Správny výpočet klimatizačného systému

Online kalkulačka na výpočet chladiaceho výkonu

Ak chcete nezávisle zvoliť výkon domácej klimatizácie, použite zjednodušenú metódu výpočtu plochy chladiacej miestnosti implementovanú v kalkulačke. Nuance online programu a zadané parametre sú popísané nižšie v pokynoch.

Poznámka. Program je vhodný na výpočet výkonu domácich chladičov a split systémov inštalovaných v malých kanceláriách. Klimatizácia priestorov v priemyselných budovách je zložitejšou úlohou, riešenou pomocou špecializovaných softvérových systémov alebo výpočtovou metódou SNiP.

Pokyny na používanie programu

Teraz vysvetlíme krok za krokom, ako vypočítať výkon klimatizácie na predloženej kalkulačke:

1. V prvých 2 poliach zadajte hodnoty pre plochu miestnosti v metroch štvorcových a výšku stropu.
2. Vyberte stupeň osvetlenia (slnečné žiarenie) cez okenné otvory. Slnečné svetlo prenikajúce do miestnosti dodatočne ohrieva vzduch - tento faktor je potrebné zohľadniť.
3. V nasledujúcej rozbaľovacej ponuke vyberte počet nájomníkov, ktorí v miestnosti zostávajú dlhší čas.
4. Na zostávajúcich kartách vyberte počet televízorov a osobných počítačov v zóne klimatizácie. Počas prevádzky tieto domáce spotrebiče tiež vytvárajú teplo a podliehajú účtovníctvu.
5. Ak je v miestnosti nainštalovaná chladnička, zadajte hodnotu elektrického výkonu domáceho spotrebiča do predposledného poľa. Charakteristiku je ľahké sa naučiť z návodu na obsluhu produktu.
6. Posledná karta umožňuje zohľadniť privádzaný vzduch vstupujúci do chladiacej zóny v dôsledku vetrania. Podľa regulačných dokumentov je odporúčaná početnosť bytových priestorov 1-1,5.

Pre referenciu. Výmenný kurz vzduchu ukazuje, koľkokrát sa počas jednej hodiny úplne obnoví vzduch v miestnosti.

Poďme si vysvetliť niektoré nuansy správneho vyplnenia polí a výberu kariet. Pri určovaní počtu počítačov a televízorov zvážte ich súčasnú prevádzku. Napríklad jeden nájomca zriedka používa oba spotrebiče súčasne.

Podľa toho sa na určenie požadovaného výkonu rozdeleného systému vyberie jednotka domácich spotrebičov, ktorá spotrebuje viac energie - počítač. Odvod tepla televízneho prijímača sa neberie do úvahy.

Kalkulačka obsahuje nasledujúce hodnoty pre prenos tepla z domácich spotrebičov:

• Televízor - 0,2 kW;
• osobný počítač - 0,3 kW;
• Pretože chladnička premieňa asi 30% spotrebovanej elektriny na teplo, program do výpočtov zahrnie 1/3 zadanej hodnoty.

Kompresor a chladič bežnej chladničky vydávajú teplo okolitému vzduchu.

Rada. Odvod tepla vášho zariadenia sa môže líšiť od uvedených hodnôt. Príklad: spotreba herného počítača s výkonným videoprocesorom dosahuje 500-600 W, notebook - 50-150 W. Ak poznáte čísla v programe, je ľahké nájsť potrebné hodnoty: pre herné PC si vyberte 2 štandardné počítače, namiesto notebooku si vezmite 1 televízny prijímač.

Kalkulačka umožňuje vylúčiť tepelný zisk z privádzaného vzduchu, ale výber tejto karty nie je úplne správny. Odymy v každom prípade cirkulujú cez obydlie a prenášajú teplo z iných miestností, napríklad z kuchyne. Je lepšie hrať na istotu a zahrnúť ich do výpočtu klimatizácie, aby jej výkon postačoval na vytvorenie príjemnej teploty.

Hlavný výsledok výpočtu výkonu sa meria v kilowattoch, sekundárny výsledok je v britských tepelných jednotkách (BTU). Pomer je nasledovný: 1 kW ≈ 3412 BTU alebo 3,412 kBTU.Ako si zvoliť split systém na základe získaných čísel, čítajte ďalej.

