Como calcular a potência do ar condicionado e escolher a unidade certa para suas necessidades

Um cálculo competente da potência do ar condicionado é a chave para uma operação eficaz e ininterrupta e durabilidade dos equipamentos de controle climático. A escolha do desempenho é baseada nas dimensões gerais da sala e em fatores relacionados que contribuem para o acúmulo de radiação térmica.

Levar em consideração todos os parâmetros e nuances de operação permite fornecer uma reserva de energia ideal, mas, ao mesmo tempo, não pagar a mais pelo super desempenho do sistema dividido.

Mas como fazer os cálculos necessários? Vamos considerar esse problema em detalhes em nosso artigo. Além de dois métodos para calcular a potência, vamos considerar outros critérios importantes que afetam a escolha de um ar-condicionado.

O que dizem os valores de potência na documentação?

Na documentação técnica dos aparelhos de ar condicionado, são indicados dois ou três tipos de energia. Os indicadores caracterizam diferentes parâmetros operacionais: produção de frio e calor, além da energia elétrica consumida pelo sistema split.

A dispersão de indicadores pode ser enganosa. Em aparelhos de aquecimento, como uma caldeira ou radiador, a produção de calor corresponde à energia consumida. Para um ar condicionado, esses parâmetros são diferentes.

O complexo dividido, diferentemente do aquecedor, não converte diretamente a eletricidade, mas a utiliza para operar a bomba de calor. O último é capaz de bombear calor muito mais do que a energia elétrica consumida.

Um exemplo da exibição de características de energia no passaporte para o ar condicionado Lennox GHM09, que opera em dois modos: refrigeração e aquecimento

A capacidade de refrigeração é a principal característica técnica que determina a capacidade de um ar condicionado para remover o calor fora do edifício.O consumo de energia é interessante em termos de seleção de cabos de alimentação e planejamento de custos

A potência de refrigeração é indicada em kW, a faixa de valores de equipamentos domésticos é de 2-8 kW. Além disso, muitos fabricantes nas especificações técnicas usam a marcação britânica - BTU (BTU).

A capacidade de resfriamento da divisão deve ser adequada às condições de serviço. Caso contrário, normalizar o microclima para uma determinada temperatura se tornará uma tarefa esmagadora para o ar condicionado e danificará o equipamento.

São possíveis dois cenários:

• baixa produtividade - operação da unidade à beira de possibilidades;
• excesso de poder - um aumento no número de liga / desliga, que afeta adversamente o motor elétrico.

A capacidade de aquecer uma sala caracteriza a condutividade térmica de uma divisão. A energia de transferência de calor é sempre ligeiramente superior à capacidade de refrigeração. A diferença entre os indicadores é a taxa de perda de calor no caminho do fluxo de freon nos modos de resfriamento e aquecimento.

O indicador de energia térmica é especialmente relevante se o ar condicionado estiver planejado para ser usado como fonte de aquecimento fora da estação. O complexo dividido é várias vezes mais eficaz que um aquecedor elétrico. Sobre os recursos do sistema dividido para aquecimento, conversei aqui.

Para 1 kW de eletricidade consumida, os modernos aparelhos de ar condicionado produzem cerca de 3,6 a 5,5 kW de calor. Esse volume é suficiente para aquecer um espaço de 36 a 55 m², respectivamente

Valor do BTU e interpretação do rótulo

BTU / BTU - Unidade térmica britânica para medir a energia térmica. O valor determina a quantidade de calor gasto aquecendo uma libra de água por 1 ° Faringate.

É esta unidade que expressa a capacidade de refrigeração dos equipamentos de climatização e está frequentemente presente na rotulagem do produto.

A razão entre W e BTU / h:

• 1 BTU / h ≈ 0,2931 W, para conveniência do cálculo, é usado 0,3 W;
• 1 kW ≈ 3412 BTU / h.

O ar condicionado é uma invenção americana que utiliza um sistema ocidental de medidas. Para maior praticidade e visualização da tela, foi decidido padronizar a capacidade de resfriamento e expressá-la em números redondos, por exemplo: 7000 BTU / h, 9000 BTU / h, etc.

Os modelos divididos apresentam os nomes correspondentes: "sete", "nove" etc. Portanto, o ar condicionado LG GO7ANT pertence a unidades de baixa potência - "setes". Seu desempenho é de 2,1 kW

Compreendendo a designação digital na rotulagem de equipamentos, será possível determinar aproximadamente para qual sala o ar condicionado foi projetado.

