Точный расчет мощности кондиционера

24 ноября 2014

Для того, чтобы правильно выбрать кондиционер, необходимо вычислить теплопоступления, которые кондиционер должен погасить в процессе охлаждения воздуха. Для точного расчета мощности кондиционера мы рекомендуем использовать следующую формулу:

Q = Q1+Q2+Q3+Q4, где

Q1 – теплопоступления от солнечной радиации, стен, электрического освещения.
Q2 – теплопоступления от находящихся в помещении людей.
Q3 – теплопоступления от офисного оборудования.
Q4 – теплопоступления от бытовой техники.

Теплопоступление от солнечной радиации прежде всего зависит от площади и расположения окон. В большинстве случаев именно оно и составляет львиную долю всего поступающего в помещение тепла.

Ориентировочные теплопоступления через один квадратный метр остекления:

  • Северная ориентация – 81 Вт/м2
  • Южная ориентация – 198 Вт/м2
  • Юго-восточная ориентация – 244 Вт/м2
  • Северо-западная ориентация – 302 Вт/м2
  • Юго-западная ориентация – 302 Вт/м2
  • Северо-восточная ориентация – 337 Вт/м2
  • Восточная ориентация – 337 Вт/м2
  • Западная ориентация – 395 Вт/м2
  • Горизонтальное остекление – 576 Вт/м2

Если окно затенено деревьями или имеются плотные светлые жалюзи, приведенные величины делят на коэффициент 1,4.

Теплопоступления от стен существенно меньше, поэтому в ряде случаев ими пренебрегают:

  • Северная ориентация – 19 Вт/м2
  • Северо-восточная ориентация – 34 Вт/м2
  • Южная ориентация – 36 Вт/м2
  • Северо-западная ориентация– 30 Вт/м2
  • Восточная ориентация – 40 Вт/м2
  • Юго-восточная ориентация – 40 Вт/м2
  • Западная ориентация – 43 Вт/м2
  • Юго-западная ориентация – 47 Вт/м2

Межкомнатные перегородки, потолок и пол – 2-15 Вт/м2, в среднем 8-9 Вт/м2

Потолок последнего этажа. При наличии чердака – 23-70 Вт/м2, без чердака – 47-186 Вт/м2 в зависимости от конструкции крыши и чердака.

В ряде случаев учитывают и капитальность стен, умножая или деля приведенные значения на коэффициент 1,2.

Кроме того, необходимо учесть вентилируемый объем помещения (объем за вычетом оборудования и мебели) из расчета 6 Вт на 1 м3 жилого или офисного помещения и 19 Вт на 1 м3 магазина, кафе или ресторана.

Теплопоступления от электрического освещения принимаются в расчет, если вдруг они выше, чем теплопоступления через остекление. Их легко можно рассчитать, сложив мощности лампочек, исходя из того, что теплопоступления от ламп накаливания равны их мощности, а для люминесцентных ламп используется коэффициент 1,16.

Можно поступить и по другому. Учитывая, что есть стандарты освещенности помещений, теплопоступления от искусственного света можно взять из расчета 25-30 Вт на 1 м3.

В ряде источников, например книге, изданной компанией Евроклимат, дается упрощенная методика оценки теплопоступлений от солнечной радиации:

Q1 = S * h * q, где:

S - площадь помещения (м2), h – высота помещения (м), q – коэффициент, равный:
30 Вт/м3, если в помещение не попадают солнечные лучи (северная сторона здания);
35 Вт/м3 для обычных условий
40 Вт/м3, если помещение имеет большое остекление с солнечной стороны.

Расчет по этой методике применим для квартир и небольших офисов, в других случаях погрешности могут быть слишком велики.

Теплопоступления от находящихся в помещении людей.

