Cómo calcular la potencia del aire acondicionado y elegir la unidad adecuada para sus necesidades

Un cálculo competente de la potencia del aire acondicionado es la clave para una operación efectiva y sin interrupciones y la durabilidad de los equipos de control climático. La elección del rendimiento se basa en las dimensiones generales de la habitación y los factores relacionados que contribuyen a la acumulación de radiación térmica.

Tener en cuenta todos los parámetros y matices de operación nos permite proporcionar una reserva de energía óptima, pero al mismo tiempo no pagar de más por el súper rendimiento del sistema dividido.

¿Pero cómo hacer los cálculos necesarios? Consideraremos este problema en detalle en nuestro artículo. Además de dos métodos para calcular la potencia, detengámonos en otros criterios importantes que afectan la elección de un acondicionador de aire.

¿Qué dicen los valores de potencia en la documentación?

En la documentación técnica para aires acondicionados, se indican dos o tres tipos de energía. Los indicadores caracterizan diferentes parámetros de funcionamiento: salida de frío y calor, así como la energía eléctrica consumida por el sistema dividido.

La dispersión de los indicadores puede ser engañosa. En aparatos de calefacción, como una caldera o un radiador, la producción de calor corresponde a la energía consumida. Para un aire acondicionado, estos parámetros son diferentes.

El complejo dividido, a diferencia del calentador, no convierte directamente la electricidad, sino que la utiliza para operar la bomba de calor. Este último es capaz de bombear calor mucho más que la energía eléctrica consumida.

Un ejemplo de la visualización de las características de potencia en el pasaporte del aire acondicionado Lennox GHM09, que funciona en dos modos: refrigeración y calefacción.

La capacidad de enfriamiento es la principal característica técnica que determina la capacidad de un aire acondicionado para eliminar el calor del exterior del edificio.El consumo de energía es interesante en términos de selección del cable de suministro y planificación de costos.

La potencia de enfriamiento se indica en kW, el rango de valores de los equipos domésticos es de 2-8 kW. Además, muchos fabricantes en las especificaciones técnicas usan el marcado británico - BTU (BTU).

La capacidad de enfriamiento de la división debe ser adecuada a las condiciones de servicio. De lo contrario, normalizar el microclima a una temperatura determinada se convertirá en una tarea abrumadora para el aire acondicionado y dañará el equipo.

Dos escenarios son posibles:

• baja productividad - funcionamiento de la unidad al borde de las posibilidades;
• exceso de poder - un aumento en el número de encendido / apagado, que afecta negativamente al motor eléctrico.

La capacidad de calentar una habitación caracteriza la conductividad térmica de una división. La potencia de transferencia de calor siempre es ligeramente superior a la capacidad de enfriamiento. La diferencia entre los indicadores es la relación de pérdida de calor en la ruta del flujo de freón en los modos de enfriamiento y calefacción.

El indicador de potencia térmica es especialmente relevante si se planea utilizar el aire acondicionado como fuente de calefacción fuera de temporada. El complejo dividido es varias veces más efectivo que un calentador eléctrico. Sobre las características del sistema dividido para el calor que hablé aquí.

Por 1 kW de electricidad consumida, los aires acondicionados modernos producen alrededor de 3.6-5.5 kW de calor. Este volumen es suficiente para calentar una superficie habitable de 36-55 m2, respectivamente.

Valor BTU e interpretación de etiquetas

BTU / BTU: unidad térmica británica para medir la energía térmica. El valor determina la cantidad de calor gastado calentando una libra de agua por 1 ° Faringate.

Es esta unidad la que expresa la capacidad de enfriamiento del equipo HVAC y a menudo está presente en el etiquetado del producto.

La relación entre W y BTU / h:

• 1 BTU / h ≈ 0.2931 W, para la conveniencia del cálculo, se utiliza 0.3 W;
• 1 kW ≈ 3412 BTU / h.

El aire acondicionado es una invención estadounidense que utiliza un sistema de medidas occidental. Para mayor practicidad y visualización de la pantalla, se decidió estandarizar y expresar la capacidad de enfriamiento en números redondos, por ejemplo: 7000 BTU / h, 9000 BTU / h, etc.

Los modelos divididos llevan los nombres correspondientes: "siete", "nueve", etc. Por lo tanto, el aire acondicionado LG GO7ANT pertenece a unidades de baja potencia: "sietes". Su rendimiento es de 2,1 kW

Al comprender la designación digital en el etiquetado de los equipos, será posible determinar aproximadamente para qué habitación está diseñado el acondicionador de aire.

