Как да направим изчисление на мощността на климатика и правилно да изберем агрегата според нуждите си

Грамотното изчисляване на мощността на климатика е гаранция за ефективна, непрекъсната работа и дълготрайност на климатичната техника. Изборът на производителност се основава на габаритните размери на помещението и съпътстващите фактори, които допринасят за натрупване на топлинно излъчване.

Отчитането на всички параметри и нюанси на експлоатацията позволява да се предвиди оптимален резерв на мощност, но без да се надплаща за свръхпроизводителност на сплит-системата.

Но как правилно да се извършат необходимите изчисления? Ще разгледаме подробно този въпрос в нашата статия. Освен двата метода за изчисляване на мощността, ще се спрем и на други важни критерии, влияещи върху избора на климатик.

Какво казват стойностите на мощността в документацията?

В техническата документация за климатиците се посочват два или три вида мощност. Показателите характеризират различни параметри на работа: хладопроизводителност и топлопроизводителност, както и електрическата мощност, консумирана от сплит-системата.

Разликата в показателите може да заблуди. В нагревателните електрически уреди, например бойлер или радиатор, мощността на топлоотделяне съответства на консумираната енергия. За климатика тези параметри са различни.

Сплит-комплексът, за разлика от нагревателя, не преобразува директно електрическа енергия, а я използва за работа на топлинна помпа. Последната е способна да прехвърли значително повече топлинна енергия, отколкото е изразходвана електрическа мощност.

Пример за показване на мощностните характеристики в паспорта на климатик Lennox GHM09, работещ в два режима: охлаждане и отопление

Хладопроизводителността е основна техническа характеристика, определяща способността на климатика да извежда топлина извън сградата. Електропотреблението е интересно от гледна точка на избора на захранващ кабел и планирането на разходите.

Мощността на охлаждане се посочва в kW, диапазонът на стойностите за битово оборудване е 2-8 kW. Освен това много производители в техническите описания използват британска маркировка – BTU.

Охладителната мощност на сплита трябва да съответства на условията на експлоатация. В противен случай нормализирането на микроклимата до зададената температура ще стане непосилна задача за климатика и ще изведе техниката от строя.

Възможни са два сценария:

• малка производителност – работа на агрегата на границата на възможностите;
• излишък на мощност – увеличаване на броя на включвания/изключвания, което вредно въздейства на електродвигателя.

Способността за отопление на помещението характеризира топлопроизводителността на сплита. Мощността на отдаване на топлина винаги е малко по-висока от охладителната производителност. Разликата между показателите е съотношението на топлинните загуби по трасето на прокачване на фреон в режими на охлаждане и отопление.

Показателят на топлинна мощност е особено актуален, ако климатикът се планира да се използва като междусезонен източник на отопление. Сплит-комплексът е многократно по-ефективен от електрическия нагревател. За особеностите на работа на сплит-системата за отопление говорихме тук.

За 1 кВт консумирана електроенергия съвременните климатици произвеждат около 3,6-5,5 кВт топлина. Този обем е достатъчен за отопление на жилищна площ от 36-55 кв.м съответно.

Значение на BTU и разшифровка на маркировката

BTU/БТЕ – британска термоединица за измерване на топлинна енергия. Стойността определя обема на топлината, изразходвана за нагряване на един фунт вода на 1° Фаренхайт.

Именно тази единица изразява охладителната производителност на климатичната техника и често присъства в маркировката на изделията.

Съотношение между W и BTU/h:

• 1 BTU/h ≈ 0,2931 W, за удобство на изчисленията се използва 0,3 W;
• 1 kW ≈ 3412 BTU/h.

Климатикът е американско изобретение, където се прилага западна система от мерки. За практичност и визуално представяне, охладителната производителност беше решено да се стандартизира и изразява в кръгли числа, например: 7000 BTU/h, 9000 BTU/h и т.н.

Моделите на сплитове носят съответните имена: «седемка», «деветка» и т.н. Така, климатик LG GO7АНТ се отнася към маломощните агрегати – «седемките». Неговата производителност е 2,1 kW.

Като се разбере цифровото обозначение в маркировката на техниката, ще може приблизително да се определи за кое помещение е предназначен климатикът.

