Prawidłowe obliczenie systemu klimatyzacji

Kalkulator online do obliczania wydajności chłodniczej

Aby samodzielnie dobrać moc klimatyzatora domowego, skorzystaj z uproszczonej metody obliczania powierzchni chłodni, zaimplementowanej w kalkulatorze. Niuanse programu online i wprowadzone parametry opisano poniżej w instrukcjach.

Uwaga. Program nadaje się do obliczania wydajności domowych agregatów chłodniczych i systemów typu split zainstalowanych w małych biurach. Klimatyzacja pomieszczeń w budynkach przemysłowych to bardziej złożone zadanie, rozwiązywane za pomocą specjalistycznych systemów oprogramowania lub metody obliczeniowej SNiP.

Instrukcje dotyczące korzystania z programu

Teraz wyjaśnimy krok po kroku, jak obliczyć moc klimatyzatora na przedstawionym kalkulatorze:

1. W pierwszych 2 polach wpisz powierzchnię pomieszczenia w metrach kwadratowych i wysokość sufitu.
2. Wybierz stopień nasłonecznienia (nasłonecznienia) przez otwory okienne. Promienie słoneczne wpadające do pomieszczenia dodatkowo nagrzewają powietrze - czynnik ten należy wziąć pod uwagę.
3. W kolejnym rozwijanym menu wybieramy liczbę lokatorów przebywających w pokoju przez dłuższy czas.
4. Na pozostałych zakładkach wybierz liczbę telewizorów i komputerów osobistych w strefie klimatyzacji. Podczas eksploatacji te urządzenia gospodarstwa domowego również wytwarzają ciepło i podlegają rozliczeniu.
5. Jeśli w pomieszczeniu jest zainstalowana lodówka, w przedostatnim polu wpisz wartość mocy elektrycznej urządzenia gospodarstwa domowego. Charakterystyka jest łatwa do nauczenia się z instrukcji obsługi produktu.
6. Ostatnia zakładka pozwala na uwzględnienie powietrza nawiewanego wchodzącego do strefy chłodzenia w wyniku wentylacji. Zgodnie z dokumentami regulacyjnymi zalecana krotność dla lokali mieszkalnych wynosi 1-1,5.

Na przykład. Współczynnik wymiany powietrza pokazuje, ile razy w ciągu godziny powietrze w pomieszczeniu zostaje całkowicie odnowione.

Wyjaśnijmy niektóre niuanse prawidłowego wypełniania pól i wyboru zakładek. Określając liczbę komputerów i telewizorów, należy wziąć pod uwagę ich jednoczesną pracę. Na przykład jeden najemca rzadko korzysta z obu urządzeń jednocześnie.

W związku z tym, aby określić wymaganą moc systemu podzielonego, wybiera się jednostkę sprzętu gospodarstwa domowego, która zużywa więcej energii - komputer. Rozpraszanie ciepła przez odbiornik TV nie jest brane pod uwagę.

Kalkulator zawiera następujące wartości wymiany ciepła z urządzeń gospodarstwa domowego:

• Telewizor - 0,2 kW;
• komputer osobisty - 0,3 kW;
• Ponieważ lodówka zamienia około 30% zużytej energii elektrycznej na ciepło, program uwzględnia w obliczeniach 1/3 wprowadzonej wartości.

Sprężarka i grzejnik konwencjonalnej lodówki oddają ciepło do otaczającego powietrza.

Rada. Rozpraszanie ciepła Twojego sprzętu może różnić się od podanych wartości. Przykład: zużycie komputera do gier z wydajnym procesorem wideo osiąga 500-600 W, laptop - 50-150 W. Znając liczby w programie, łatwo jest znaleźć niezbędne wartości: w przypadku komputera do gier wybierz 2 standardowe komputery, zamiast laptopa, weź 1 odbiornik telewizyjny.

Kalkulator pozwala wykluczyć zyski ciepła z powietrza nawiewanego, ale wybór tej zakładki nie jest do końca poprawny. W każdym przypadku prądy powietrza krążą w mieszkaniu, przenosząc ciepło z innych pomieszczeń, takich jak kuchnia. Lepiej jest grać bezpiecznie i uwzględnić je w obliczeniach klimatyzatora, aby jego wydajność była wystarczająca do stworzenia komfortowej temperatury.

Główny wynik obliczania mocy jest mierzony w kilowatach, drugi wynik w brytyjskich jednostkach termicznych (BTU). Stosunek jest następujący: 1 kW ≈ 3412 BTU lub 3,412 kBTU.Jak wybrać system split na podstawie uzyskanych liczb, czytaj dalej.

