Jak vybrat správný výkon klimatizace

Pro začátek se vyplatí provést rezervaci hned: člověk, který si hodlá pořídit klimatizaci, ji absolutně nemusí umět spočítat. Všechny slušné specializované firmy mají pro tento účel speciální lidi, kteří přijedou k vám domů nebo do kanceláře a ZDARMA provedou příslušné kalkulace. Pokud je klimatizace vybírána narychlo po telefonu nebo aniž byste opustili pult internetového obchodu, měli byste přemýšlet o výběru zodpovědnějších dodavatelů. A co víc, nikdo po vás nebude chtít, abyste tyto výpočty prováděli sami. Klimatizace není standardní domácí spotřebič, není to pračka ani myčka nádobí – musíte být schopni vybrat a vypočítat klimatizaci a výpočet, a ještě více instalace, musí být provedeny podle klimatu kontrolní specialisté. Proto je tento článek určen výhradně pro zvědavce.

DŮLEŽITÉ: klimatizace se nevybírají podle plochy místnosti, ale podle tepelného příkonu, který musí klimatizace uhasit!

Výběr výkonu klimatizace pouze na základě plochy místnosti v naprosté většině případů dává významnou chybu, ale o tom níže.

Aby bylo možné SPRÁVNĚ vybrat klimatizaci, je nutné vypočítat tepelný příkon, který musí kompenzovat.

Výkon klimatizace musí pokrýt všechny tepelné příkony, které se počítají podle vzorce:

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, kde
Q1 – tepelný zisk ze slunečního záření a při použití elektrického osvětlení i z umělého světla.
Q2 – tepelný zisk od osob v místnosti.
Q3 – tepelné zisky z kancelářského vybavení.
Q4 – tepelný příkon z domácích spotřebičů.
Q5 – tepelný příkon z vytápění.

1. Tepelný zisk ze slunečního záření. V první řadě záleží na ploše a umístění oken. Ve většině případů je to právě to, co představuje lví podíl na veškerém teplu vstupujícím do místnosti. Návrháři, projektanti a stavitelé v tomto případě obvykle používají termín „oslunění“ (z lat. in – „uvnitř“ + sōl – „slunce“).

A) V zeměpisné šířce Moskvy bude sluneční záření přes jeden metr čtvereční zasklení:
Orientace na sever – 31 W/m2
Orientace na jih – 298 W/m2
Jihovýchodní orientace – 244 W/m2
Severozápadní orientace – 302 W/m2
Jihozápadní orientace – 302 W/m2
Severovýchodní orientace – 37 W/m2
Orientace na východ – 37 W/m2
Západní orientace – 395 W/m2
Horizontální zasklení – 576 W/m2

Pokud je okno zastíněno stromy nebo jsou zde silné světlé žaluzie, jsou dané hodnoty vyděleny faktorem 1,4.

B) Sluneční záření ze stěn je výrazně menší, proto se v některých případech zanedbává:
Orientace na sever – 19 W/m2
Severovýchodní orientace – 34 W/m2
Orientace na jih – 36 W/m2
Severozápadní orientace – 30 W/m2
Orientace na východ – 40 W/m2
Jihovýchodní orientace – 40 W/m2
Západní orientace – 43 W/m2
Jihozápadní orientace – 47 W/m2
Vnitřní příčky, strop a podlaha – 2-15 W/m2, průměrně 8-9 W/m2
Strop posledního patra. S podkrovím – 23-70 W/m2, bez podkroví – 47-186 W/m2, v závislosti na provedení střechy a podkroví.

V některých případech se také bere v úvahu kapitálová síla stěn, násobením nebo dělením daných hodnot faktorem 1,2.

C) Dále je nutné počítat s odvětrávaným objemem místnosti (objem mínus zařízení a nábytek) v poměru 6 W na 1 kubický metr. bytový nebo kancelářský prostor a 19 W na 1 metr krychlový. obchod, kavárna nebo restaurace.

