Come calcolare la potenza di un condizionatore e scegliere l'unità giusta per le tue esigenze

Il calcolo corretto della potenza del condizionatore d'aria è la chiave per un funzionamento efficiente e ininterrotto e per la durata delle apparecchiature di climatizzazione.La scelta della prestazione si basa sulle dimensioni complessive della stanza e sui relativi fattori che contribuiscono all'accumulo della radiazione termica.

Tenere conto di tutti i parametri e le sfumature del funzionamento consente di fornire una riserva di carica ottimale, ma allo stesso tempo di non pagare più del dovuto per le super prestazioni del sistema split.

Ma come eseguire correttamente i calcoli necessari? Considereremo questo problema in dettaglio nel nostro articolo. Oltre ai due metodi di calcolo della potenza, ci concentreremo su altri importanti criteri che influenzano la scelta del condizionatore.

Cosa dicono i valori di potenza nella documentazione?

La documentazione tecnica dei condizionatori indica due o tre tipi di alimentazione. Gli indicatori caratterizzano diversi parametri operativi: capacità di raffreddamento e riscaldamento, nonché l'energia elettrica consumata dal sistema split.

La gamma di indicatori può essere fuorviante. Nel riscaldamento di apparecchi elettrici, come una caldaia o un radiatore, la potenza termica corrisponde all'energia consumata. Per un condizionatore d'aria, questi parametri sono diversi.

Un complesso diviso, a differenza di un riscaldatore, non converte direttamente l'elettricità, ma la utilizza per far funzionare una pompa di calore. Quest'ultimo è in grado di pompare molta più energia termica rispetto all'energia elettrica consumata.

Un esempio di visualizzazione delle caratteristiche di potenza nel passaporto per un condizionatore d'aria Lennox GHM09 che funziona in due modalità: raffreddamento e riscaldamento

La capacità di raffreddamento è la caratteristica tecnica principale che determina la capacità di un condizionatore d'aria di rimuovere il calore all'esterno dell'edificio. Il consumo energetico è interessante dal punto di vista della scelta del cavo di alimentazione e dei costi di pianificazione

La potenza di raffreddamento è indicata in kW, l'intervallo di valori per le apparecchiature domestiche è 2-8 kW. Inoltre, molti produttori utilizzano la marcatura britannica - BTU (BTU) nelle descrizioni tecniche.

La capacità di raffreddamento dell'unità split deve corrispondere alle condizioni di servizio. Altrimenti, normalizzare il microclima a una determinata temperatura diventerà un compito impossibile per il condizionatore e danneggerà l'apparecchiatura.

Ci sono due scenari possibili:

• bassa produttività – il funzionamento dell'unità è al limite delle sue capacità;
• capacità in eccesso – un aumento del numero di interruttori on/off, che ha un effetto dannoso sul motore elettrico.

La capacità di riscaldare un ambiente caratterizza la resa termica di uno split. La potenza di trasferimento del calore è sempre leggermente superiore alla capacità di raffreddamento. La differenza tra gli indicatori è il rapporto tra la perdita di calore lungo il percorso di pompaggio del freon nelle modalità di raffreddamento e riscaldamento.

L'indicatore della potenza termica è particolarmente rilevante se si prevede di utilizzare il condizionatore d'aria come fonte di riscaldamento interstagionale. Un complesso diviso è molte volte più efficiente di una stufa elettrica. Per quanto riguarda le caratteristiche del sistema split per il calore, noi parlato qui.

Per 1 kW di elettricità consumata, i moderni condizionatori producono circa 3,6-5,5 kW di calore. Questo volume è sufficiente per riscaldare rispettivamente una zona giorno di 36-55 mq.

Valore BTU e spiegazione dell'etichettatura

BTU/BTU è un'unità termica britannica per misurare l'energia termica. Il valore determina la quantità di calore spesa per riscaldare una libbra d'acqua di 1° Fahrenheit.

È questa unità che esprime la capacità di refrigerazione delle apparecchiature di climatizzazione ed è spesso presente nell'etichettatura dei prodotti.