Електропотребление и оценка на енергийната ефективност

Както беше отбелязано по-горе, освен охладителната и топлинната производителност, в паспорта на сплит-системата се посочва консумираната мощност. Стойността определя разхода на електроенергия. Препоръчваме да се запознаете с правилата за изчисляване на потреблението на електроенергия и начините за нейното спестяване.

Въпреки това, по-информативни са коефициентът и класът на енергийна ефективност.

EER и COP са показатели за енергийна ефективност на климатика в режим на охлаждане и отопление съответно. Стойността се изчислява чрез разделяне на хладилната или топлинната производителност на консумираната мощност.

По същество, коефициентите EER и COP показват количеството произведен студ/топлина при изразходване на 1 kW електрическа мощност. Колкото по-голяма е тяхната числена стойност, толкова по-висока е ефективността на климатичната система и по-ниско е нивото на енергийните разходи.

Тоест, при EER=2,5 климатикът на максимална мощност на охлаждане консумира електричество Q/2,5. Като умножите резултата по периода на работа, можете да разберете дневния разход на електроенергия.

На основание на EER се извършва класификация на сплитовете в класове на енергийна ефективност. Към категория «А» са причислени най-икономичните модели, група «G» представляват климатиците с най-голяма консумация на електричество.

Отделят се три допълнителни премиум класа, характеризиращи енергоспестяващата климатична техника. Достоен представител на група А+++ – сплит-комплекс MSZ-LN60VGR от Mitsubishi Electric.

Методи за самостоятелно изчисляване на мощността

Съществуват няколко начина за изчисляване на производителността на сплитовете. Най-простият, но недостатъчно надежден – изчисление по площ. По-точният – топлотехнически метод, отчитащ конструктивните особености на помещението и общите топлинни притоци.

Вариант #1 — избор на климатик по обслужвана площ

Приблизителната мощност на уреда може да се определи без математически изчисления, като се използва практически критерий за оценка – площта на помещението.

Средната хладилна производителност на сплит-система е 1 kW на 10 кв.м обслужвано помещение. Тази норма е актуална за жилищни помещения с височина на тавана 2,5-3 м.

По този начин, при изчисляване на мощността на климатика, площта на обслужване трябва да се раздели на 10. Например, за стая от 22 кв.м ще подхожда модел с производителност 2,2 kW. Получената стойност съответства на «седморка» по системата BTU.

Изчислената мощност се увеличава с 20% в следните случаи:

• разположение на стаята от слънчевата страна на къщата;
• наличие на панорамни прозорци;
• разполагане на голямо количество офис техника и електроуреди.

Резерв от мощност на охлаждане от 20% е необходим да се предвиди, ако в помещението постоянно живеят или работят много хора.

При избор на климатична техника за просторни помещения от 60 кв.м, производствени или търговски сгради, пряката зависимост на мощността на охлаждане от площта вече не работи.

Поради внушителните размери, възможна ъгловатост и изкривяване, въздушните потоци се разпределят неравномерно. В този случай е целесъобразно да се инсталират мултисистемни сплит-комплекси.

Вариант #2 — използване на топлинно изчисление

По-точен се счита топлотехническият разчет с отчитане на конструктивните и експлоатационни особености на сградата. Нататък ще разгледаме типовата формула, използвана за изчисления.

Определящи фактори:

• габарити на помещението: площ и точна височина;
• брой хора;
• предназначение на помещението: спортзал, активна работа, отдих и т.н.;
• топлинни източници, битово/офис оборудване;
• наличие на изолирани фасади и покрив.

Основният акцент при оценката на мощността на климатика се поставя върху общия топлоприток.

Предложената методика за топлинен разчет е приложима за офисни помещения, обособени стаи на частни къщи и апартаменти в капитални сгради. Ограничения по отношение на площта – 70 кв.м.

Колкото по-голям е топлинният поток, толкова по-висока трябва да бъде хладилната производителност на сплита.

Типова формула:

Q=Q1+Q2+Q3,

Където: Q – крайна мощност на охлаждане; Q1 – топлинни постъпления от конструктивни елементи на помещението; Q2 – топлинни притоци от хора; Q3 – топлоотделяне от техника.

Стъпка #1 – изчисляване на Q1

Топлинният излишък на стаята се определя по следния начин:

Q1=V*g,

където: V – обем на обслужваното помещение, изчисляван чрез произведение на квадратния метраж по височината на таваните; g – изчислителен коефициент на топлопреминаване.