Avaliação do consumo de energia e eficiência energética

Como observado acima, além da produção de frio e calor, o consumo de energia é indicado no passaporte do sistema dividido. O valor determina o consumo de energia. Recomendamos que você leia as regras cálculo do consumo de eletricidade e maneiras de salvá-lo.

No entanto, o coeficiente e a classe de eficiência energética são mais informativos.

EER e COP - indicadores de eficiência energética do ar condicionado nos modos de resfriamento e aquecimento, respectivamente. O valor é calculado dividindo a capacidade de refrigeração ou aquecimento pelo consumo de energia

De fato, os coeficientes Eer e COP mostre a quantidade de frio / calor produzido enquanto consome 1 kW de energia elétrica. Quanto maior o valor numérico, maior a eficiência do sistema climático e menor o nível de consumo de energia.

Ou seja, quando EER = 2,5 ar condicionado com potência de refrigeração máxima consome eletricidade Q / 2.5. Multiplicando o resultado pelo período de trabalho, você pode descobrir o consumo diário de energia.

Com base no EER, as divisões são classificadas em classes de eficiência energética. As unidades mais econômicas são atribuídas à categoria "A", o grupo "G" é representado por aparelhos de ar condicionado com o maior consumo de eletricidade.

Existem três classes premium adicionais que caracterizam a tecnologia climática de economia de energia. Um representante digno do grupo A +++ é o complexo dividido MSZ-LN60VGR da Mitsubishi Electric

Métodos de cálculo de potência própria

Existem várias maneiras de calcular o desempenho dividido. O mais simples, mas não confiável o suficiente, é o cálculo da área. Mais preciso é o método de engenharia de calor, levando em consideração os recursos de design da sala e as entradas totais de calor.

Opção 1 - escolha de um ar condicionado por área de serviço

A potência aproximada da unidade pode ser determinada sem cálculos matemáticos, recorrendo a um critério de avaliação prático - a área da sala.

A capacidade média de resfriamento da divisão é de 1 kW por 10 m² da sala de serviço. Esta norma é relevante para instalações residenciais com uma altura de teto de 2,5 a 3 m.

Assim, ao calcular a potência do ar condicionado, a área de serviço deve ser dividida por 10. Por exemplo, para uma sala de 22 m², é adequado um modelo com capacidade de 2,2 kW. O valor obtido corresponde aos "sete" de acordo com o sistema BTU.

O TDP é aumentado em 20% nos seguintes casos:

• a localização da sala no lado ensolarado da casa;
• a presença de janelas panorâmicas;
• colocação de um grande número de equipamentos de escritório, aparelhos elétricos.

Um suprimento de capacidade de refrigeração de 20% deve ser fornecido se muitas pessoas vivem ou trabalham constantemente na sala.

Ao escolher equipamentos de controle climático para salas espaçosas de 60 m², prédios industriais ou comerciais, a dependência direta da capacidade de refrigeração da área não funciona mais

Devido às impressionantes dimensões, possível angularidade e curvatura, os fluxos de ar são distribuídos de maneira desigual. Nesse caso, é aconselhável instalar complexos divididos de vários sistemas.

Opção 2 - usando cálculo de calor

O cálculo termotécnico é considerado mais preciso, levando em consideração as características estruturais e operacionais do edifício. Em seguida, considere a fórmula típica usada para cálculos.

Fatores determinantes:

• dimensões da sala: área e altura exata;
• número de pessoas;
• finalidade da sala: academia, trabalho ativo, descanso, etc;
• fontes de calor; equipamentos domésticos / de escritório;
• a presença de fachadas e telhados isolados.

A ênfase principal na avaliação da potência do ar condicionado está no ganho total de calor.

O método proposto de cálculo térmico é aplicável a escritórios, salas separadas de casas particulares e apartamentos em prédios principais. Restrições de área - 70 m²

Quanto maior o fluxo de calor, maior a capacidade de resfriamento da divisão.

Fórmula típica:

Q = Q1 + Q2 + Q3,

Onde: Q - poder de refrigeração total; Q1 - calor de elementos estruturais da sala; Q2 - afluxo de calor das pessoas; Q3 - dissipação de calor da tecnologia.