Cechy techniki

Technika ta, którą można wykorzystać za pomocą kalkulatora ogrzewania, jest regularnie wykorzystywana do obliczania sprawności technicznej i ekonomicznej realizacji różnego rodzaju programów energooszczędnych, a także podczas użytkowania nowego sprzętu i uruchamiania energooszczędnych procesy.

Aby obliczyć ogrzewanie pomieszczenia - obliczenie obciążenia cieplnego (godzinowego) w systemie grzewczym oddzielnego budynku można użyć wzoru:

W tym wzorze, który oblicza ogrzewanie budynku:

• a - współczynnik pokazujący możliwą korektę różnicy temperatur powietrza zewnętrznego przy obliczaniu sprawności systemu grzewczego, gdzie od do = -30 ° C i określany jest wymagany parametr q;
• Wskaźnik V (m3) we wzorze to kubatura zewnętrzna ogrzewanego budynku (można ją znaleźć w dokumentacji projektowej budynku);
• q (kcal / m3 h ° С) to specyficzna charakterystyka przy ogrzewaniu budynku, przy uwzględnieniu do = -30 ° С;
• Ki.р działa jako współczynnik infiltracji, który uwzględnia takie dodatkowe cechy, jak siła wiatru, przepływ ciepła. Wskaźnik ten wskazuje na kalkulację kosztów ogrzewania - jest to poziom strat ciepła budynku podczas infiltracji, przy czym wymiana ciepła odbywa się poprzez ogrodzenie zewnętrzne, a pod uwagę brana jest temperatura powietrza zewnętrznego zastosowana do całego projektu.

W tym przypadku wysokość określa się do górnego punktu izolacji termicznej przestrzeni poddasza. Jeśli w budynku dach jest połączony z podłogą na poddaszu, wówczas wzór obliczania ogrzewania wykorzystuje wysokość budynku do środka dachu. Należy zauważyć, że jeśli w budynku znajdują się wystające elementy i nisze, nie są one brane pod uwagę przy obliczaniu V.

Dom z wystającymi niszami

Po obliczeniu wielkości zużycia ciepła, aby określić powierzchnię podłogi piwnicy (piwnicy), pomnóż powierzchnię jej poziomego przekroju przez wysokość.

Aby określić wskaźnik Ki.r, stosuje się następujący wzór:

w którym:

• g - przyspieszenie uzyskane podczas swobodnego spadania (m / s2);
• L to wysokość domu;
• w - zgodnie z SNiP 23-01-99 - warunkowa wartość prędkości wiatru występującej w regionie w sezonie grzewczym;

W regionach, w których stosuje się wyliczony wskaźnik temperatury powietrza zewnętrznego t £ -40, przy tworzeniu projektu systemu grzewczego przed obliczeniem ogrzewania pomieszczenia należy dodać 5% straty ciepła. Jest to dopuszczalne w przypadkach, gdy planuje się, że dom będzie miał nieogrzewaną piwnicę. Taka utrata ciepła spowodowana jest tym, że podłoga lokalu na I piętrze zawsze będzie zimna.

Straty ciepła w domu

W przypadku domów kamiennych, których budowa została już zakończona, należy wziąć pod uwagę większe straty ciepła w pierwszym okresie grzewczym i wprowadzić pewne poprawki. Jednocześnie obliczenia ogrzewania według powiększonych wskaźników uwzględniają datę zakończenia budowy:

Maj-czerwiec - 12%;

Lipiec-sierpień - 20%;

Wrzesień - 25%;

Sezon grzewczy (październik-kwiecień) - 30%.

Aby obliczyć specyficzną charakterystykę grzewczą budynku, q (kcal / m3 h) należy obliczyć z następującego wzoru:

Metoda obliczeniowa i wzory

Ze strony skrupulatnego użytkownika logiczne jest, aby nie ufać liczbom uzyskanym z kalkulatora internetowego. Aby sprawdzić wynik obliczenia mocy agregatu, należy skorzystać z uproszczonej metody zaproponowanej przez producentów urządzeń chłodniczych.

Tak więc wymagana wydajność zimna domowego klimatyzatora jest obliczana według wzoru:

Objaśnienie oznaczeń:

• Qtp to strumień ciepła wchodzący do pomieszczenia z ulicy przez konstrukcje budynków (ściany, podłogi i sufity), kW;
• Ql - oddawanie ciepła od najemców mieszkań, kW;
• Qbp ​​- pobór ciepła z urządzeń gospodarstwa domowego, kW.