D) Pokud je náhle tepelný příkon zasklením menší než tepelný příkon z umělého osvětlení, pak jsou při výpočtu zohledněny tyto druhé hodnoty. Výkon žárovek můžete vypočítat na základě skutečnosti, že tepelný příkon z žárovek se rovná jejich výkonu a pro zářivky se používá koeficient 1,16. Můžete to udělat jinak. Vzhledem k tomu, že existují normy pro osvětlení místností, lze tepelné zisky z umělého světla odebírat rychlostí 25-30 W na 1 mXNUMX.

Je třeba vzít v úvahu, že zde uvedené hodnoty jsou platné pro zeměpisnou šířku Moskvy nebo, s určitou chybou, pro střední Rusko. Někde v Krasnodaru bude tepelný zisk podstatně větší.

Uvádí řada zdrojů zjednodušená technika odhady tepelného příkonu ze slunečního záření: Q1 = Shq

kde: S je plocha místnosti (m 2), h je výška místnosti (m), q je koeficient rovný:
30 W/m3, pokud není místnost vystavena slunečnímu záření (severní strana budovy);
35 W/m3 pro normální podmínky;
40 W/m3, pokud má místnost velké prosklení na slunné straně.

Výpočet pomocí této metody je použitelný pro byty a malé kanceláře, v ostatních případech mohou být chyby příliš velké.

2. Tepelný zisk od lidí v místnosti. Jedna osoba v závislosti na svém povolání identifikuje:
Odpočinek v sedě – 120 W
Lehká práce v sedě – 130 W
Středně aktivní práce v kanceláři – 140 W
Lehká stojící práce – 160 W
Lehké průmyslové práce – 240W
Pomalý tanec – 260 W
Střední průmyslová práce – 290W
Vysoká zátěž – 440 W

3. Tepelné zisky z vybavení kanceláře. Obvykle se odebírají ve výši 30 % elektrické energie spotřebované zařízením. Například:
Počítač, i docela moderní a ne jako na fotce – 300-400W
Laserová tiskárna – 400W
Kopírka – 500-600W

4. Tepelné zisky z domácích kuchyňských spotřebičů.
Kávovar s topnou plochou – 300W
Kávovar a rychlovarná konvice – 900-1500W
Elektrický sporák – 900-1500 W na 1 m 2 horní plochy.
Plynový sporák – 1800-3000 W 1 m2 horní plochy.
Fritéza – 2750-4050 W
Toustovač – 1100-1250W
Vaflovač – 850 W
Gril – 13500 W na 1 m2 horní plochy.

Pokud je k dispozici digestoř, tepelný příkon z kamen se dělí 1,4.

Při výpočtu tepelného příkonu z domácích kuchyňských spotřebičů je třeba vzít v úvahu, že nikdy nejsou všechny spotřebiče zapnuty najednou. Proto se bere nejvyšší kombinace pro danou kuchyni. Například dva ze čtyř hořáků na sporáku a rychlovarná konvice.

5. V některých případech ve vysokých budovách s velkou prosklenou plochou může být klimatizace nutná již v březnu, kdy topná sezóna ještě neskončila. V tomto případě je při výpočtu nutné vzít v úvahu přebytek tepla z topného systému, který může být roven 80-125 W na 1 m18. plocha. V tomto případě je nutné počítat nikoli s tepelným ziskem z vnějších stěn, ale s tepelnou ztrátou, která se může rovnat 1 W na XNUMX mXNUMX.

Příklad výpočtu

Vypočítejme tepelný příkon pro obývací pokoj umístěný ve 4. patře trvalého 12patrového obytného domu. Dvě okna 2×1,8 m2 orientována na jih, stíněna stromy. Plocha pokoje 4,67×6=28 m2,7, výška stropu 4 m, XNUMXčlenná rodina.

Ať je to místnost, kde se rodina schází k večeři a sledování televize.

1. Tepelný zisk ze slunečního záření

A) okny: Q=2×1,8x2x198/1,4=1018 W.

Б) Теплопоступления через потолок, пол и стены: 28х2х9+2,7*(4,67*2+6)*9+(6*2,7-2*1,8*2)*36=504+373+324=1201 Вт.