Etapa 1 - Cálculo do primeiro trimestre

O calor da sala é determinado da seguinte forma:

Q1 = V * g,

onde: V - o volume das instalações atendidas, calculado pelo produto de uma metragem quadrada e pela altura do teto; g - coeficiente estimado de transferência de calor.

O valor de g depende da orientação das janelas e do nível de luz natural na sala:

• 40 - lado ensolarado, insolação intensa é característica da orientação sul, sudoeste, sudeste;
• 35 - iluminação moderada do lado leste, noroeste e oeste;
• 30 - a prevalência de sombreamento durante o dia é observada em salas cujas janelas estão voltadas para o norte ou nordeste.

Como você pode ver, para o lado ensolarado, haverá o maior coeficiente de transferência de calor.

Etapa 2 - Definindo o Q2

A produção de calor das pessoas depende da idade e da mobilidade.

Para um adulto, os seguintes indicadores de dissipação de calor são característicos:

• estado ocioso - 80 W;
• trabalho leve, cargas moderadas - 125 W;
• atividade ativa - 170 watts.

Ao fazer trabalho duro e exercícios esportivos intensos, a produção de calor atinge 250 watts.

Para uma avaliação mais confiável do ganho de calor, crianças menores de 12 anos são tomadas com um coeficiente de 0,5, até 17 anos - 0,75

No entanto, essa abordagem é justificada na escolha de um sistema dividido em instalações de cuidado infantil.O ar-condicionado é adquirido para o futuro; portanto, para a família, a transferência de calor das crianças deve ser equiparada aos indicadores "adultos".

Para um sistema de refrigeração de apartamentos, o parâmetro Q2 é determinado pelo produto do número de residentes pelo valor médio da liberação de calor - cerca de 110 watts.

Etapa 3 - calcular o terceiro trimestre

O excedente de calor de equipamentos elétricos é calculado pela fórmula:

Q3 = N * m * i,

Onde:

• N - a potência de uma unidade de equipamento;
• m - o número de aparelhos domésticos;
• eu - o coeficiente de conversão de eletricidade em calor.

Nos cálculos, é necessário levar em consideração a frequência de uso do equipamento durante o dia, levando-se o trabalho 24 horas por unidade.

Os coeficientes de transferência de energia para diferentes equipamentos são mostrados na tabela. Valores adicionais de ganho de calor: TV - 0,2 kW, copiadora, computador - 0,3 kW, outros aparelhos de iluminação / eletrodomésticos - 30% do consumo nominal de energia

Resumindo o ganho total de calor, você pode determinar a potência do ar condicionado. É permitido exceder a capacidade de refrigeração da unidade em 15% do indicador calculado ou reduzi-la em 5% no máximo.

Cálculos passo a passo da potência do equipamento

Primeiro, calcularemos a capacidade do equipamento necessário para uma sala específica com uma área de 24 m². E então consideraremos em que situações as correções são usadas.

Cálculo de potência para uma sala específica

Os dados calculados para determinar o desempenho da divisão:

• área da sala - 24 m², altura do teto - 2,8 cm;
• uma sala com uma janela padrão voltada para o sul;
• número de residentes - 2 pessoas;
• equipado com aparelhos: computador, TV, geladeira (0,3 kW), lâmpada incandescente (0,1 kW).

A operação simultânea dos aparelhos elétricos listados é possível.

Etapa 1 - determinação do calor de janelas, pisos, paredes e tetos.

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

O valor resultante pode ser arredondado com segurança até 2,6 kW. O coeficiente g = 40 é usado no cálculo, uma vez que a sala está bem iluminada.

Etapa 2 - cálculo do ganho de calor das pessoas. Tomamos a produção de calor de um adulto por 110 watts.

Q2 = 2 * 110 = 220 W ou 0,22 kW

Etapa 3 - as entradas de calor do equipamento são calculadas para cada tipo de equipamento, tendo em conta o fator de conversão de eletricidade:

• computador - 0,3 kW;
• TV - 0,2 kW;
• uma lâmpada elétrica - 90 W (100 W * 0,9);
• geladeira - 100 W (300 W * 0,3).

Q3 = 300 + 200 + 90 + 100 = 600 W ou 0,6 kW

Etapa 4 - cálculo da capacidade de refrigeração do ar condicionado.

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

Para comparação, é possível fazer uma seleção aproximada de um condicionador de ar apenas por área, sem levar em consideração o número de entradas de calor e de vida. Para uma área de 24 metros quadrados, a capacidade de resfriamento estimada deve ser de 2,4 kW, levando em consideração a boa iluminação - 2,4 * 1,2 = 2,88 kW.