Vlastnosti techniky

Táto technika, ktorú je možné použiť pomocou kalkulačky vykurovania, sa pravidelne používa na výpočet technickej a ekonomickej efektívnosti vykonávania rôznych druhov programov na úsporu energie, ako aj pri používaní nových zariadení a uvádzaní energeticky účinných technológií na trh. procesy.

Na výpočet vykurovania miestnosti - výpočet tepelného zaťaženia (za hodinu) vo vykurovacom systéme samostatnej budovy môžete použiť vzorec:

V tomto vzorci, ktorý počíta s vykurovaním budovy:

• a je koeficient ukazujúci možnú korekciu rozdielu teplôt vonkajšieho vzduchu pri výpočte účinnosti vykurovacieho systému, kde to je od do = -30 ° C, a stanoví sa požadovaný parameter q;
• Ukazovateľ V (m3) vo vzorci predstavuje vonkajší objem vykurovanej budovy (možno ho nájsť v projektovej dokumentácii budovy);
• q (kcal / m3 h ° С) je špecifická vlastnosť pri vykurovaní budovy, berúc do úvahy = -30 ° С;
• Ki.р pôsobí ako koeficient infiltrácie, ktorý zohľadňuje také ďalšie charakteristiky ako sila vetra, tepelný tok. Tento ukazovateľ označuje výpočet nákladov na vykurovanie - jedná sa o úroveň tepelných strát budovy počas infiltrácie, pričom prenos tepla sa vykonáva vonkajším plotom a zohľadňuje sa teplota vonkajšieho vzduchu aplikovaná na celý projekt.

V tomto prípade sa výška určuje k hornému bodu tepelnej izolácie podkrovného priestoru. Ak je strecha v budove kombinovaná s podkrovím, potom vzorec pre výpočet vykurovania použije výšku budovy do stredu strechy. Je potrebné poznamenať, že ak sú v budove vyčnievajúce prvky a výklenky, pri výpočte V. sa to nezohľadňuje.

Dom s vyčnievajúcimi výklenkami

Po výpočte objemu spotreby tepla na určenie plochy suterénu (suterénu) vynásobte plochu jeho vodorovného úseku výškou.

Na určenie ukazovateľa Ki.r sa používa nasledujúci vzorec:

pričom:

• g - zrýchlenie dosiahnuté počas voľného pádu (m / s2);
• L je výška domu;
• w - podľa SNiP 23-01-99 - podmienená hodnota rýchlosti vetra v regióne počas vykurovacej sezóny;

V tých regiónoch, kde sa používa vypočítaný ukazovateľ teploty vonkajšieho vzduchu t £ -40, by sa pri výpočte vykurovacieho systému mala pred výpočtom vykurovania miestnosti pripočítať strata tepla vo výške 5%. Toto je prípustné v prípadoch, keď sa plánuje, že dom bude mať nevykurovaný suterén. Takéto tepelné straty sú spôsobené skutočnosťou, že podlaha priestorov na 1. poschodí bude vždy studená.

Strata tepla doma

Pri kamenných domoch, ktorých výstavba je už dokončená, je potrebné počítať s vyššími tepelnými stratami v prvom vykurovacom období a vykonať určité úpravy. V tomto prípade výpočet vykurovania podľa zväčšených ukazovateľov zohľadňuje dátum dokončenia stavby:

Máj - jún - 12%;

Júl - august - 20%;

September - 25%;

Vykurovacia sezóna (október - apríl) - 30%.

Na výpočet špecifickej vykurovacej charakteristiky budovy by sa mala q (kcal / m3 h) vypočítať pomocou tohto vzorca:

Metóda výpočtu a vzorce

Zo strany dôkladného používateľa je celkom logické nedôverovať číslam získaným na online kalkulačke. Na skontrolovanie výsledku výpočtu výkonu jednotky použite zjednodušenú metódu navrhnutú výrobcami chladiacich zariadení.

Požadovaný výkon klimatizácie pre domácnosť za studena sa teda vypočíta podľa vzorca:

Vysvetlenie označení:

• Qtp - tepelný tok vstupujúci do miestnosti z ulice cez stavebné konštrukcie (steny, podlahy a stropy), kW;
• Ql - odvod tepla od nájomcov bytov, kW;
• Qbp ​​- tepelný príkon z domácich spotrebičov, kW.

Je ľahké zistiť prenos tepla domácich elektrospotrebičov - pozrite sa do pasu produktu a nájdite charakteristiky spotrebovanej elektrickej energie. Takmer všetka spotrebovaná energia sa premieňa na teplo.