(Pokud by přilehlé místnosti byly klimatizovány, pak by se tepelný zisk z vnitřních příček nedal zohlednit).

D) Tepelný zisk z umělého osvětlení: 28*30=840W. Jsou nižší než tepelný zisk ze solárního osvětlení, proto je nebereme v úvahu. (U oken orientovaných na sever a malé prosklené plochy je tomu naopak)

D) Je nutné vzít v úvahu tepelnou kapacitu vzduchu v místnosti nebo jinak řečeno objem místnosti. (Předpokládáme, že nábytek zabírá 6 metrů krychlových): (28*2,7-6)*6=417 W

Celkem: Q1=1018+1201+417=2636 Вт.

Pokud spočítáme příjem ze slunečního záření zjednodušenou metodou, dostaneme: Q1=28×2,7×35=2646 W. Jak vidíte, v případě typického bytu jsou nesrovnalosti 0,4 %. Pokud by ale byl celý byt klimatizován, pak by výpočet pomocí podrobné metody dal pro danou místnost Q1 = 2313 W a nesoulad se zjednodušenou metodou by byl 14,4 %. V některých případech to může vést k nutnosti instalace výkonnějšího modelu.

Maximální nesrovnalosti při výpočtu pomocí dvou uvedených metod se získají pro velké místnosti s malou plochou zasklení. Zde může zjednodušená technika způsobit chyby jeden a půl až dvakrát.

2. Nyní spočítejme tepelný zisk od lidí: Q2=130*4=520 W

3-4. A konečně, tepelné zisky z kancelářských a domácích spotřebičů jsou redukovány na tepelné zisky z domácího kina: Q3-4 = 300 W.

Celkem dostaneme: Q=2636+520+300 W=3456 W.

Existují ještě přesnější metody výpočtu, které berou v úvahu zeměpisnou šířku a délku města, pro které se výpočet provádí, materiály, ze kterých jsou vyrobeny stěny budovy a tloušťku těchto vrstev, opláštění, přítomnost izolace , typ zasklení, přítomnost závěsů nebo žaluzií a mnoho dalších nuancí.

Snad nejpodrobnější metoda je uvedena v příručce 2.91 až SNiP 2.04.05-91 „Výpočet tepelného zisku slunečním zářením v prostorách“, která je založena na následujících regulačních dokumentech:
SNiP 23-01-99 „Stavební klimatologie“;
SNiP II-3-79 „Stavební topná technika“;
SNiP 2.04.05-91 (2000) „Vytápění, větrání a klimatizace.“

Po určení požadovaného výkonu klimatizace ze standardního rozsahu: 2,0; 2,5; 3,5; 5,0; 7,0 kW zvolte model, který je výkonově nejblíže, nejlépe s nějakým přebytkem požadovaného. V tomto případě je ideální 3,5 kW model.

V rozhovorech se standardní sériové modely také nazývají „sedm“, „devět“. „dvacet čtyři“, což znamená jejich výkon v tisících BTU/h. Klimatizace mají obvykle v označení modelu odpovídající čísla: klimatizace s kapacitou 18000 18 BTU/h má čísla „1860“ (například model klimatizace LG LS – K 18 CL, model klimatizace Samsung AQT 1 A 35 RE atd.). Někteří výrobci přitom do modelového označení promítají výkon klimatizace vyjádřený v jednotkách SI, například model klimatizace Daikin FTY 3,5 má výkon XNUMX kW.

Přesná volba výkonu klimatizace je velmi důležitá. Klimatizace s nedostatečným výkonem nezajistí požadované teplotní podmínky. Například při +25 °C si poradí s horkem a při +30 °C se teplota v místnosti neúprosně zvýší. Pokud tedy není dost peněz na klimatizaci s požadovaným výkonem, nemá prostě smysl kupovat méně účinný model. Bude to k ničemu, stejně jako kola z auta na náklaďák. Pokud dojde k přebytku výkonu, bude klimatizace pracovat v kratších, častějších cyklech. A protože startování je nejobtížnější režim, povede to k předčasnému opotřebení kompresoru.