De acordo com os parâmetros iniciais, é recomendável escolher um ar condicionado com potência na faixa de 3,3 a 3,9 kW. Divisões dos "doze" correspondem a esse valor - sua produtividade é de 3,5 a 3,5 kW

Nessa situação, os resultados do cálculo para os dois métodos diferem. A prioridade é a computação "térmica". A capacidade de refrigeração do ar condicionado deve extinguir toda a entrada de calor possível.

Condições especiais

A técnica descrita acima na maioria dos casos não precisa ser ajustada e fornece um resultado preciso.

Atenção especial merece:

• a necessidade de ventilação regular;
• a localização das instalações no último andar;
• clima quente da região;
• grande área de vidros.

Consideramos todos esses casos com mais detalhes.

Ar fresco

A documentação para sistemas divididos geralmente estipula que a operação do dispositivo com janelas abertas é indesejável.

O influxo do fluxo de ar externo que entra na sala cria uma carga de calor imprevisível para a tecnologia climática. O volume de ar fresco não é padronizado e é difícil prever a reserva de energia ideal com antecedência

Para manter um microclima normal sem mover constantemente a faixa, você pode deixar a janela sob micro-ventilação ou montar válvula de alimentação. Ambas as opções não provocam correntes de ar quando a porta da frente está fechada.

Ao operar uma divisão em condições de ventilação suave, é necessário considerar:

1. Para compensar a carga adicional de calor, o Q1 no cálculo da potência do ar condicionado deve ser aumentado em 20%.
2. O consumo de eletricidade durante a operação dividida aumentará para 15%.

Em clima quente, você não deve confiar na reserva de energia. Com um influxo significativo de calor, o ar condicionado não fornecerá a temperatura definida.

Andar superior da habitação

Nos sótãos e apartamentos dos últimos andares sem um sótão, o calor do telhado aquecido é transferido para dentro da sala. A situação é agravada pela presença de telhados planos de cor escura.

Para compensar o influxo de calor do telhado, é fornecida uma reserva de capacidade de refrigeração - ao determinar a potência do ar condicionado, o Q1 é multiplicado por um fator de 1,15-1,2

Clima quente da região

Uma das regras para o uso seguro do ar-condicionado é atender à diferença de temperatura permitida dentro e fora do edifício. O limite do valor é 10 ° C. Por exemplo, se a janela é de 35 ° C, a temperatura ambiente recomendada é de pelo menos 25 ° C.

A potência nominal dos complexos divididos é indicada levando-se em consideração a operação em condições de até 31-33 ° C. Com um aumento de até 40 ° C e mais, a capacidade de refrigeração da unidade não é suficiente para manter os 18-20 ° C.

Dada a predisposição do clima para os verões quentes e suas próprias preferências para o nível de frescor, nos cálculos, o indicador Q1 deve ser adicionalmente aumentado em 20 a 30%.

Janelas grandes no quarto

A fórmula padrão assume a presença na sala de uma janela de dimensões padrão - até 2 m². Várias aberturas de janelas ou um design panorâmico aumentam o ganho de calor não contabilizado.

Devido ao aumento do efeito do fluxo de luz que entra pelas janelas, na estação quente, a tecnologia climática gasta metade da energia para compensar o calor solar

O ajuste da capacidade de refrigeração é realizado com base em cada metro quadrado de vidraça adicional:

• + 200-300 W - para o lado ensolarado;
• + 100-200 W - insolação moderada da sala;
• + 50-100 watts - a prevalência de sombreamento.

Reduzir os ganhos de calor solar ajudará as persianas ou cortinas de luz.

Critérios adicionais para a escolha de um ar condicionado

Além das características de energia do sistema e da classe de eficiência energética, antes de comprar, você deve decidir sobre os seguintes parâmetros:

• tipo de ar condicionado;
• o princípio de operação da unidade;
• funcionalidade;
• empresa fabricante.

A seguir, consideramos mais detalhadamente cada um desses critérios.

Critério # 1 - tipo de ar condicionado

Para uso doméstico monoblocos e sistemas de divisão. A primeira categoria inclui modelos de janelas e dispositivos portáteis compactos. Os aparelhos de ar condicionado embutidos na janela perderam sua popularidade anterior.