Стойността на показателя g зависи от ориентацията на прозорците и нивото на естествена осветеност на стаята:

• 40 – слънчева страна, интензивна инсолация е характерна за южна, югозападна, югоизточна насоченост;
• 35 – умерена осветеност на източна, северозападна, западна страна;
• 30 – преобладаване на засенченост през деня се наблюдава в стаи, чиито прозорци гледат на север или североизток.

Както виждаме, за слънчевата страна ще бъде най-високият коефициент на топлопреминаване.

Стъпка #2 – определяне на Q2

Топлопродукцията на хората зависи от тяхната възраст и подвижност.

За възрастен човек са характерни следните показатели на топлоотделяне:

• състояние на покой – 80 Вт;
• лека работа, умерени натоварвания – 125 Вт;
• активна дейност – 170 Вт.

При извършване на тежка работа и интензивни спортни упражнения топлопродукцията достига 250 Вт.

За по-достоверна оценка топлинните притоци на деца до 12-годишна възраст се приемат с коефициент 0,5, до 17 години – 0,75

Обаче такъв подход е оправдан при избор на сплит-система за детски заведения. Климатикът се закупува с перспектива, затова за семейството топлоотдаването на децата следва да се приравни към «възрастните» показатели.

За апартаментна система за охлаждане параметърът Q2 се определя чрез произведение на броя на живеещите по средната стойност на топлоотделянето – около 110 Вт.

Стъпка #3 – изчисляване на Q3

Топлинните излишъци от електрооборудване се изчисляват по формулата:

Q3=N*m*i,

Където:

• N – мощност на уреда;
• m – количество битови уреди;
• i – коефициент на преобразуване на електроенергия в топлинна.

При изчисленията е необходимо да се вземе предвид и честотата на използване на техниката през деня, като се приеме денонощната работа за единица.

Коефициентите на преход на енергия за различно оборудване са дадени в таблицата. Допълнителни стойности на топлинен приток: телевизор – 0,2 kW, копирна машина, компютър – 0,3 kW, друга осветителна/битова техника – 30% от номиналната консумирана мощност

След като обобщим общата стойност на топлинните притоци, можем да определим мощността на климатика. Допустимо е надвишаване на хладилната производителност на агрегата с 15% от изчисления показател или намаляването му – най-много с 5%.

Постъпкови изчисления на мощността на оборудването

Първо ще изчислим необходимата мощност на оборудването за конкретно помещение с площ 24 кв.м. След това ще разгледаме в кои ситуации се използват корекции.

Изчисляване на мощността за конкретно помещение

Изчислителни данни за определяне на производителността на сплита:

• площ на помещението – 24 кв.м, височина на таваните – 2,8 см;
• стая със стандартен прозорец, обърната на юг;
• брой на обитателите – 2 души;
• оборудване с техника: компютър, телевизор, хладилник (0,3 kW), лампа с нажежаема жичка (0,1 kW).

Възможна е едновременна работа на изброените електроуреди.

Стъпка 1 – определяне на топлинните притоци от прозорци, под, стени и таван.

Q1=24*2,7*40=2592 W

Получената стойност може спокойно да се закръгли до 2,6 kW. В изчислението се използва коефициент g=40, тъй като стаята е добре осветена.

Стъпка 2 – изчисляване на топлинния приток от хора. Топлинната продукция на възрастен човек приемаме за 110 W.

Q2=2*110=220 W или 0,22 kW

Стъпка 3 – топлинните притоци от оборудването се изчисляват за всеки вид техника с отчитане на коефициента на преобразуване на електроенергия:

• компютър – 0,3 kW;
• телевизор – 0,2 kW;
• електролампа – 90 W (100 W*0,9);
• хладилник – 100 W (300 W*0,3).

Q3=300+200+90+100=600 W или 0,6 kW

Стъпка 4 – изчисляване на хладилната производителност на климатика.

Q=2,6+0,22+0,6=3,42 kW

За сравнение може да се направи приблизителен подбор на климатик единствено по площ, без отчитане на броя на обитателите и топлинните притоци. За площ от 24 кв.м ориентировъчната хладилна производителност трябва да бъде 2,4 kW, с отчитане на добрата осветеност – 2,4*1,2=2,88 kW.