Dôležitý bod. Výnimkou z pravidla sú chladiace jednotky a jednotky pracujúce v režime štart / stop. Do 1 hodiny kompresor chladničky uvoľní do miestnosti množstvo tepla, ktoré sa rovná 1/3 maximálnej spotreby uvedenej v návode na obsluhu.

Kompresor domácej chladničky premieňa takmer všetku spotrebovanú elektrinu na teplo, ale pracuje v prerušovanom režime
Príkon tepla od ľudí určujú regulačné dokumenty:

• 100 W / h od odpočívajúcej osoby;
• 130 W / h - pri chôdzi alebo pri ľahkej práci;
• 200 W / h - pri veľkej fyzickej námahe.

Pre výpočty sa berie prvá hodnota - 0,1 kW. Zostáva určiť množstvo tepla prenikajúceho zvonku cez steny pomocou vzorca:

• S - štvorec ochladenej miestnosti, m²;
• h je výška stropu, m;
• q je špecifická tepelná charakteristika vzťahujúca sa na objem miestnosti, W / m³.

Vzorec umožňuje vykonať agregovaný výpočet tepelných tokov cez vonkajšie ploty súkromného domu alebo bytu pomocou špecifickej charakteristiky q. Jeho hodnoty sú akceptované nasledovne:

1. Izba sa nachádza na tienistej strane budovy, plocha okien nepresahuje 2 m², q = 30 W / m³.
2. Pri priemernom osvetlení a ploche zasklenia sa berie špecifická charakteristika 35 W / m³.
3. Izba sa nachádza na slnečnej strane alebo má veľa priesvitných štruktúr, q = 40 W / m³.

Po určení tepelného zisku zo všetkých zdrojov pridajte čísla získané pomocou prvého vzorca. Porovnajte výsledky manuálneho výpočtu s výsledkami online kalkulačky.

Veľká plocha zasklenia znamená zvýšenie chladiacej kapacity klimatizácie

Ak je potrebné zohľadniť tepelný príkon z ventilačného vzduchu, zvýši sa chladiaci výkon jednotky o 15-30%, v závislosti od výmenného kurzu. Pri aktualizácii ovzdušia 1-krát za hodinu vynásobte výsledok výpočtu koeficientom 1,16 - 1,2.

Výpočet výkonu pomocou ďalších parametrov

Za určitých okolností musí byť hodnota požadovaného chladiaceho výkonu, získaná typickým výpočtom, upravená s prihliadnutím na niektoré okolnosti.

Účtuje sa tok čerstvého vzduchu z mierne otvoreného okna

Ak si užívateľ nevie predstaviť svoju existenciu bez čerstvého vzduchu a plánuje počas prevádzky klimatizácie neustále vetrať miestnosť, mal by pri výpočte chladiaceho výkonu zvýšiť hodnotu Q1 o 30%.
Jeden by si nemal myslieť, že klimatizácia, ktorá sa počíta s prihliadnutím na túto zmenu a doplnenie, môže byť prevádzkovaná s otvorenými oknami - domáci spotrebič, aj ten najvýkonnejší, za takýchto podmienok nevydrží dlho.

Rozumie sa, že okno bude iba mierne otvorené (kovoplastové okná - v režime vetrania). Ešte lepšie je vybaviť miestnosť prívodným ventilom, ktorého výkon je možné presne regulovať.

Zaručene 18 - 20C

Vzorec pre výpočet Q1 je založený na 10-stupňovom rozdiele medzi vonkajšou a vnútornou teplotou. Práve o tomto rozdiele sa predpokladá, že poskytuje dostatočné pohodlie a zároveň je bezpečný: pri vstupe do miestnosti z ulice človek neriskuje prechladnutie.

Niektorí používatelia by však aj pri teplote 40 stupňov chceli mať v interiéri 18 - 20 stupňov. Potom by pri výpočte mali zvýšiť Q1 o 20% - 30%.

Horné poschodie

V bytoch horných podlaží je zväčšená plocha obvodových konštrukcií, cez ktoré preniká vonkajšie teplo do miestnosti - je pridaná strecha.
Vďaka tmavej farbe sa navyše na slnku vyhrieva dosť silno.

Obyvatelia takýchto bytov by preto mali zvýšiť hodnotu Q1 o 10% - 20%.