Łatwo jest dowiedzieć się o przenoszeniu ciepła przez domowe urządzenia elektryczne - zajrzyj do paszportu produktu i znajdź charakterystykę zużywanej energii elektrycznej. Prawie cała zużyta energia zamieniana jest na ciepło.

Ważny punkt. Wyjątkiem od reguły są agregaty chłodnicze oraz agregaty pracujące w trybie start / stop. W ciągu 1 godziny sprężarka lodówki uwalnia do pomieszczenia ilość ciepła równą 1/3 maksymalnego zużycia określonego w instrukcji obsługi.

Sprężarka domowej lodówki przekształca prawie całą zużytą energię elektryczną w ciepło, ale działa w trybie przerywanym
Dopływ ciepła od ludzi określają dokumenty regulacyjne:

• 100 W / h od osoby w stanie spoczynku;
• 130 W / h - podczas chodzenia lub wykonywania lekkich prac;
• 200 W / h - podczas dużego wysiłku fizycznego.

Do obliczeń przyjmuje się pierwszą wartość - 0,1 kW. Pozostaje określić ilość ciepła, które przenika z zewnątrz przez ściany według wzoru:

• S - kwadrat chłodzonego pomieszczenia, m²;
• h to wysokość sufitu, m;
• q jest specyficzną charakterystyką cieplną odnoszącą się do kubatury pomieszczenia, W / m³.

Wzór pozwala na zagregowane obliczenia przepływów ciepła przez zewnętrzne ogrodzenia prywatnego domu lub mieszkania przy użyciu określonej charakterystyki q. Jego wartości przyjmuje się następująco:

1. Pomieszczenie zlokalizowane jest po zacienionej stronie budynku, powierzchnia okien nie przekracza 2 m², q = 30 W / m³.
2. Przy średnim oświetleniu i powierzchni przeszklenia przyjmuje się charakterystyczną wartość 35 W / m³.
3. Pomieszczenie znajduje się po słonecznej stronie lub posiada wiele prześwitujących struktur, q = 40 W / m³.

Po określeniu zysków ciepła ze wszystkich źródeł dodaj liczby uzyskane za pomocą pierwszego wzoru. Porównaj wyniki obliczeń ręcznych z wynikami kalkulatora online.

Duża powierzchnia przeszklenia oznacza wzrost wydajności chłodniczej klimatyzatora

Gdy konieczne jest uwzględnienie dopływu ciepła z powietrza wentylacyjnego, wydajność chłodnicza urządzenia wzrasta o 15-30% w zależności od kursu wymiany. Aktualizując środowisko powietrza 1 raz na godzinę, należy pomnożyć wynik obliczeń przez współczynnik 1,16-1,2.

Obliczanie mocy przy użyciu dodatkowych parametrów

W pewnych okolicznościach wartość wymaganej mocy chłodniczej, otrzymana w typowych obliczeniach, musi zostać skorygowana z uwzględnieniem pewnych okoliczności.

Uwzględniając przepływ świeżego powietrza z lekko otwartego okna

Jeżeli użytkownik nie wyobraża sobie swojego istnienia bez świeżego powietrza i planuje stale wietrzyć pomieszczenie podczas pracy klimatyzatora, to przy obliczaniu wydajności chłodniczej powinien zwiększyć wartość Q1 o 30%.
Nie należy myśleć, że klimatyzator obliczony z uwzględnieniem tej poprawki może pracować przy szeroko otwartych oknach - sprzęt AGD, nawet najmocniejszy, w takich warunkach nie wytrzyma długo.

Rozumie się, że okno będzie tylko lekko otwarte (okna metalowo-plastikowe - w trybie wentylacji). Jeszcze lepiej, wyposażyć pomieszczenie w zawór zasilający, którego działanie można precyzyjnie kontrolować.

Gwarantowane 18 - 20C

Wzór na obliczenie Q1 opiera się na 10-stopniowej różnicy między temperaturą zewnętrzną i wewnętrzną. Uważa się, że ta różnica zapewnia wystarczający komfort, a jednocześnie jest bezpieczna: wchodząc do pomieszczenia z ulicy, osoba nie ryzykuje przeziębienia.

Ale niektórzy użytkownicy, nawet przy 40-stopniowym upale, chcieliby mieć 18 - 20 stopni w pomieszczeniu. Następnie przy obliczeniach powinny wzrosnąć w I kwartale o 20% - 30%.

Ostatnie piętro

W mieszkaniach na wyższych kondygnacjach zwiększa się obszar konstrukcji otaczających, przez które ciepło z zewnątrz przenika do pomieszczenia - dodaje się dach.
Ponadto ze względu na ciemny kolor dość mocno nagrzewa się na słońcu.