Rapporto tra Watt e BTU/h:

• 1 BTU/ora ≈ 0,2931 W, per comodità di calcolo, si utilizza 0,3 W;
• 1 kW ≈ 3412 BTU/h.

L'aria condizionata è un'invenzione americana che utilizza sistemi di misurazione occidentali. Per praticità e chiarezza di visualizzazione si è deciso di standardizzare la capacità frigorifera esprimendola in cifre tonde, ad esempio: 7000 BTU/h, 9000 BTU/h, ecc.

I modelli divisi hanno nomi corrispondenti: "sette", "nove", ecc. Pertanto, il condizionatore LG GO7ANT appartiene alle unità a bassa potenza - "sette". La sua potenza è di 2,1 kW

Comprendendo la designazione digitale nell'etichettatura dell'apparecchiatura, è possibile determinare approssimativamente per quale stanza è progettato il condizionatore d'aria.

Consumi elettrici e valutazione dell’efficienza energetica

Come notato sopra, oltre alla capacità di raffreddamento e riscaldamento, nel passaporto del sistema diviso è indicato il consumo energetico. Il valore determina il consumo energetico. Ti consigliamo di leggere il regolamento calcolo del consumo di energia elettrica e i modi per salvarlo.

Tuttavia, il coefficiente e la classe di efficienza energetica sono più informativi.

EER e COP sono indicatori dell'efficienza energetica del condizionatore d'aria rispettivamente in modalità raffreddamento e riscaldamento.Il valore viene calcolato dividendo la capacità di raffreddamento o riscaldamento per il consumo energetico

In sostanza, i coefficienti EER E POLIZIOTTO mostra la quantità di freddo/caldo prodotta quando viene consumato 1 kW di energia elettrica. Maggiore è il loro valore numerico, maggiore è l’efficienza del sistema climatico e minore è il livello di consumo energetico.

Cioè, quando TCE=2,5 Il condizionatore d'aria consuma elettricità alla massima potenza di raffreddamento Domanda/2.5. Moltiplicando il risultato per il periodo di funzionamento, puoi scoprire il consumo energetico giornaliero.

In base all’EER gli split vengono classificati in classi di efficienza energetica. La categoria “A” comprende le unità più economiche, il gruppo “G” rappresenta i condizionatori con il consumo elettrico più elevato.

Ci sono tre classi premium aggiuntive che caratterizzano le apparecchiature di climatizzazione a risparmio energetico. Un degno rappresentante del gruppo A+++: il complesso split MSZ-LN60VGR di Mitsubishi Electric

Metodi per l'autocalcolo della potenza

Esistono diversi modi per calcolare la performance dei frazionamenti. Il calcolo più semplice, ma non abbastanza affidabile, è per area. Un metodo più accurato è il metodo termotecnico, che tiene conto delle caratteristiche progettuali della stanza e degli afflussi di calore totali.

Opzione n. 1: scelta di un condizionatore d'aria in base all'area di servizio

È possibile determinare la potenza approssimativa dell'unità senza calcoli matematici, utilizzando un criterio di valutazione pratico: l'area della stanza.

La capacità frigorifera media di uno split è di 1 kW per 10 mq di locale di servizio. Questo standard è rilevante per i locali residenziali con un'altezza del soffitto di 2,5-3 m.

Pertanto, quando si calcola la potenza del condizionatore, l'area di servizio deve essere divisa per 10.Ad esempio, per una stanza di 22 mq, è adatto un modello con una capacità di 2,2 kW. Il valore risultante corrisponde a “sette” secondo il sistema BTU.

La potenza calcolata viene aumentata del 20% nei seguenti casi:

• posizione della stanza sul lato soleggiato della casa;
• la presenza di finestre panoramiche;
• posizionamento di un gran numero di apparecchiature per ufficio ed elettrodomestici.

Se nella stanza vivono o lavorano costantemente molte persone, è necessario garantire una riserva di capacità di raffreddamento del 20%.