Veľká zasklievacia plocha

V prítomnosti zasklenia s rozlohou viac ako 2 štvorcových. m slnečného tepla vstupuje do miestnosti viac, ako stanovuje vzorec, a to je potrebné zohľadniť aj vykonaním dodatkov. Za každý ďalší štvorec. m zasklenia k vypočítanému chladiacemu výkonu by sa malo pridať:

• slabé svetlo: 50 - 100 W;
• pri strednom osvetlení: 100 - 200 W.

Pri intenzívnom svetle sa pridá 200 - 300 wattov.

Príklad pre izbu s rozlohou 20 m². m

Ukážeme výpočet kapacity pre klimatizáciu malého bytu - štúdia s rozlohou 20 m² s výškou stropu 2,7 m. Zvyšok počiatočných údajov:

• osvetlenie - stredné;
• počet obyvateľov - 2;
• plazmový televízny panel - 1 ks;
• počítač - 1 ks;
• spotreba elektrickej energie v chladničke - 200 W;
• frekvencia výmeny vzduchu bez zohľadnenia pravidelne fungujúceho kuchynského digestora - 1.

Emisia tepla od obyvateľov je 2 x 0,1 = 0,2 kW, z domácich spotrebičov, berúc do úvahy simultánnosť - 0,3 + 0,2 = 0,5 kW, zo strany chladničky - 200 x 30% = 60 W = 0,06 kW. Izba s priemerným osvetlením, špecifická charakteristika q = 35 W / m³. Zvažujeme tok tepla zo stien:

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

Konečný výpočet kapacity klimatizácie vyzerá takto:

Q = 1,89 + 0,2 + 0,56 = 2,65 kW, plus spotreba chladenia pri vetraní 2,65 x 1,16 = 3,08 kW.

Pohyb prúdov vzduchu okolo domu počas procesu vetrania

Dôležité! Nezamieňajte všeobecné vetranie s domácim. Prúd vzduchu prichádzajúci cez otvorené okná je príliš veľký a je zmenený nárazovým vetrom. Chladič by nemal a nemôže normálne upravovať miestnosť, kde voľne prúdi nekontrolovaný objem vonkajšieho vzduchu.

Pr = k · A · ∆T [Watt], kde

• k [W / m2 K] je koeficient prestupu tepla.
• A [m2] je efektívna plocha elektrickej skrinky.
• ∆T [K] je teplotný rozdiel medzi vzduchom vo vnútri a mimo skrinky.

Súčiniteľ prestupu tepla

- radiačný výkon na 1 m2 povrchu. Je konštantný a závisí od materiálu:

Materiál	Súčiniteľ prestupu tepla
Oceľový plech	5,5 W / m2 K
Nehrdzavejúca oceľ	5,5 W / m2 K
Hliník	12,0 W / m2 K
Plast	3,5 W / m2 K

Efektívna plocha ovládacej skrinky

merané podľa VDE 0660 časť 500. Výpočet závisí od polohy krytu:

Jedna skrinka samostatne stojaca A = 1,8 V (Š + H) + 1,4 W H

Jedna nástenná skrinka A = 1,4 W (H + D) + 1,8 D H

Koncová skrinka samostatne stojaceho radu A = 1,4 D (V + Š) + 1,8 W V

Koncová skrinka v rade na stenu A = 1,4 V (Š + H) + 1,4 W H

Samostatne stojaca riadková nie koncová skrinka A = 1,8 W V + 1,4 W D + H

Bezrámová skrinka v rade na stenu A = 1,4 W (V + H) + VV

Skriňa bez hrany v rade na stenu pod prístreškom A = 1,4 Š V + 0,7 Š D + D V

Kde Ž

- šírka skrinky,
H
- výška skrinky,
D
- hĺbka skrinky, meraná v metroch.

Teplotný rozdiel medzi vzduchom vo vnútri a vonku skrinky sa zvyčajne meria v Kelvinových stupňoch (teplotný rozdiel v Kelvinoch sa rovná teplotnému rozdielu v stupňoch Celzia).

Rozdiel sa zistí odpočítaním teploty okolia od teploty vo vnútri skrinky:

Výber klimatizácie podľa napájania

Delené systémy a chladiace jednotky iných typov sa vyrábajú vo forme modelových radov s produktmi štandardného výkonu - 2,1, 2,6, 3,5 kW atď. Niektorí výrobcovia označujú výkon modelov v tisícoch britských tepelných jednotiek (kBTU) - 07, 09, 12, 18 atď. V tabuľke je uvedená korešpondencia klimatizačných jednotiek vyjadrená v kilowattoch a BTU.