Evaluación de consumo de energía y eficiencia energética

Como se señaló anteriormente, además de la producción de frío y calor, el consumo de energía se indica en el pasaporte del sistema dividido. El valor determina el consumo de energía. Le recomendamos que lea las reglas calcular el consumo de electricidad y formas de guardarlo.

Sin embargo, el coeficiente y la clase de eficiencia energética son más informativos.

EER y COP: indicadores de eficiencia energética del aire acondicionado en modo de refrigeración y calefacción, respectivamente. El valor se calcula dividiendo la capacidad de refrigeración o calefacción por el consumo de energía.

De hecho, los coeficientes Eer y COP muestra la cantidad de frío / calor producido mientras se consume 1 kW de energía eléctrica. Cuanto mayor sea su valor numérico, mayor será la eficiencia del sistema climático y menor será el nivel de consumo de energía.

Es decir, cuando EER = 2.5 el aire acondicionado a la máxima potencia de enfriamiento consume electricidad Q / 2.5. Multiplicando el resultado por el período de trabajo, puede averiguar el consumo diario de energía.

Según el EER, las divisiones se clasifican en clases de eficiencia energética. Las unidades más económicas se asignan a la categoría "A", el grupo "G" está representado por aires acondicionados con el mayor consumo de electricidad.

Hay tres clases premium adicionales que caracterizan la tecnología climática que ahorra energía. Un representante digno del grupo A +++ es el complejo dividido MSZ-LN60VGR de Mitsubishi Electric

Métodos de cálculo de auto potencia

Hay varias formas de calcular el rendimiento dividido. Lo más simple pero no lo suficientemente confiable es el cálculo del área. Más preciso es el método de ingeniería de calor, teniendo en cuenta las características de diseño de la habitación y las entradas de calor totales.

Opción n. ° 1: elegir un aire acondicionado por área de servicio

La potencia aproximada de la unidad se puede determinar sin cálculos matemáticos, apelando con un criterio de evaluación práctico: el área de la habitación.

La capacidad de enfriamiento promedio de la división es de 1 kW por cada 10 m2 del cuarto de servicio. Esta norma es relevante para locales residenciales con una altura de techo de 2.5-3 m.

Por lo tanto, al calcular la potencia del aire acondicionado, el área de servicio debe dividirse entre 10. Por ejemplo, para una habitación de 22 metros cuadrados, es adecuado un modelo con una capacidad de 2.2 kW. El valor obtenido corresponde a los "siete" según el sistema BTU.

El TDP se incrementa en un 20% en los siguientes casos:

• la ubicación de la habitación en el lado soleado de la casa;
• la presencia de ventanas panorámicas;
• colocación de una gran cantidad de equipos de oficina, electrodomésticos.

Se debe proporcionar un suministro de capacidad de enfriamiento del 20% si mucha gente vive o trabaja constantemente en la habitación.

Al elegir equipos de control de clima para espaciosas habitaciones de 60 metros cuadrados, edificios industriales o comerciales, la dependencia directa de la capacidad de enfriamiento en el área ya no funciona

Debido a las impresionantes dimensiones, la posible angularidad y curvatura, los flujos de aire se distribuyen de manera desigual. En este caso, es aconsejable instalar complejos divididos multisistema.

Opción # 2: uso del cálculo de calor

El cálculo termotécnico se considera más preciso teniendo en cuenta las características estructurales y operativas del edificio. A continuación, considere la fórmula típica utilizada para los cálculos.

Factores determinantes:

• dimensiones de la sala: área y altura exacta;
• cantidad de personas;
• propósito de la sala: gimnasio, trabajo activo, descanso, etc.
• fuentes de calor, equipos domésticos / de oficina;
• La presencia de fachadas y cubiertas aisladas.

El énfasis principal en la evaluación de la potencia del aire acondicionado está en la ganancia de calor total.

El método de cálculo térmico propuesto es aplicable para locales de oficinas, habitaciones separadas de casas privadas y apartamentos en edificios capitales. Restricciones de área - 70 metros cuadrados

Cuanto mayor sea el flujo de calor, mayor será la capacidad de enfriamiento de la división.

Fórmula típica:

Q = Q1 + Q2 + Q3,

Donde: Q - potencia de enfriamiento total; Q1 - calor de elementos estructurales de la habitación; Q2 - influjo de calor de las personas; Q3 - Disipación de calor de la tecnología.

Paso # 1 - Calculando Q1

El calor de la habitación se determina de la siguiente manera:

Q1 = V * g,

donde: V - el volumen de los locales atendidos, calculado por el producto de un metro cuadrado y la altura del techo; g - coeficiente estimado de transferencia de calor.