По изходните параметри се препоръчва да се избере климатик с мощност в диапазон 3,3-3,9 kW. На тази стойност съответстват сплитове от „дванайстата“ – тяхната производителност е 3,5-3,5 kW

В тази ситуация резултатите от изчисленията по двата метода се различават. Приоритет – топлинното изчисление. Охлаждащата мощност на климатика трябва да покрие всички възможни топлинни постъпления.

Отчитане на специални условия на експлоатация

Описаният по-горе метод в повечето случаи не се нуждае от корекция и дава точен резултат.

Специално внимание заслужава:

• необходимост от редовно проветряване;
• разположение на помещението на горния етаж;
• горещ климат на региона;
• голяма площ на остъкляване.

Нека разгледаме всички тези случаи по-подробно.

Приток на свеж въздух

В документацията за сплит-системите обикновено се посочва, че експлоатацията на уреда при отворени прозорци е нежелателна.

Притокът на външен въздух, който постъпва в стаята, създава за климатичната техника непредвидено топлинно натоварване. Обемът на свежия въздух не е нормиран и е трудно предварително да се предвиди оптималният резерв на мощност.

За да се поддържа нормален микроклимат без постоянно движение на крилото, може да оставите прозореца на микровентилация или да вградите приточен клапан. И двата варианта не предизвикват течения при затворена входна врата.

При експлоатация на сплит-системата в условия на щадящо проветряване трябва да се вземе предвид:

1. С цел компенсация на допълнителното топлинно натоварване показателят Q1 при изчисляване на мощността на климатика трябва да се увеличи с 20%.
2. Разходът на електроенергия при работа на сплит-системата ще се увеличи до 15%.

В горещо време не трябва да разчитате на резерва на мощност. При значителни топлинни постъпления климатикът няма да осигури зададената температура.

Горният етаж на жилищното помещение

В мансардите и апартаментите на последните етажи без таван топлината на нагрятия покрив се предава навътре в помещението. Ситуацията се усложнява при наличие на плоски покриви с тъмен цвят.

За да се компенсират топлинните постъпления от покрива, се предвижда резерв на охладителна мощност – при определяне на мощността на климатика стойността Q1 се умножава по коефициент 1,15-1,2.

Горещ климат на региона

Едно от правилата за безопасно използване на климатика се състои в спазване на допустимата температурна разлика отвън и отвътре на сградата. Граница на стойността – 10 °C. Например, ако навън е 35 °C, то препоръчваната температура в помещението е не по-ниска от 25 °C.

Номиналната мощност на сплит-комплектите се посочва с оглед на експлоатацията при условия до 31-33 °C. При увеличаване на показателя до 40 °C и повече, охладителната производителност на агрегата е недостатъчна за поддържане на желаните 18-20 °C.

Като се вземе предвид предразположеността на климата към знойно лято и собствените предпочитания за ниво на прохлада, при изчисленията показателят Q1 допълнително трябва да се повиши с 20-30%.

Големи прозорци в помещението

Типовата формула предполага наличието на един прозорец със стандартни размери – до 2 кв.м. Няколко прозоречни отвора или панорамна конструкция увеличават неотчетените топлинни притоци.

Благодарение на засиленото въздействие на светлинния поток, постъпващ през прозорците, през топлия сезон климатичната техника изразходва половината от мощността си за компенсиране на слънчевата топлина.

Корекцията на охладителната мощност се извършва на базата на всеки квадратен метър допълнително остъкляване:

• + 200-300 W – за слънчева страна;
• + 100-200 W – умерена инсолация на помещението;
• + 50-100 W – преобладаване на засенченост.

Намаляването на слънчевите топлинни притоци ще помогнат светли щори или пердета.

Допълнителни критерии за избор на климатик

Освен мощностните характеристики на системата и класа на енергийна ефективност, преди покупката трябва да се определят следните параметри:

• тип на климатика;
• принцип на работа на агрегата;
• функционални възможности;
• фирма производител.

По-нататък ще разгледаме по-подробно всеки от тези критерии.

Критерий #1 — вид на климатика

За битово приложение се използват моноблокове и сплит системи. Към първата категория спадат прозоречни модели и компактни преносими уреди. Вгражданите в прозореца климатици са загубили предишната си популярност.