  • Один человек в зависимости от рода занятий выделяет следующее количество тепла:
  • Отдых в сидячем положении – 120 Вт
  • Легкая работа в сидячем положении – 130 Вт
  • Умеренно активная работа в офисе – 140 Вт
  • Легкая работа стоя – 160 Вт
  • Легкая работа на производстве – 240 Вт
  • Медленные танцы – 260 Вт
  • Работа средней тяжести на производстве – 290 Вт
  • Тяжелая работа – 440 Вт

Теплопоступления от офисного оборудования.

  • Обычно они принимаются в размере 30% от потребляемой мощности:
  • Компьютер – 300-400 Вт
  • Лазерный принтер – 400 Вт
  • Копировальный аппарат – 500-600 Вт

Теплопоступления от бытовой кухонной техники:

  • Кофеварка с греющей поверхностью – 300 Вт
  • Кофемашина и электрочайник – 900-3000 Вт
  • Электроплита – 900-1500 Вт на 1 м2 верхней поверхности
  • Газовая плита – 1800-3000 Вт 1 м2 верхней поверхности
  • Фритюрница – 2750-4050 Вт
  • Тостер – 1100-1250 Вт
  • Вафельница – 850 Вт
  • Гриль – 13500 Вт на 1 м2 верхней поверхности

При наличии вытяжного зонта, теплопоступления от плиты делятся на 1,4.

При расчете теплопоступлений от бытовой кухонной техники необходимо учитывать, что все приборы сразу никогда не включаются. Поэтому берется наивысшая для данной кухни комбинация. Например, две из четырех конфорок на плите и электрочайник.

ПРИМЕР РАСЧЕТА МОЩНОСТИ КОНДИЦИОНЕРА

Посчитаем теплопоступления для жилой комнаты, расположенной на 4-м этаже капитального 9-этажного жилого дома. Два окна 2*1,8 м2 выходят на юг, затенены деревьями.

Площадь комнаты 4,67*6=28 м2, высота потолка 2,7 м, семья из 4 человек.

Пусть это будет зал, в котором семья собирается на обед и для просмотра телевизора.

1. Считаем теплопоступления от солнечной радиации:

  • Через окна: Q=2*1,8*2*198/1,4=1018 Вт.
  • Теплопоступления через потолок, пол и стены: 28*2*9+2,7*(4,67*2+6)*9+(6*2,7-2*1,8*2)*36 =504+373+324=1201 Вт. Если бы соседние комнаты кондиционировались, то теплопоступления от межкомнатных перегородок можно было не учитывать.
  • Теплопоступления от искусственного освещения: 28*30=840 Вт. Они ниже, чем теплопоступления от солнечного освещения, поэтому их не учитываем. При окнах северной ориентации и малой площади остекления бывает и наоборот.
  • Необходимо учесть теплоемкость находящегося в помещении воздуха или, другими словами, объем помещения. Считаем, что 6 м3 занимает мебель: (28*2,7-6)*6=417 Вт

Итого мощность кондиционера Q1=1018+1201+417=2636 Вт.

Если рассчитывать поступления от солнечной радиации по упрощенной методике, получим: Q1=28*2,7*35=2646 Вт.

Как видим, в случае с типовой квартирой расхождения составляют 0,4%. А вот если бы кондиционировалась вся квартира, то подсчет по подробной методике дал бы для рассматриваемой комнаты Q1=2313 Вт, и расхождение с упрощенной методикой составило бы 14,4%. В ряде случаев это может привести к необходимости установки более мощной модели.

Максимальные расхождения при подсчете по двум приведенным методикам получаются для больших помещений с маленькой площадью остекления. Там упрощенная методика может давать ошибки в полтора-два раза.

2. Теперь подсчитаем теплопоступления от людей:

Q2=130*4=520 Вт

3. Теплопоступления от офисной и бытовой техники сводятся к поступлениям тепла от домашнего кинотеатра: Q3-4 = 300 Вт.

Итак, итоговая мощность кондиционера: Q = 2636 + 520 + 300 Вт = 3456 Вт.

Используя данную методику, Вы сможете произвести расчет мощности кондиционера максимально точно.