Odkaz. Z označení v kBTU vyšli populárne názvy chladiacich jednotiek rôznych studených, „deväť“ a ďalších.

Ak poznáte požadovaný výkon v kilowattoch a imperiálnych jednotkách, vyberte split systém v súlade s odporúčaniami:

1. Optimálny výkon klimatizácie pre domácnosť je v rozmedzí -5 ... + 15% vypočítanej hodnoty.
2. Je lepšie dať malú rezervu a výsledok zaokrúhliť smerom nahor - na najbližší produkt v modelovom rade.
3. Ak vypočítaná chladiaca kapacita prekročí kapacitu štandardného chladiča o stotinu kilowattu, nemali by ste zaokrúhľovať nahor.

Príklad. Výsledok výpočtov je 2,13 kW, prvý model v sérii vyvíja chladiaci výkon 2,1 kW, druhý - 2,6 kW. Zvolili sme možnosť č. 1 - klimatizáciu s výkonom 2,1 kW, čo zodpovedá 7 kBTU.

Príklad dva. V predchádzajúcej časti sme vypočítali výkon jednotky pre garsónku - 3,08 kW a spadli sme medzi úpravy 2,6-3,5 kW. Zvolili sme split systém s vyššou kapacitou (3,5 kW alebo 12 kBTU), pretože návrat k nižšiemu sa neudrží do 5%.

Pre referenciu. Upozorňujeme, že spotreba energie akejkoľvek klimatizácie je trikrát nižšia ako jej chladiaca kapacita. Jednotka 3,5 kW „vytiahne“ zo siete v maximálnom režime asi 1 200 W elektrickej energie. Dôvod spočíva v princípe fungovania chladiaceho stroja - „split“ nevytvára chlad, ale prenáša teplo na ulicu.

Prevažná väčšina klimatických systémov je schopná pracovať v 2 režimoch - chladenie a kúrenie počas chladnej sezóny. Tepelná účinnosť je navyše vyššia, pretože motor kompresora, ktorý spotrebúva elektrickú energiu, navyše ohrieva freónový okruh. Rozdiel výkonu v režime chladenia a kúrenia je uvedený v tabuľke vyššie.

Na akú moc by ste sa mali zamerať

V technickej dokumentácii klimatizačných zariadení sú uvedené dva alebo tri typy napájania. Indikátory charakterizujú rôzne prevádzkové parametre: chladiaci a vykurovací výkon, ako aj elektrickú energiu spotrebovanú split systémom.

Rozptyl metrík môže byť zavádzajúci. V elektrických vykurovacích zariadeniach, ako sú kotly alebo radiátory, zodpovedá tepelný výkon spotrebovanej energii. Pre klimatizáciu sú tieto parametre odlišné.

Splitový komplex, na rozdiel od ohrievača, priamo nemení elektrinu, ale využíva ju na prevádzku tepelného čerpadla. Ten je schopný čerpať tepelnú energiu oveľa viac ako spotrebovaná elektrická energia.

Chladiaci výkon je uvedený v kW, rozsah hodnôt pre vybavenie domácnosti je 2-8 kW. Mnoho výrobcov navyše používa vo svojich údajových listoch britskú značku BTU.

Chladiaci výkon rozdelenia musí byť vhodný pre prevádzkové podmienky. V opačnom prípade sa normalizácia mikroklímy na stanovenú teplotu stane pre klimatizáciu drvivou úlohou a deaktivuje zariadenie. Sú možné dva scenáre:

• nízka produktivita - prevádzka jednotky je na hranici možností;
• nadmerný výkon - zvýšenie počtu spínačov zapnutia / vypnutia, čo má nepriaznivý vplyv na elektrický motor.

Schopnosť vykurovať miestnosť charakterizuje prenosovú kapacitu rozdelenia. Tepelný výkon je vždy o niečo vyšší ako chladiaci výkon. Rozdiel medzi indikátormi je pomer tepelných strát na čerpacej ceste freónov v režimoch chladenia a kúrenia.

Indikátor tepelného výkonu je obzvlášť dôležitý, ak sa plánuje, že sa klimatizácia použije ako mimosezónny zdroj vykurovania. Splitový komplex je mnohokrát účinnejší ako elektrický ohrievač.