Dlatego mieszkańcy takich mieszkań powinni zwiększyć wartość I kwartału o 10% - 20%.

Duża powierzchnia przeszklenia

W obecności przeszklenia o powierzchni większej niż 2 mkw. m ciepła słonecznego dociera do pomieszczenia w ilości większej niż przewidziana we wzorze, co również należy wziąć pod uwagę przy wprowadzaniu poprawek. Za każdy dodatkowy kwadrat. m oszklenia do obliczonej wydajności chłodniczej należy dodać:

• słabe światło: 50-100 W;
• przy średnim oświetleniu: 100-200 W.

W intensywnym świetle dodaje się 200-300 watów.

Przykład dla pokoju o powierzchni 20 mkw. m

Pokażemy obliczenie wydajności klimatyzacji małego mieszkania - kawalerki o powierzchni 20 m² przy wysokości sufitu 2,7 m. Pozostałe dane wstępne:

• oświetlenie - średnie;
• liczba mieszkańców - 2;
• panel telewizora plazmowego - 1 szt.;
• komputer - 1 szt.;
• zużycie energii elektrycznej przez lodówkę - 200 W;
• częstotliwość wymiany powietrza bez uwzględnienia okresowo pracującego okapu kuchennego - 1.

Emisja ciepła od mieszkańców wynosi 2 x 0,1 = 0,2 kW, ze sprzętu AGD przy jednoczesnym uwzględnieniu - 0,3 + 0,2 = 0,5 kW, od strony lodówki - 200 x 30% = 60 W = 0,06 kW. Pomieszczenie o średnim natężeniu oświetlenia, charakterystyce q = 35 W / m³. Rozważamy przepływ ciepła ze ścian:

Qtp = 20 x 2,7 x 35/1000 = 1,89 kW.

Ostateczne obliczenie wydajności klimatyzatora wygląda następująco:

Q = 1,89 + 0,2 + 0,56 = 2,65 kW, plus zużycie chłodu do wentylacji 2,65 x 1,16 = 3,08 kW.

Ruch prądów powietrza wokół domu podczas procesu wentylacji

Ważny! Nie należy mylić wentylacji ogólnej z wentylacją domową. Przepływ powietrza przez otwarte okna jest zbyt duży i jest zmieniany przez podmuchy wiatru. Chłodnica nie powinna i nie może normalnie klimatyzować pomieszczenia, w którym niekontrolowana ilość powietrza z zewnątrz przepływa swobodnie.

Pr = k · A · ∆T [Watt], gdzie

• k [W / m2 K] jest współczynnikiem przenikania ciepła.
• A [m2] to efektywna powierzchnia szafki elektrycznej.
• ∆T [K] to różnica temperatur między powietrzem wewnątrz i na zewnątrz szafy.

Współczynnik przenikania ciepła

- moc promieniowania na 1 m2 powierzchni. Jest stała i zależy od materiału:

Materiał	Współczynnik przenikania ciepła
Arkusz blachy	5,5 W / m2 K.
Stal nierdzewna	5,5 W / m2 K.
Aluminium	12,0 W / m2 K.
Plastikowy	3,5 W / m2 K.

Efektywna powierzchnia szafy sterowniczej

mierzone zgodnie z VDE 0660 część 500. Obliczenia zależą od położenia obudowy:

Jedna szafa wolnostojąca A = 1,8 H (S + D) + 1,4 W D

Jedna szafka naścienna A = 1,4 W (H + D) + 1,8 D H

Szafka końcowa wolnostojącego rzędu A = 1,4 D (H + W) + 1,8 W H

Szafka końcowa w rzędzie naściennym A = 1,4 H (W + D) + 1,4 W D

Wolnostojący rząd szafy bez końca A = 1,8 W H + 1,4 W D + D H

Szafka bez krawędzi w rzędzie naściennym A = 1,4 W (H + D) + D H

Szafka bez krawędzi w rzędzie naściennym pod baldachimem A = 1,4 W H + 0,7 W D + D H

Gdzie W

- szerokość szafy,
H.
- wysokość szafy,
re
- głębokość szafy mierzona w metrach.

Różnica temperatur między powietrzem wewnątrz i na zewnątrz szafy jest zwykle mierzona w stopniach Kelvina (różnica temperatur w kelwinach jest równa różnicy temperatur w stopniach Celsjusza).