Quando si scelgono apparecchiature di climatizzazione per ambienti spaziosi di 60 metri quadrati o più, edifici industriali o commerciali, la dipendenza diretta della potenza di raffreddamento dall'area non funziona più

A causa delle dimensioni impressionanti, della possibile angolarità e curvatura, i flussi d'aria sono distribuiti in modo non uniforme. In questo caso, è consigliabile installare complessi split multisistema.

Opzione n. 2: utilizzare il calcolo termico

I calcoli di ingegneria termica che tengono conto della progettazione e delle caratteristiche operative dell'edificio sono considerati più accurati. Successivamente, considera la formula tipica utilizzata per i calcoli.

Fattori determinanti:

• dimensioni della stanza: superficie e altezza esatta;
• numero di persone;
• destinazione dei locali: palestra, lavoro attivo, ricreazione, ecc.;
• fonti di calore, apparecchiature domestiche/per ufficio;
• la presenza di facciate e tetti coibentati.

L'enfasi principale nella valutazione della potenza di un condizionatore d'aria è sul guadagno di calore totale.

Il metodo di calcolo termico proposto è applicabile per uffici, stanze separate di case private e appartamenti in edifici permanenti. Restrizioni di area – 70 mq

Maggiore è il flusso di calore, maggiore dovrebbe essere la capacità di raffreddamento dello split.

Formula tipica:

Q=Q1+Q2+Q3,

Dove: Q – potenza frigorifera finale; Q1 – apporto termico dagli elementi strutturali del locale; Q2 – afflussi di calore da parte delle persone; Q3 – generazione di calore dalle apparecchiature.

Passaggio n. 1: calcolare Q1

L’eccesso di calore di una stanza si determina come segue:

Q1=V*g,

Dove: V – la volumetria dei locali serviti, calcolata moltiplicando la metratura e l'altezza dei soffitti; G – coefficiente di scambio termico calcolato.

Il valore dell'indicatore g dipende dall'orientamento delle finestre e dal livello di luce naturale nella stanza:

• 40 – versante soleggiato, l'insolazione intensa è tipica dell'orientamento sud, sud-ovest, sud-est;
• 35 – illuminazione moderata sul versante orientale, nordoccidentale, occidentale;
• 30 – la predominanza dell'ombreggiamento durante il giorno si osserva nelle stanze le cui finestre sono rivolte a nord o nord-est.

Come puoi vedere, il lato soleggiato avrà il coefficiente di trasferimento del calore più alto.

Passaggio n. 2: definire Q2

La produzione di calore delle persone dipende dalla loro età e mobilità.

I seguenti indicatori di rilascio di calore sono tipici per un adulto:

• stato di riposo – 80 W;
• lavori leggeri, carichi moderati – 125 W;
• attività vigorosa – 170 W.

Quando si eseguono lavori pesanti ed esercizi sportivi intensi, la produzione di calore raggiunge i 250 W.

Per una valutazione più affidabile, l'afflusso di calore dei bambini sotto i 12 anni viene preso con un coefficiente di 0,5, per i bambini sotto i 17 anni - 0,75

Tuttavia, questo approccio è giustificato quando si sceglie un sistema suddiviso per gli istituti per l'infanzia. Il condizionatore viene acquistato per il futuro, quindi per una famiglia il trasferimento di calore dei bambini dovrebbe essere equiparato agli indicatori “adulti”.

Per un sistema di raffreddamento di un appartamento, il parametro Q2 è determinato dal prodotto del numero di residenti e del valore medio di rilascio di calore - circa 110 W.

Passaggio n. 3: calcolare Q3

Il calore in eccesso proveniente dalle apparecchiature elettriche viene calcolato utilizzando la formula:

Q3=N*m*i,

Dove:

• N – potenza di un'unità di apparecchiatura;
• M — numero di elettrodomestici;
• io – coefficiente di conversione dell'energia elettrica in calore.

Nei calcoli, è necessario tenere conto della frequenza di utilizzo delle apparecchiature durante il giorno, considerando il lavoro 24 ore su 24 come un'unità.