El valor de g depende de la orientación de las ventanas y del nivel de luz natural en la habitación:

• 40 - lado soleado, la insolación intensa es característica de la orientación sur, suroeste y sureste;
• 35 - iluminación moderada del lado este, noroeste y oeste;
• 30 - la prevalencia de sombreado durante el día se observa en habitaciones cuyas ventanas dan al norte o al noreste.

Como puede ver, para el lado soleado habrá el coeficiente de transferencia de calor más alto.

Paso # 2 - Definiendo Q2

La producción de calor de las personas depende de su edad y movilidad.

Para un adulto, los siguientes indicadores de disipación de calor son característicos:

• estado inactivo - 80 W;
• trabajo ligero, cargas moderadas - 125 W;
• actividad activa - 170 vatios.

Al hacer trabajo duro y ejercicios deportivos intensos, la producción de calor alcanza los 250 vatios.

Para una evaluación más confiable del aumento de calor, se toman niños menores de 12 años con un coeficiente de 0.5, hasta 17 años - 0.75

Sin embargo, este enfoque se justifica al elegir un sistema dividido en las instalaciones de cuidado infantil.El aire acondicionado se compra para el futuro, por lo que para la familia, la transferencia de calor de los niños debe equipararse con indicadores "adultos".

Para un sistema de enfriamiento de un departamento, el parámetro Q2 está determinado por el producto del número de residentes por el valor promedio de liberación de calor, aproximadamente 110 W.

Paso # 3 - calcula Q3

El excedente de calor del equipo eléctrico se calcula mediante la fórmula:

Q3 = N * m * i,

Donde:

• N - unidad de potencia del equipo;
• m - el número de electrodomésticos;
• yo - el coeficiente de conversión de electricidad en calor.

En los cálculos, es necesario tener en cuenta la frecuencia de uso del equipo durante el día, tomando el trabajo durante todo el día como una unidad.

Los coeficientes de transferencia de energía para diferentes equipos se muestran en la tabla. Valores adicionales de entrada de calor: TV - 0.2 kW, fotocopiadora, computadora - 0.3 kW, otros aparatos de iluminación / electrodomésticos - 30% del consumo de energía nominal

Resumiendo la ganancia de calor total, puede determinar la potencia del aire acondicionado. Se permite exceder la capacidad de enfriamiento de la unidad en un 15% del indicador calculado o reducirla en un máximo del 5%.

Cálculos paso a paso de la potencia del equipo.

Primero, calcularemos la capacidad del equipo necesario para una habitación en particular con un área de 24 m2. Y luego consideraremos en qué situaciones se usan las correcciones.

Cálculo de potencia para una habitación específica.

Los datos calculados para determinar el rendimiento de la división:

• área de la habitación: 24 metros cuadrados, altura del techo: 2,8 cm;
• una habitación con una ventana estándar orientada al sur;
• número de residentes: 2 personas;
• Equipado con electrodomésticos: computadora, TV, refrigerador (0.3 kW), lámpara incandescente (0.1 kW).

Es posible el funcionamiento simultáneo de los aparatos eléctricos enumerados.

Paso 1 - determinación del calor de ventanas, pisos, paredes y techos.

Q1 = 24 * 2.7 * 40 = 2592 W

El valor resultante se puede redondear de forma segura hasta 2,6 kW. El coeficiente g = 40 se usa en el cálculo, ya que la habitación está bien iluminada.

Paso 2 - cálculo de la ganancia de calor de las personas. Tomamos la producción de calor de un adulto por 110 vatios.

Q2 = 2 * 110 = 220 W o 0.22 kW

Paso 3 - las entradas de calor de los equipos se calculan para cada tipo de equipo, teniendo en cuenta el factor de conversión de la electricidad:

• computadora - 0.3 kW;
• TV - 0.2 kW;
• una lámpara eléctrica - 90 W (100 W * 0.9);
• refrigerador - 100 W (300 W * 0.3).

Q3 = 300 + 200 + 90 + 100 = 600 W o 0.6 kW

Paso 4 - cálculo de la capacidad de enfriamiento del aire acondicionado.

Q = 2.6 + 0.22 + 0.6 = 3.42 kW

A modo de comparación, es posible hacer una selección aproximada de un acondicionador de aire únicamente por área sin tener en cuenta el número de entradas de calor y de vida. Para un área de 24 metros cuadrados, la capacidad de enfriamiento estimada debe ser de 2.4 kW, teniendo en cuenta una buena iluminación: 2.4 * 1.2 = 2.88 kW.

