию пишут ее в непривычной для российских покупателей системе (британской) – БТЕ/ч, определяющей количество теплоты, необходимое для нагрева одного фута воды на 1 градус Фаренгейта.

Определяем мощность кондиционера по формуле

С используемой в нашей стране системой СИ она согласуется с помощью формулы:

1 Вт = 3,4 БТЕ/ч

или

1000 БТЕ/ч = 293 Вт

Соответствие мощности охлаждения, указываемой в единицах BTU (British Thermal Unit), с более привычной в нашей стране системой исчисления, кВт, можно найти в таблице:

Мощность, кВт	Мощность, BTU	Маркировка
2,1	7000	7
2,6	9000	9
3,5	12000	12
5,3	18000	18
7,0	24000	24
8,2	28000	28
10,6	36000	36
12,3	42000	42
14,0	48000	48
15,8	54000	54
16,4	56000	56
17,6	60000	60

В большинстве случаев для вычисления требуемой мощности оборудования достаточно прибегнуть к простой формуле:

X = X1+X2+X3, где

X1 – «естественное» тепло стен, потолка и пола, его находят следующим образом:

X1 = S * H * Q / 1000, где

S – площадь помещения (в кв. м),

H – высота помещения (м),

Q – коэффициент, указывающий на освещенность (30 – для затененного помещения, 35 – со средней освещенностью, 40 – хорошо освещенное).

X2 – теплоизлучение человека (0,1 – в спокойном состоянии, 0,13 – небольшие по амплитуде и силе движения, 0,2 кВт – при активном движении). Естественно, параметр надо умножить на количество человек обычно находящихся внутри помещения.

X3 – теплоизлучение бытовой техники (0,2 – телевизор, 0,3 кВт – компьютер, в целом, для других приборов принято правило, что они излучают до 30% потребляемой мощности).

После получения результата стоит добавить до 15% для запаса. Методика является более или менее точной для жилых помещений (квартир, домов). В административных зданиях и тем более производственных помещениях приходится учитывать больше параметров.

Например, при постоянном открытии входных дверей рекомендуется увеличить мощность на 20%, чтобы компенсировать входящий теплый воздух. Во время проветривания стоит отключать охлаждение, ввиду нецелесообразности «гонять» изделие в максимальном для них режиме без видимого эффекта.

Нередко приходится учитывать при подборе и нагрев крыши, если помещение находится на самом верхнем этаже и отсутствует чердак. В этом случае теплоизлучение потолка будет выше, для упрощения расчетов принимают за факт необходимость роста мощности кондиционера на 15%.

При нестандартном остеклении рекомендуется добавлять на каждый квадратный метр стекла 100-200 Вт, что должно компенсировать повышенный нагрев помещения за счет солнечного света (чем больше окон находится на солнечной стороне, тем большую цифру используют).

Исходя наиболее часто встречающихся типовых условий подбор варианта идет следующим образом:

Высота стен до 3,5 м, площадь комнаты до 22 кв. м – 2 кВт.
Высота стен до 3,5 м, площадь комнаты до 28 кв. м – 2,5 кВт.
Высота стен до 3,5 м, площадь комнаты до 38 кв. м – 3,5 кВт.
Высота стен до 3,5 м, площадь комнаты до 55 кв. м – 5 кВт.

При подборе модели кондиционера для квартиры этого достаточно, в офисе же, конечно, стоит обращать внимание на человеческий фактор, постоянно работающий прибор или на частоту открытия входных дверей. Если в домашних условиях, окна обычно зашторены или закрыты жалюзи, то в офисах придется предусмотреть это, для улучшения эффекта от функционирования охлаждающей аппаратуры