Nella tabella sono riportati i coefficienti di trasferimento energetico per le diverse apparecchiature. Ulteriori valori di guadagno di calore: TV - 0,2 kW, fotocopiatrice, computer - 0,3 kW, altri apparecchi di illuminazione/domestici - 30% del consumo energetico nominale

Riassumendo la quantità totale di calore in ingresso, è possibile determinare la potenza del condizionatore d'aria. È consentito superare la capacità di raffreddamento dell'unità del 15% rispetto al valore calcolato o ridurla al massimo del 5%.

Calcoli passo passo della potenza dell'apparecchiatura

Innanzitutto, calcoliamo la potenza dell'apparecchiatura richiesta per una stanza specifica con una superficie di 24 mq. E poi esamineremo le situazioni in cui vengono utilizzati gli aggiustamenti.

Calcolo della potenza per una stanza specifica

Dati di calcolo per determinare la prestazione frazionata:

• superficie della stanza – 24 mq, altezza del soffitto – 2,8 cm;
• una stanza con una finestra standard esposta a sud;
• numero di residenti – 2 persone;
• dotazioni: computer, TV, frigorifero (0,3 kW), lampada a incandescenza (0,1 kW).

È possibile il funzionamento simultaneo degli apparecchi elettrici elencati.

Passo 1 — determinazione degli apporti termici da finestre, pavimenti, pareti e soffitti.

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

Il valore risultante può essere tranquillamente arrotondato a 2,6 kW. Il calcolo utilizza il coefficiente g=40, poiché la stanza è ben illuminata.

Passo 2 — calcolo del guadagno di calore da parte delle persone.Supponiamo che la produzione di calore di un adulto sia pari a 110 W.

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

Passaggio 3 — gli afflussi di calore provenienti dalle apparecchiature sono calcolati per ciascun tipo di apparecchiatura, tenendo conto del coefficiente di conversione dell'elettricità:

• computer – 0,3 kW;
• televisore – 0,2 kW;
• lampada elettrica – 90 W (100 W*0,9);
• frigorifero – 100 W (300 W*0,3).

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

Passaggio 4 — calcolo della capacità di raffreddamento del condizionatore d'aria.

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

Per fare un confronto, è possibile effettuare una selezione approssimativa del condizionatore d'aria esclusivamente per zona, senza tenere conto del numero di residenti e degli afflussi di calore. Per un'area di 24 mq, la capacità di raffreddamento stimata dovrebbe essere di 2,4 kW, tenendo conto di una buona illuminazione - 2,4 * 1,2 = 2,88 kW.

In base ai parametri iniziali, si consiglia di selezionare un condizionatore d'aria con una potenza compresa tra 3,3 e 3,9 kW. A questo valore corrispondono "dodici" split: la loro produttività è di 3,5-3,5 kW

In questa situazione, i risultati del calcolo utilizzando i due metodi differiscono. La priorità è il calcolo “termico”. La potenza di raffreddamento del condizionatore d'aria deve estinguere tutti i possibili guadagni di calore.

Tenendo conto delle condizioni operative speciali

Il metodo sopra descritto nella maggior parte dei casi non necessita di aggiustamenti e fornisce un risultato accurato.

Merita un'attenzione particolare:

• la necessità di una ventilazione regolare;
• ubicazione della camera all'ultimo piano;
• clima caldo della regione;
• ampia superficie vetrata.

Consideriamo tutti questi casi in modo più dettagliato.

Fornitura di aria fresca

La documentazione per i sistemi split di solito stabilisce che il funzionamento del dispositivo con le finestre aperte non è auspicabile.

L'afflusso di aria esterna che entra nell'ambiente crea un carico termico imprevisto per le apparecchiature di climatizzazione. Il volume d'aria fresca non è standardizzato ed è difficile prevedere in anticipo la riserva di carica ottimale

Per mantenere un microclima normale senza spostare costantemente l'anta, è possibile lasciare la finestra con microventilazione o installarla valvola di alimentazione. Entrambe le opzioni non provocano correnti d'aria quando la porta d'ingresso è chiusa.