De acuerdo con los parámetros iniciales, se recomienda elegir un aire acondicionado con una potencia en el rango de 3.3-3.9 kW. Las divisiones de los "doce" corresponden a este valor: su productividad es de 3.5-3.5 kW

En esta situación, los resultados del cálculo para los dos métodos difieren. La prioridad es la computación "térmica". La capacidad de enfriamiento del aire acondicionado debe extinguir toda entrada de calor posible.

Condiciones especiales

La técnica descrita anteriormente en la mayoría de los casos no necesita ser ajustada y proporciona un resultado preciso.

Especial atención merece:

• la necesidad de ventilación regular;
• la ubicación del local en el piso superior;
• clima cálido de la región;
• Amplia zona de acristalamiento.

Consideramos todos estos casos con más detalle.

Aire fresco

La documentación para sistemas divididos generalmente estipula que no es deseable el funcionamiento del dispositivo con ventanas abiertas.

La entrada de flujo de aire externo que ingresa a la habitación crea una carga de calor imprevista para la tecnología climática. El volumen de aire fresco no está estandarizado, y es difícil predecir la reserva de energía óptima por adelantado.

Para mantener un microclima normal sin mover constantemente la hoja, puede dejar la ventana en microventilación o montar válvula de suministro. Ambas opciones no provocan corrientes de aire cuando la puerta principal está cerrada.

Cuando se opera una división en condiciones de ventilación suave, es necesario considerar:

1. Para compensar la carga de calor adicional, Q1 al calcular la potencia del aire acondicionado debe incrementarse en un 20%.
2. El consumo de electricidad durante la operación dividida aumentará al 15%.

En climas cálidos, no debe confiar en la reserva de energía. Con una entrada de calor significativa, el aire acondicionado no proporcionará la temperatura establecida.

Piso superior de la vivienda

En los áticos y apartamentos de los últimos pisos sin ático, el calor del techo calentado se transfiere al interior de la habitación. La situación se ve agravada por la presencia de techos planos de color oscuro.

Para compensar la entrada de calor desde el techo, se proporciona una reserva de capacidad de enfriamiento: al determinar la potencia del aire acondicionado, Q1 se multiplica por un factor de 1.15-1.2

Clima cálido de la región

Una de las reglas para el uso seguro del aire acondicionado es cumplir con la diferencia de temperatura permitida fuera y dentro del edificio. El límite del valor es 10 ° C. Por ejemplo, si la ventana es de 35 ° C, la temperatura ambiente recomendada es de al menos 25 ° C.

La potencia nominal de los complejos divididos se indica teniendo en cuenta el funcionamiento en condiciones de hasta 31-33 ° С. Con un aumento de hasta 40 ° C y más, la capacidad de enfriamiento de la unidad no es suficiente para mantener los preciados 18-20 ° C.

Dada la predisposición del clima a veranos sofocantes y sus propias preferencias por el nivel de frescor, en los cálculos, el indicador Q1 también debe aumentarse en un 20-30%.

Grandes ventanas en la habitación

La fórmula estándar supone la presencia en la habitación de una ventana de dimensiones estándar, hasta 2 metros cuadrados. Varias aberturas de ventanas o un diseño panorámico aumentan la ganancia de calor no contabilizada.

Debido al mayor efecto del flujo de luz que ingresa a través de las ventanas, en la estación cálida, la tecnología climática gasta la mitad de la energía para compensar el calor solar

El ajuste de la capacidad de enfriamiento se realiza en función de cada metro cuadrado de acristalamiento adicional:

• + 200-300 W - para el lado soleado;
• + 100-200 W - insolación moderada de la habitación;
• + 50-100 vatios - la prevalencia de sombreado.

La reducción de las ganancias de calor solar ayudará a las persianas o cortinas de luz.

Criterios adicionales para elegir un aire acondicionado

Además de las características de potencia del sistema y la clase de eficiencia energética, antes de comprar, debe decidir los siguientes parámetros:

• tipo de aire acondicionado;
• el principio de funcionamiento de la unidad;
• funcionalidad;
• Empresa fabricante.

A continuación, consideramos con más detalle cada uno de estos criterios.

Criterio n. ° 1: tipo de aire acondicionado

Para uso doméstico monobloques y sistemas divididos. La primera categoría incluye modelos de ventanas y dispositivos portátiles compactos. Los aires acondicionados integrados en la ventana han perdido su antigua popularidad.

