Jak pochopit, pro kolik metrů čtverečních je klimatizace určena?

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.

Výpočet výkonu klimatizace je přibližný pro přesnější výpočet výkonu a výběr klimatizace kontaktujte naše specialisty.

pamatovat! Výkon vybrané klimatizace by měl být v rozmezí od -5% na + 15% designová síla Q. Všimněte si, že výpočet klimatizace pomocí této metody není příliš přesný a je použitelný pouze pro malé místnosti ve stálých budovách: byty, jednotlivé pokoje chat, kancelářské prostory o rozloze do 50 – 70 metrů čtverečních. m. Pro administrativní, obchodní a průmyslové objekty se používají jiné metody, které zohledňují větší množství parametrů.

Tabulka rozdělení výkonu klimatizací podle typů a modelů

Pomocí něj můžete vybrat typy klimatizací, které jsou v určitých podmínkách nejoptimálnější. Například v malých místnostech nebo kancelářích, kde jsou vyžadovány klimatizace s nízkým výkonem, je racionálnější instalovat mobilní, okenní nebo nástěnné modely. Klimatizace jiné modely mají větší výkon a tím i vyšší ceny, proto je lepší je pořídit pro chlazení velkých prostor (prodejní haly, sklady atd.)

• Chladicí výkon klimatizace ve W je to, co máte v kalkulačce.
• Pokud je vaše hodnota například 4400 W, pak je vaše volba mezi modely 12 a 18, důraz na velikost 18.
• Napájení klimatizace několik wattů eliminuje zbytečné zatížení na výkonu klimatizace.

Chlazení interiéru je hlavní funkcí klimatizace, takže výběr klimatizace je dán především chladicím výkonem. Na druhé straně nezbytné výkon klimatizace přímo závisí na velikosti místnosti, kterou je třeba ochladit.

С chladící kapacita Spotřeba energie by se neměla míchat, protože se jedná o zcela odlišné parametry. Chladicí výkon je několikanásobně vyšší než výkon spotřebovaný klimatizací. Například klimatizace, která spotřebuje 700 W, má chladicí výkon 2 kW, a to by nemělo být překvapivé, protože klimatizace není lednička a neochlazuje vzduch, ale přenáší venkovní chlad do místnosti. . Poměr výkonu se nazývá energetická účinnost klimatizace (EER). U domácích klimatizací bude mít tento parametr hodnoty v rozmezí 2,5 – 4.

Vzorec pro výpočet výkonu klimatizace

Výkon (přesněji výkon chlazení) je hlavní charakteristikou každé klimatizace. Přibližný výpočet chladicího výkonu Q (v kilowattech) se vyrábí podle obecně uznávaných metod:

Q = Q1 + Q2 + Q3Kde

Q1 = S * h * q / 1000Kde

S — plocha místnosti (m2);

h — výška místnosti (m);

q – koeficient rovný 30 – 40 W/kb. m:

q = 30 pro zastíněnou místnost;

q = 35 při průměrném osvětlení;

q = 40 pro místnosti, které dostávají hodně slunečního světla.

Pokud do místnosti dopadá přímé sluneční světlo, okna by měla mít světlé závěsy nebo žaluzie.

Tepelný zisk od dospělého:

0,1 kW – v klidném stavu;

0,13 kW – s lehkým pohybem;

0,2 kW – při fyzické aktivitě;

Tepelné zisky z domácích spotřebičů:

0,3 kW – z počítače;

0,2 kW – z TV;

U ostatních spotřebičů lze předpokládat, že generují 30 % maximálního příkonu jako teplo (to znamená, že se předpokládá průměrný příkon 30 % maxima).

Výkon vybrané klimatizace by měl být v rozmezí od -5% na + 15% designová síla Q. Všimněte si, že výpočet klimatizace pomocí této metody není příliš přesný a je použitelný pouze pro malé místnosti ve stálých budovách: byty, jednotlivé pokoje chat, kancelářské prostory o rozloze do 50 – 70 metrů čtverečních. m. Pro administrativní, obchodní a průmyslové objekty se používají jiné metody, které zohledňují větší množství parametrů.

Příklad výpočtu výkonu klimatizace

Pojďme si spočítat výkon klimatizace pro obývací pokoj o rozloze 26 metrů čtverečních. m s výškou stropu 2,75 m, ve kterém žije jedna osoba, dále má počítač, televizi a malou ledničku s maximální spotřebou 165 W. Pokoj se nachází na slunné straně. Počítač a TV nefungují současně, protože je používá jedna osoba.