Те се изместват от по-модерни модификации, лишени от недостатъците на предшествениците: шумна работа, намалена осветеност поради затрупване на прозореца, ограничен избор на местоположение.

Неоспоримите плюсове на прозоречните „охладители“: ниска цена и ремонтопригодност. Такъв агрегат е по-подходящ за сезонно вилно ползване, отколкото за апартамент.

Мобилните моноблокове са оборудвани с гъвкав въздуховод, отвеждащ топлината навън. Преносимият климатик е оптимално решение за наето помещение. Класацията на най-добрите мобилни модели сме представили в тази статия.

Плюсове на мобилния моноблок: възможност за транспортиране, лесен монтаж. Минуси: големи размери, високо ниво на шум, „привързаност“ към изходящия канал.

Сплит системите уверено заемат водещи позиции сред битовите климатични комплекси.

По форма на изпълнение се различават две категории сплитове:

1. Двублокова конструкция. Двойка модули са свързани с фреонова затворена магистрала. Комплексът е лесен за експлоатация и почти безшумен. Налични са различни варианти за оформяне на вътрешния блок, корпусът не заема полезна площ в стаята.
2. Мулти система. Външният модул осигурява работата на два до пет вътрешни блока.

Използването на мулти комплекс позволява да се зададат различни параметри на климатизацията в отделни помещения.

Недостатък на климатичната система – зависимостта на вътрешните блокове от един външен блок. При неговата повреда всички стаи ще останат без охлаждане

Критерий #2 — принцип на работа

Различават се обикновени и инверторни модели.

Ред на действие на традиционната сплит-система:

1. При повишаване на температурата климатикът се включва.
2. След охлаждане до определения предел агрегатът се изключва.
3. Работният цикъл на включване/изключване се повтаря непрекъснато.

А ето инверторният климатик работи по-„плавно“. След стартиране помещението се охлажда, но уредът продължава да работи с намалена мощност, поддържайки необходимата температура.

Инверторната версия на сплита е по-икономична от обикновения климатик с 30-40%. Стойността на енергийната ефективност EER на някои модели достига до 4-5,15

Благодарение на липсата на „рязка“ цикличност на работа инверторните климатици са малкошумни и дълготрайни.

И вие не знаете, кое е по-добре да изберете – инверторен или обикновен климатик? В такъв случай препоръчваме да се запознаете с основните им разлики, както и с плюсовете и минусите на всеки вариант.

Критерий #3 — функции и марка

Производителите, в стремежа си да спечелят благоразположението на купувачите, оборудват сплит-системите с допълнителни опции.

Добре е, ако климатикът притежава следните функции:

• вентилаторно разпределение на въздушния поток;
• автоматично възстановяване на настройките на уреда;
• дистанционно управление;
• вграден таймер.

Още една от търсените сред потребителите функции на климатика – приток на свеж въздух. Много производители предлагат такива модели.

Климатиците на популярни търговски марки са представени с широка гама от модели от различни ценови категории – от бюджетен икономичен клас до сплит-системи от премиум сегмент

Немалка роля при избора играе производителят на оборудването – колкото по-добра е репутацията на марката, толкова по-високи са показателите за качество и надеждност на оборудването.

В класацията на водещите производители преобладават чуждестранни компании: Daikin, LG, Sharp, Hitachi, Panasonic и General Climat. Най-добрите модели климатици разгледахме в следващата статия.

Изводи и полезно видео по темата

Практическите препоръки на специалиста ще помогнат да се определите с мощностните характеристики на климатика:

Разбирайки принципите на изчисляване на производителността на системите за климатизация, ще можете самостоятелно да определите диапазона на допустимата мощност.

Окончателното изчисляване на подходящите параметри е по-добре да се довери на професионалисти – опитен специалист ще вземе предвид всички експлоатационни нюанси и ще избере оптималния модел климатик.

Нуждаете се от климатик, но не искате да сбъркате с мощността и да изберете недостатъчно производително оборудване за апартамента/къщата? Може би имате въпроси относно изчисленията или искате да уточните определени нюанси? Попитайте за съвет в коментарите – нашите експерти и компетентни посетители на сайта ще се постараят да изяснят всички моменти.