Están reemplazados por modificaciones más modernas, sin los inconvenientes de sus predecesores: ruido, poca luz debido al desorden de la ventana, elección limitada de ubicación

Ventajas indiscutibles de los "enfriadores" de ventanas: bajo costo y facilidad de mantenimiento. Tal unidad es más adecuada para el uso de cabañas de verano de temporada que para un apartamento.

Los monobloques móviles están equipados con un conducto flexible que elimina el calor a la calle. Aire acondicionado portátil: la mejor solución para un espacio alquilado. Calificación de los mejores modelos móviles que trajimos en este articulo.

Ventajas de la barra de chocolate móvil: capacidad de transporte, facilidad de instalación. Contras: grandes dimensiones, alto nivel de ruido, "unión" al canal de salida

Los sistemas divididos con confianza ocupan una posición de liderazgo entre los sistemas de aire acondicionado domésticos.

Según la forma de rendimiento, se distinguen dos categorías de divisiones:

1. Diseño de dos bloques. Un par de módulos está conectado por una línea cerrada de freón. El complejo es fácil de operar y prácticamente silencioso. Están disponibles diferentes opciones de diseño para la unidad interior, el estuche no ocupa el área utilizable en la habitación.
2. Sistema múltiple. Un módulo externo proporciona la operación de dos a cinco unidades interiores.

El uso de un complejo múltiple le permite configurar varios parámetros de aire acondicionado en habitaciones individuales.

La desventaja del sistema climático es la dependencia de las unidades interiores en una sola calle. Si se descompone, todas las habitaciones permanecerán sin enfriarse.

Criterio n. ° 2: principio de funcionamiento

Distinguir entre modelos convencionales e inversores.

El procedimiento de operación de un sistema de división tradicional:

1. Cuando la temperatura aumenta, el aire acondicionado se enciende.
2. Después de enfriar al pasillo designado, la unidad se apaga.
3. El ciclo de trabajo encendido / apagado se repite continuamente.

Y aqui aire acondicionado inverter funciona más "sin problemas". Después de comenzar, la habitación se enfría, pero el dispositivo continúa funcionando con energía reducida, manteniendo la temperatura deseada.

La versión invertida del split es 30-40% más económica que un aire acondicionado convencional. La eficiencia energética EER de algunos modelos alcanza valores de hasta 4-5.15

Debido a la ausencia de un ciclo de funcionamiento "agudo", los aires acondicionados inverter son silenciosos y duraderos.

Tu tampoco sabes cual es mejor elegir - inversor o aire acondicionado convencional? En este caso, le recomendamos que se familiarice con sus principales diferencias, así como con los pros y los contras de cada opción.

Criterio n. ° 3: características y marca

Los fabricantes, en un esfuerzo por ganarse el favor de los clientes, equipan los sistemas divididos con opciones adicionales.

Es bueno si el aire acondicionado tiene las siguientes funciones:

• distribución del ventilador del flujo de aire;
• restauración automática de la configuración del dispositivo;
• control remoto
• temporizador incorporado.

Otra de las características del aire acondicionado que se demanda entre los usuarios es aire fresco. Muchos fabricantes ofrecen tales modelos.

Los aires acondicionados de marcas populares están representados por una amplia gama de modelos de diferentes categorías de precios, desde la clase económica económica hasta los sistemas divididos del segmento premium

El fabricante del equipo juega un papel importante en la selección: cuanto mejor sea la reputación de la marca, mayores serán los indicadores de calidad y la confiabilidad del equipo.

Las empresas extranjeras prevalecen en el ranking de los principales fabricantes: Daikin, LG, Sharp, Hitachi, Panasonic y General Climat. Los mejores modelos de aires acondicionados que revisamos en el siguiente artículo.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Las recomendaciones prácticas de un especialista ayudarán a determinar las características de potencia del aire acondicionado:

Al comprender los principios de cálculo del rendimiento de los sistemas de aire acondicionado, será posible determinar de forma independiente el rango de potencia permitida.

Es mejor confiar el cálculo final de los parámetros adecuados a los profesionales: un especialista experimentado tendrá en cuenta todos los matices operativos y seleccionará el modelo óptimo de aire acondicionado.

¿Necesita aire acondicionado, pero no desea calcular mal con la energía y elegir equipos insuficientemente productivos en el apartamento / casa? ¿Quizás todavía tiene preguntas sobre los cálculos o quiere aclarar ciertos matices? Solicite asesoramiento en los comentarios: nuestros expertos y visitantes competentes del sitio intentarán aclarar todos los puntos.