• Nejprve určíme přítoky tepla z okna, stěn, podlahy a stropu. Součinitel q vyberme si rovné 40, protože místnost je umístěna na slunné straně: Q1 = S * h * q / 1000 = 26 čtverečních m * 2,75 m * 40/1000 = 2,86 kW.
• Přívody tepla od jedné osoby v klidu budou 0,1 kW. Q2 = 0,1 kW
• Dále najdeme přílivy tepla z domácích spotřebičů. Vzhledem k tomu, že počítač a televize nefungují současně, je potřeba ve výpočtech zohlednit pouze jedno z těchto zařízení, a to to, které generuje více tepla. Jedná se o počítač, jehož tepelný výkon je 0,3 kW. Chladnička vydává asi 30 % maximální spotřeby energie jako teplo, tzn 0,165 kW * 30 % / 100 % ≈ 0,05 kW. Q3 = 0,3 kW + 0,05 kW = 0,35 kW
• Nyní můžeme určit odhadovaný výkon klimatizace: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 2,86 kW + 0,1 kW + 0,35 kW = 3,31 kW
• Doporučený výkonový rozsah Qrange (od -5% na + 15% designová síla Q): 3,14 kW < Qrozsah < 3,80 kW

Stačí si vybrat model vhodného výkonu. Většina výrobců vyrábí split systémy s kapacitou blízkou standardnímu sortimentu: 2,0 kW; 2,6 kW; 3,5 kW; 5,3 kW; 7,0 kW. Z této řady vybíráme model s kapacitou 3,5 kw.

BTU (BTU) — British Thermal Unit. 1000 BTU/hod = 293 Wattů.

Je zajímavé, že modely z této řady se často nazývají „7“ (sedm), „9“ (devět), „12“, „18“ „24“ a dokonce i označení klimatizací se provádí pomocí těchto čísel, která odrážejí výkon klimatizace jiným způsobem, než jsou obvyklé kilowatty, a v BTU/hod. Je to dáno tím, že první klimatizace se objevily v USA, kde se dodnes používá britský systém jednotek (palce, libry). Pro pohodlí kupujících byl výkon klimatizace vyjádřen kulatými čísly: 7000 BTU/h, 9000 BTU/h atd. Stejná čísla byla použita i při označování klimatizace, aby se dal její výkon snadno určit podle jeho jméno. Někteří výrobci, jako je Daikin, však spojují názvy modelů s výkonem vyjádřeným ve wattech, takže klimatizace Daikin FTY35 má výkon 3,5 kW.

S přihlédnutím k proudění čerstvého vzduchu z mírně otevřeného okna

Metoda, kterou jsme vypočítali výkon klimatizace, předpokládá, že klimatizace pracuje se zavřenými okny a do místnosti nevniká čerstvý vzduch. V návodu ke klimatizaci je většinou také uvedeno, že musí být provozována se zavřenými okny, jinak venkovní vzduch vstupující do místnosti vytvoří další tepelnou zátěž. Podle pokynů musí uživatel pravidelně vypínat klimatizaci, větrat místnost a znovu ji zapínat. To vytváří určité nepříjemnosti, takže kupující často přemýšlí, zda je možné zajistit, aby klimatizace fungovala a vzduch byl čerstvý.

Abychom na tuto otázku odpověděli, musíme zjistit, proč může klimatizace efektivně fungovat s větráním čerstvým vzduchem, ale ne s otevřeným oknem. Větrací systém má totiž velmi specifický výkon a dodává do místnosti daný objem vzduchu, takže při výpočtu výkonu klimatizace můžete toto tepelné zatížení snadno zohlednit. U otevřeného okna je situace jiná, protože objem vzduchu vstupujícího přes něj do místnosti není nijak normován a není známa ani dodatečná tepelná zátěž.

Tento problém můžete zkusit vyřešit nastavením okna do režimu zimního větrání (mírným otevřením okna) a zavřením dveří v místnosti. V místnosti pak nebude průvan, ale dovnitř bude neustále proudit malé množství čerstvého vzduchu. Okamžitě učiňme výhradu, že ovládání klimatizace s mírně otevřeným oknem není v pokynech uvedeno v tomto režimu nemůžeme zaručit normální provoz klimatizace. V mnoha případech však takové technické řešení umožní udržení komfortních podmínek v místnosti bez pravidelného větrání. Pokud plánujete používat klimatizaci v tomto režimu, musíte zvážit následující:

• Výkon Q1 by měl být zvýšen o 20 – 25% pro kompenzaci tepelné zátěže z přiváděného vzduchu. Tato hodnota byla získána na základě jedné dodatečné výměny vzduchu při teplotě/vlhkosti venkovního vzduchu 33°C/50% a teplotě vnitřního vzduchu 22°C. V kalkulátoru si můžete vybrat jiný kurz výměny vzduchu (doporučená hodnota pro obytné prostory je od 1 do 2).
• Spotřeba elektřiny se zvýší o 10 – 15 %. Upozorňujeme, že toto je jeden z hlavních důvodů pro zákaz provozu klimatizací s otevřenými okny v kancelářích, hotelech a jiných veřejných prostorách.
• V některých případech může být tepelný zisk příliš velký (například ve velmi horkém počasí) a klimatizace nebude schopna udržet nastavenou teplotu. V tomto případě bude nutné okno zavřít.
• Je vhodné zvolit invertorovou klimatizaci, protože má proměnlivý chladicí výkon a bude efektivně pracovat v širokém rozsahu tepelné zátěže. Konvenční (neinvertorová) klimatizace se zvýšeným výkonem může vzhledem ke specifikům svého provozu vytvářet nepříjemné podmínky, zejména v malé místnosti.