Všimněte si, že klimatizace s nadměrným výkonem pro danou místnost bude mít také nepřiměřenou cenu a příliš silný proud studeného vzduchu, který vytváří, povede minimálně k pocitu nepohodlí.

Vzhledem k zavedeným tradicím, kromě jednotek SI, k měření výkonu klimatizací (při provozu pro chlazení nebo vytápění používají také nesystémovou jednotku „British Thermal Unit/hod“ (BTU/h), hodnota který je definován následovně: toto je množství tepla potřebné k ohřevu jedné libry (0,45 kg) vody na stupeň Fahrenheita (0,56 °C).

Jednotka BTU/h odpovídá jednotce SI (Watt): 1 W = 3,412 BTU/h

Odborníci často používají hodnoty studeného (nebo teplého) výkonu klimatizace vyjádřené v BTU/h, například nástěnný dělený systém s chladnou kapacitou 9 000 BTU/h se nazývá „devítka“.

K měření výkonu klimatizace se někdy používá jednotka nazývaná „tuna chlazení“, což je množství energie potřebné k udržení jedné tuny vody zmrzlé po dobu 24 hodin. Jedna chlazená tuna (RT) se rovná 12 000 BTU/hod.

Jednotky měření výkonu (výkonu) používané v technologii klimatizace jsou tedy propojeny následujícími poměry:
1 W = 3,412 BTU/h
1 W = 1,163 kcal/h
1 BTU/h = 0,293 W
1 kcal/h = 3,968 BTU/h
1 HT = 12000 BTU/h

Další charakteristikou klimatického systému je EER (Energy Efficiency Rating), což je poměr chladicího výkonu (chladícího výkonu) v BTU/h ke spotřebě energie ve Wattech. Například již zmíněné „okno deseti“ se spotřebou energie 1200 W má EER rovných 8,3 BTU/Wh Čím vyšší je EER klimatizace, tím je toto zařízení z hlediska spotřeby energie efektivnější.

Ukazatel COP (Coefficient of Performance) je shodný s koeficientem EER a liší se od něj pouze tím, že obě veličiny zahrnuté do výpočtu (chladicí výkon a příkon) jsou měřeny ve stejných jednotkách – wattech, a protože 1 W = 3,412 BTU /h, pak EER = 3,412 COP.

Aby v horkém letním dni ve vašem bytě či domě vládl komfort a chládek, musíte nainstalovat split systém dostatečně výkonný na chlazení dostupného prostoru. Jen málokdo ví, jak vybrat klimatizaci podle objemu místnosti. Výrobci zařízení uvádějí všechny potřebné informace na štítcích, ale jejich pochopení není vždy snadné. Jak vybrat dostatečně výkonnou klimatizaci přesně pro vaše podmínky, vám prozradíme v tomto článku.

Chladicí výkon splitových systémů

K určení chladicí oblasti klimatizace se používá parametr „chladící výkon“ (MO). Spotřebitelé si jej často pletou se spotřebou energie, která se podepsala na výběru správného zařízení. Chladicí výkon obvykle několikanásobně převyšuje spotřebu elektrické energie a poměr těchto parametrů odráží EER – ukazatel energetické účinnosti. V závislosti na modelu se EER může pohybovat od 2,5 do 4.

Existuje několik způsobů, jak určit MO: nejjednodušší je prostudovat označení poskytnuté výrobcem a porovnat údaje s parametry vaší místnosti (o tom mluvíme podrobněji níže). Můžete také použít speciální kalkulačku nebo program pro výběr klimatizace – je třeba vzít v úvahu všechny zdroje tepla v místnosti a porovnat je s jejím objemem. Nejsložitější, ale nejpřesnější metodou je zohlednění zdrojů tepla, které přenášejí energii do místnosti zvenčí, a také termofyzikální vlastnosti předmětů v místnosti.