Quando si utilizza lo split in condizioni di ventilazione moderata, è necessario tenere presente quanto segue:

1. Per compensare il carico termico aggiuntivo, l'indicatore Q1 nel calcolo della potenza del condizionatore deve essere aumentato del 20%.
2. Il consumo di elettricità durante il funzionamento frazionato aumenterà al 15%.

Quando fa caldo, non fare affidamento sulle riserve di carica. Se c'è un significativo afflusso di calore, il condizionatore d'aria non fornirà la temperatura impostata.

Ultimo piano abitativo

Nelle mansarde e negli appartamenti agli ultimi piani senza mansarda, il calore del tetto riscaldato viene trasferito nell'ambiente. La situazione è aggravata dai tetti piani di colore scuro.

Per compensare gli afflussi di calore dal tetto, viene fornita una riserva di capacità di raffreddamento: quando si determina la potenza del condizionatore d'aria, il valore Q1 viene moltiplicato per un fattore 1,15-1,2

Clima caldo della regione

Una delle regole per l'uso sicuro di un condizionatore d'aria è mantenere la differenza di temperatura consentita tra l'esterno e l'interno dell'edificio. Il valore limite è 10 °C. Se ad esempio fuori dalla finestra la temperatura è di 35 °C, la temperatura ambiente consigliata non sarà inferiore a 25 °C.

La potenza nominale dei complessi divisi è indicata tenendo conto del funzionamento in condizioni fino a 31-33 °C.Quando l'indicatore aumenta a 40 °C o più, la capacità di raffreddamento dell'unità non è sufficiente per mantenere gli ambiti 18-20 °C.

Tenendo conto della predisposizione del clima alle estati calde e delle proprie preferenze per il livello di freschezza, nel calcolo l'indicatore Q1 dovrebbe essere ulteriormente aumentato del 20-30%.

Grandi finestre nella stanza

La formula standard presuppone che nella stanza sia presente una finestra di dimensioni standard - fino a 2 mq. Diverse aperture di finestre o un design panoramico aumentano il guadagno di calore non contabilizzato.

A causa del maggiore impatto del flusso luminoso che entra dalle finestre, nella stagione calda, le apparecchiature di climatizzazione consumano metà dell'energia per compensare il calore solare

La potenza frigorifera viene regolata in base ad ogni metro quadro di vetro aggiuntivo:

• + 200-300 W – per il lato soleggiato;
• +100-200 W – moderata insolazione della stanza;
• + 50-100 W – predominanza dell’ombreggiatura.

Persiane o tende di colore chiaro contribuiranno a ridurre il guadagno di calore solare.

Criteri aggiuntivi per la scelta di un condizionatore d'aria

Oltre alle caratteristiche di potenza del sistema e alla classe di efficienza energetica, prima dell'acquisto è necessario decidere i seguenti parametri:

• tipologia di condizionatore;
• principio di funzionamento dell'unità;
• funzionalità;
• dal produttore.

Successivamente, considereremo ciascuno di questi criteri in modo più dettagliato.

Criterio n. 1: tipo di condizionatore d'aria

Per uso domestico, monoblocchi e sistemi divisi. La prima categoria comprende modelli a finestra e dispositivi portatili compatti. I condizionatori montati sulle finestre hanno perso la loro precedente popolarità.

Vengono sostituiti da modifiche più moderne che non presentano gli svantaggi dei loro predecessori: funzionamento rumoroso, illuminazione ridotta a causa del disordine delle finestre, scelta limitata della posizione

I vantaggi innegabili dei “raffreddatori” per finestre: basso costo e manutenibilità. Questa unità è più adatta per un uso stagionale in campagna che per un appartamento.

I monoblocchi mobili sono dotati di un condotto d'aria flessibile che rimuove il calore verso la strada. Un condizionatore portatile è la soluzione ottimale per uno spazio in affitto. Abbiamo dato la valutazione dei migliori modelli di cellulari In questo articolo.