Eles são substituídos por modificações mais modernas, desprovidas das desvantagens de seus antecessores: ruído, pouca luz devido à bagunça da janela, escolha limitada de localização

Vantagens indiscutíveis dos refrigeradores de janelas: baixo custo e manutenção. Essa unidade é mais adequada para o uso sazonal da cabana de verão do que para um apartamento.

Os monoblocos móveis são equipados com um duto flexível que remove o calor da rua. Ar condicionado portátil - a melhor solução para um espaço alugado. Classificação dos melhores modelos móveis que trouxemos neste artigo.

Vantagens da barra de chocolate móvel: capacidade de transporte, facilidade de instalação. Contras: grandes dimensões, alto nível de ruído, "ligação" ao canal de saída

Os sistemas split ocupam com confiança uma posição de liderança entre os sistemas domésticos de ar condicionado.

De acordo com a forma de desempenho, são distinguidas duas categorias de divisões:

1. Design de dois blocos. Um par de módulos é conectado por uma linha fechada freon. O complexo é fácil de operar e praticamente silencioso. Estão disponíveis diferentes opções de design para a unidade interna; o estojo não ocupa a área útil da sala.
2. Multi sistema. Um módulo externo fornece operação de duas a cinco unidades internas.

O uso de um complexo múltiplo permite definir vários parâmetros de ar condicionado em salas individuais.

A desvantagem do sistema climático é a dependência de unidades internas em uma única rua. Se quebrar, todos os quartos permanecerão sem refrigeração.

Critério n.º 2 - princípio de funcionamento

Distinguir entre os modelos convencional e inversor.

O procedimento de operação de um sistema de divisão tradicional:

1. Quando a temperatura aumenta, o ar condicionado liga.
2. Após o resfriamento no corredor designado, a unidade desliga.
3. O ciclo de serviço ligado / desligado é repetido continuamente.

E aqui inversor de ar condicionado funciona de forma mais "suave". Após a partida, a sala esfria, mas o dispositivo continua a trabalhar com energia reduzida, mantendo a temperatura desejada.

A versão do inversor do split é 30-40% mais econômica que um ar condicionado convencional. A eficiência energética EER de alguns modelos atinge valores de 4-5.15

Devido à ausência de um ciclo de operação "agudo", os condicionadores de ar do inversor são silenciosos e duráveis.

Você também não sabe qual é o melhor escolher - inversor ou ar condicionado convencional? Nesse caso, recomendamos que você se familiarize com as principais diferenças, bem como os prós e contras de cada opção.

Critério 3 - Recursos e marca

Os fabricantes, em um esforço para conquistar o favor dos clientes, equipam os sistemas divididos com opções adicionais.

É bom se o ar condicionado tiver as seguintes funções:

• distribuição de ventiladores do fluxo de ar;
• restauração automática das configurações do dispositivo;
• controle remoto;
• temporizador incorporado.

Outra das características do ar condicionado que é procurada pelos usuários é ar fresco. Muitos fabricantes oferecem esses modelos.

Os aparelhos de ar condicionado de marcas populares são representados por uma ampla gama de modelos de diferentes categorias de preços - da classe econômica do orçamento aos sistemas divididos do segmento premium

O fabricante do equipamento desempenha um papel significativo na seleção - quanto melhor a reputação da marca, maiores os indicadores de qualidade e a confiabilidade do equipamento.

As empresas estrangeiras prevalecem no ranking dos principais fabricantes: Daikin, LG, Sharp, Hitachi, Panasonic e General Climat. Os melhores modelos de aparelhos de ar condicionado que analisamos no próximo artigo.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

As recomendações práticas de um especialista ajudarão a determinar as características de potência do ar condicionado:

Compreendendo os princípios de cálculo do desempenho de sistemas de ar condicionado, será possível determinar independentemente a faixa de potência admissível.

É melhor confiar o cálculo final dos parâmetros adequados aos profissionais - um especialista experiente levará em consideração todas as nuances operacionais e selecionará o modelo ideal de ar-condicionado.

Você precisa de ar-condicionado, mas não deseja calcular mal a energia e escolher equipamentos insuficientemente produtivos no apartamento / casa? Talvez você ainda tenha dúvidas sobre os cálculos ou queira esclarecer certas nuances? Peça conselhos nos comentários - nossos especialistas e visitantes competentes do site tentarão esclarecer todos os pontos.