Samozřejmě nepožadujeme „lékařskou“ přesnost, takže druhou metodu není nutné kvůli její složitosti používat. Pokud však údaje o vybavení porovnáte nikoli s plochou, ale s objemem místnosti, budete si moci vybrat optimální klimatizaci pro váš domov. Dále budeme analyzovat metodiku takových výpočtů.

Pravděpodobně jste již přemýšleli o tom, co se stane, když je špatně zvolen výkon klimatizace? — Pokud není dostatek energie, pak split systém nemusí zvládnout chlazení místnosti a nebude dosaženo vámi nastavené teploty, protože zdroje tepla vyvíjejí svůj odpor. Klimatizace bude plýtvat elektřinou, ale nedosáhnete chladu, který jste očekávali, což znamená neefektivní vyhazování peněz.

Pokud se naopak ukáže, že zakoupená klimatizace je výkonnější, než je požadováno, nebude využit její plný potenciál a nákup a instalaci přeplatíte. Výkonnější modely nejenže stojí více, ale mají tendenci produkovat více hluku, což může v malé místnosti způsobit nepohodlí.

Výpočet chladicího výkonu klimatizace podle plochy

Série domácích klimatizací vždy obsahuje několik variant určených pro různé velikosti místností. Každý model je výrobcem odpovídajícím způsobem označen, aby se obchodní zástupci, specialisté instalačního týmu a spotřebitelé snadno zorientovali.

Základem pro toto označení je chladicí výkon vyjádřený v parametru BTU, z toho jedna jednotka za hodinu je 293 W. Nejoblíbenější modely domácích split systémů z hlediska chladicího výkonu:

• 07 – výkon zařízení bude 2 kW. Takové zařízení může být instalováno v místnosti 18-20 metrů čtverečních. m
• 09 – odpovídá výkonu do 2,5/2,6 kW. Výrobci je doporučují pro místnosti o rozloze nejvýše 26 metrů čtverečních. m
• 12 – ještě výkonnější varianta určená k chlazení místností do 35 metrů čtverečních. m

Hovoříme-li však pouze o ploše, díváme se v podstatě pouze na 2D rovinu, přičemž proudění vzduchu je přirozeně distribuováno ve 3D dimenzi – po celém objemu místnosti. V závislosti na výšce stropů se bude lišit objem vzduchu v místnosti a rozdíl pro vaše zařízení bude významný.

Proto je třeba vzít v úvahu následující faktory:

• Pokud výška stropu nepřesáhne 3 m, bude k efektivnímu chlazení místnosti postačovat 100 W chladicí energie na 1 mXNUMX. m.;
• Od 3 do 3,4 m: budete potřebovat 120 W na 1 mXNUMX. m.;
• 3,4-4 m – 140 W na 1 mXNUMX. m.;
• Nad 4 m – 160 W na 1 mXNUMX. m

V obytných prostorách zpravidla nejsou stropy vyšší než 4 m, ale pro nestandardní objekty přijdou na záchranu poloprůmyslové dělené systémy.

Důležité! Uvedené parametry jsou určeny pro místnost, ve které nejsou přídavné zdroje tepla – mezi které patří nejen domácí spotřebiče, ale i vy a já – lidé, ale i domácí mazlíčci. Pro přesný výpočet je potřeba uvést, kolik lidí bude průměrně v klimatizované místnosti a také připočítat přítoky tepla z počítače, televize, kamen (např. pokud se jedná o garsonku) a dalšího vybavení.

V průměru je „přiděleno“ 300 W tepelné energie na osobu i na domácí spotřebič. Tento výpočet lze považovat za docela průměrný, ale může výrazně zlepšit výsledek.

Příklad výpočtu

Řekněme, že máme místnost 20 metrů čtverečních. m., ve kterém jsou neustále přítomni 2 lidé. Jeden z nich je aktivním uživatelem počítače, zatímco druhý nejraději tráví čas na gauči s knihou. Výška stropů v místnosti nepřesahuje 3 m – to znamená, že odebíráme 100 W na jednotku plochy. Celkem získáme 2 kW z plochy místnosti a 900 W od lidí a počítače (2,9 kW). Budeme tedy potřebovat klimatizaci s chladicím výkonem 09 BTU.