Vantaggi di un monoblocco mobile: possibilità di trasporto, facilità di installazione. Svantaggi: grandi dimensioni, elevata rumorosità, “vincolante” al canale di uscita

I sistemi split occupano con sicurezza una posizione di leadership tra i sistemi di climatizzazione domestica.

In base alla forma di esecuzione si distinguono due categorie di frazionamenti:

1. Design a doppio blocco. Una coppia di moduli sono collegati da una linea freon chiusa. Il complesso è facile da usare e quasi silenzioso. Sono disponibili varie opzioni di design per l'unità interna; l'alloggiamento non occupa spazio utile nella stanza.
2. Multisistema. Il modulo esterno garantisce il funzionamento da due a cinque unità interne.

L'utilizzo di un multicomplesso consente di impostare parametri di climatizzazione diversi nelle singole stanze.

Lo svantaggio del sistema di climatizzazione è la dipendenza delle unità interne da una singola unità esterna. In caso di guasto, tutte le stanze rimarranno senza raffreddamento.

Criterio n. 2: principio di funzionamento

Esistono modelli convenzionali e inverter.

La procedura operativa di un sistema split tradizionale:

1. Quando la temperatura aumenta, il condizionatore si accende.
2. Dopo il raffreddamento fino al limite designato, l'unità si spegne.
3. Il ciclo di lavoro on/off viene ripetuto continuamente.

E qui condizionatore inverter funziona in modo più fluido. Dopo l'avvio l'ambiente viene raffreddato, ma il dispositivo continua a funzionare a potenza ridotta, mantenendo la temperatura desiderata.

La versione inverter dello split è più economica del 30-40% rispetto a un condizionatore convenzionale. Il valore EER di efficienza energetica di alcuni modelli raggiunge valori fino a 4-5,15

A causa dell'assenza di un funzionamento ciclico "brusco", i condizionatori d'aria inverter sono silenziosi e durevoli.

Non lo sai neanche tu cosa è meglio scegliere — inverter o condizionatore convenzionale? In questo caso, ti consigliamo di familiarizzare con le principali differenze, nonché i pro e i contro di ciascuna opzione.

Criterio n. 3: caratteristiche e marchio

I produttori, nel tentativo di conquistare il favore dei clienti, dotano i sistemi split di opzioni aggiuntive.

Va bene se il condizionatore d'aria ha le seguenti funzioni:

• distribuzione del flusso d'aria tramite ventola;
• ripristino automatico delle impostazioni del dispositivo;
• telecomando;
• timer incorporato.

Un'altra funzione del condizionatore d'aria popolare tra gli utenti è fornitura di aria fresca. Molti produttori offrono tali modelli.

I condizionatori d'aria di marchi famosi sono rappresentati da una vasta gamma di modelli in diverse categorie di prezzo, dalla classe economica economica ai sistemi split nel segmento premium

Il produttore dell'attrezzatura gioca un ruolo significativo nella scelta: migliore è la reputazione del marchio, maggiori saranno gli indicatori di qualità e l'affidabilità dell'attrezzatura.

La classifica dei principali produttori è dominata da società straniere: Daikin, LG, Sharp, Hitachi, Panasonic e General Climat. Abbiamo esaminato i migliori modelli di condizionatori nel prossimo articolo.

Conclusioni e video utile sull'argomento

I consigli pratici di uno specialista ti aiuteranno a determinare le caratteristiche di potenza del condizionatore d'aria:

Comprendendo i principi del calcolo delle prestazioni dei sistemi di condizionamento dell'aria, sarai in grado di determinare autonomamente l'intervallo di potenza consentita.

È meglio affidare il calcolo finale dei parametri adeguati ai professionisti: uno specialista esperto terrà conto di tutte le sfumature operative e selezionerà il modello ottimale di condizionatore d'aria.

Hai bisogno di un condizionatore, ma non vuoi sbagliare con la potenza e scegliere un apparecchio non sufficientemente efficiente per il tuo appartamento/casa? Forse hai ancora domande sui calcoli o vuoi chiarire alcune sfumature? Chiedi consiglio nei commenti: i nostri esperti e visitatori competenti del sito cercheranno di chiarire tutti i punti.