Różnicę oblicza się, odejmując temperaturę otoczenia od temperatury wewnątrz szafy:

Wybór klimatyzatora według mocy

Systemy dzielone i inne typy klimatyzatorów są produkowane w postaci linii modelowych z produktami o standardowej wydajności - 2,1, 2,6, 3,5 kW i tak dalej. Niektórzy producenci podają moc modeli w tysiącach brytyjskich jednostek termicznych (kBTU) - 07, 09, 12, 18 itd. W tabeli przedstawiono korespondencję klimatyzatorów wyrażoną w kilowatach i BTU.

Odniesienie. Od oznaczeń w kBTU wyszły popularne nazwy agregatów chłodniczych o różnym zimnie, „dziewiątce” i innych.

Znając wymaganą wydajność w kilowatach i jednostkach imperialnych, wybierz system dzielony zgodnie z zaleceniami:

1. Optymalna moc klimatyzatora domowego mieści się w przedziale -5 ... + 15% obliczonej wartości.
2. Lepiej jest podać mały margines i zaokrąglić otrzymany wynik w kierunku wzrostu - do najbliższego produktu w asortymencie modelowym.
3. Jeśli obliczona wydajność chłodnicza przekracza pojemność standardowej chłodnicy o jedną setną kilowata, nie należy zaokrąglać w górę.

Przykład. Wynik obliczeń to 2,13 kW, pierwszy model z serii rozwija moc chłodniczą 2,1 kW, drugi - 2,6 kW. Wybieramy opcję nr 1 - klimatyzator 2,1 kW, co odpowiada 7 kBTU.

Przykład drugi. W poprzedniej sekcji obliczyliśmy wydajność jednostki dla apartamentu typu studio - 3,08 kW i mieściła się w zakresie modyfikacji 2,6-3,5 kW. Wybieramy system split o większej wydajności (3,5 kW lub 12 kBTU), ponieważ powrót do mniejszego nie utrzyma się w granicach 5%.

Na przykład. Należy pamiętać, że pobór mocy dowolnego klimatyzatora jest trzykrotnie mniejszy niż jego wydajność chłodzenia. Jednostka o mocy 3,5 kW „pobierze” około 1200 W energii elektrycznej z sieci w trybie maksymalnym. Przyczyna tkwi w zasadzie działania agregatu chłodniczego - „split” nie generuje zimna, ale oddaje ciepło na ulicę.

Zdecydowana większość systemów klimatycznych może działać w 2 trybach - chłodzenie i ogrzewanie w zimnych porach roku. Ponadto sprawność cieplna jest wyższa, ponieważ silnik sprężarki, który zużywa energię elektryczną, dodatkowo podgrzewa obwód freonu. Różnica mocy w trybie chłodzenia i grzania jest pokazana w powyższej tabeli.

Na jakiej mocy powinieneś się skupić

W dokumentacji technicznej klimatyzatorów wskazane są dwa lub trzy rodzaje mocy. Wskaźniki charakteryzują różne parametry pracy: wydajność chłodniczą i grzewczą, a także moc elektryczną pobieraną przez system typu split.

Rozproszenie metryk może być mylące. W elektrycznych urządzeniach grzewczych, takich jak kocioł lub grzejnik, moc cieplna odpowiada zużytej energii. W przypadku klimatyzatora te parametry są różne.

Kompleks typu split, w przeciwieństwie do grzejnika, nie przetwarza bezpośrednio energii elektrycznej, ale wykorzystuje ją do obsługi pompy ciepła. Ten ostatni jest w stanie pompować energię cieplną znacznie większą niż zużywana moc elektryczna.

Wydajność chłodnicza jest podana w kW, zakres wartości dla sprzętu gospodarstwa domowego wynosi 2-8 kW. Ponadto wielu producentów używa brytyjskiego znaku BTU w swoich arkuszach danych.

Wydajność chłodnicza rozdzielacza musi być odpowiednia do warunków pracy. W przeciwnym razie normalizacja mikroklimatu do określonej temperatury stanie się przytłaczającym zadaniem dla klimatyzatora i wyłączy sprzęt. Możliwe są dwa scenariusze:

• niska produktywność - praca jednostki jest na skraju możliwości;
• nadmiar mocy - wzrost liczby włączników / wyłączników, co ma szkodliwy wpływ na silnik elektryczny.

Zdolność do ogrzewania pomieszczenia charakteryzuje się zdolnością wymiany ciepła łuku. Moc cieplna jest zawsze nieco wyższa niż moc chłodnicza. Różnica między wskaźnikami to stosunek strat ciepła na trasie pompowania freonu w trybie chłodzenia i grzania.

Wskaźnik mocy cieplnej jest szczególnie istotny, jeśli klimatyzator ma być używany jako poza sezonem grzewczym. Kompleks typu split jest wielokrotnie bardziej wydajny niż grzejnik elektryczny.