Výpočet chladicího výkonu klimatizace podle objemu místnosti

Nyní se podíváme na složitější, ale zároveň přesnější metody výpočtu. Podívejme se na to, jak můžete zvolit výkon klimatizace na základě skutečného objemu místnosti. V tomto případě již nebudeme používat metry čtvereční, ale specifický parametr chladu na 1 metr krychlový (1 m³). Podílí se také měrný výkon – označuje se jako q. Jeho hodnota se může lišit v závislosti na světelných podmínkách, které v místnosti panují. Takže pokud je místnost zastíněna, q bude 30 W/m³, pokud je osvětlení průměrné – 35 W/m³, a pokud jsou okna místnosti obrácena na slunnou stranu – 40 W/m³.

Specifické parametry

Neexistuje žádná hranice dokonalosti, stejně jako neexistuje žádná hranice přesnosti výpočtů. I po provedení všech výše popsaných manipulací získáte výsledek s významnou chybou. Technický výběr klimatizačního zařízení bere v úvahu následující dodatečné parametry:

• Tloušťka stěn a stropů, stejně jako materiál, ze kterého jsou vyrobeny;
• Podlaha, na které se místnost nachází;
• Faktor v přítomnosti nestandardních oken – například panoramatické zasklení nebo skleněná střecha;
• Typy oken, jejich energetická účinnost;
• Externí infiltrace vzduchu – frekvence větrání místnosti.

Poslední bod, související se vstupem venkovního vzduchu do místnosti, by měl být prozkoumán podrobněji.

Pokud v horkém letním dni otevřete okno, vzduch ohřátý sluncem přirozeně vstoupí do místnosti. Pokud je klimatizace v tuto chvíli spuštěna, obdrží další tepelné zatížení – ve skutečnosti začne pracovat na chlazení ulice. Proto v návodu pro split systémy najdete klauzuli o nutnosti zavřít všechna okna před zahájením provozu zařízení.

Docela často se uživatelé chovají takto: nejprve zapnou klimatizaci, poté po jejím vypnutí otevřou okno. Místnost se znovu zahřeje a poté spustí režim ventilace vzduchu. Je zřejmé, že tento přístup nemůže být efektivní – místnost neustále topí a chladí a nelze dosáhnout příjemné teploty.

Dalším oblíbeným příkladem je provoz split systému s otevřeným oknem. Můžete se zároveň cítit chladně, ale jakmile klimatizaci vypnete, v místnosti bude opět horko a dusno. Zařízení tak bude provozováno téměř nepřetržitě, což povede k přehřívání a zrychlenému opotřebení.

Nesprávné použití klimatizace navíc ruší výše uvedené výpočty – příliv venkovního vzduchu bude mít vždy různé teploty, protože závisí na mnoha faktorech. Zde jsou jen některé přibližné úpravy a doporučení:

• Parametr Q1 bude nutné zvýšit o 20–25 %. To částečně kompenzuje dodatečný tepelný tok z ulice;
• Spotřeba energie klimatizace se zvýší o 10-15%.
• Když je venku extrémně horko, je přece jen lepší zavřít okna v místnosti, aby se přístroj neopotřeboval.
• Podívejte se blíže na invertorové klimatizace, které dokážou automaticky měnit svůj chladicí výkon v závislosti na skutečné tepelné zátěži.

Shrnutí

Podívali jsme se tedy na hlavní metody výpočtu chladicího výkonu rozdělených systémů a na faktory ovlivňující konečný výsledek. Dodejme jen jednu věc: žádné zařízení (a klimatizace není výjimkou) nemůže neustále pracovat na plný výkon. Za účelem odlehčení zařízení od přetížení se k získanému výsledku přidá 10-15% rezervy. Vyberte si energeticky účinné klimatizace (třídy minimálně A) a získáte komfort za nejlepší cenu.