Cum se calculează corect puterea unui aparat de aer condiționat, formule

În ultimii ani, căldura verii a doborât toate recordurile și tot mai mulți oameni sunt nevoiți să achiziționeze echipamente de climatizare pentru ca măcar în interior să nu simtă consecințele căldurii debilitante. Aparatele de aer condiționat sunt aparate destul de scumpe și sunt achiziționate pentru mai mult de un an, prin urmare, pentru ca viața lor să fie mai lungă și temperatura din încăperi să fie cât mai confortabilă, trebuie să știți cum funcționează și să puteți calcula puterea aparatului de aer condiționat înainte de a cumpăra un aparat de aer condiționat.

Acest lucru nu numai că îi va eficientiza munca, dar va economisi și o anumită sumă de bani, deoarece unitățile mai puternice sunt mai scumpe. Și nu sunt întotdeauna necesare.

Principiul de funcționare al aparatului de aer condiționat

Cu toții suntem obișnuiți cu faptul că cuvântul „aer condiționat” se referă la aerul rece din cameră. Cu toate acestea, scopul său inițial nu a fost deloc de a răci masele de aer, ci de a le drena.

Primele modele de tehnologie climatică au fost folosite pentru a reduce nivelul ridicat de umiditate a aerului din tipografii, ceea ce a îmbunătățit calitatea publicațiilor tipărite. Însuși numele acestor dispozitive își are originea în limba engleză „condition”, care este interpretată ca o condiție sau condiție. Aceasta înseamnă că aparatele de aer condiționat au fost create nu pentru a crea frig, ci pentru a menține condițiile necesare în incintă, așa cum se spune acum, microclimatul, care poate fi controlat cu ajutorul acestor dispozitive particulare.

Mai corect ar fi să numiți aparatele de aer condiționat asemenea dispozitive precum umidificatoarele de aer sau ionizatoarele, pe baza funcțiilor lor originale. În aparatul de aer condiționat are loc un proces care este însoțit de o schimbare a stării agentului frigorific.

Dar din moment ce numele „aer condiționat” a fost deja atribuit acestoraunităților, le vom analiza dispozitivul.Funcția aparatului de aer condiționat este de a elimina aerul cald din încăpere prin schimbarea stării diferitelor substanțe chimice și de a aduce aer mai rece din exterior sau invers, în funcție de sezonul anului. La primele modele, amoniacul era folosit ca lichid de răcire, acum a fost înlocuit cu freon.

Răcirea sau transferul de căldură se realizează prin trecerea unei substanțe de la o stare la alta, numite stări de fază. Toată lumea cunoaște senzația inițială de frig atunci când, după ce înoți într-un râu sau lac, ieși din apă în soarele fierbinte. S-ar părea că la o temperatură de +30 de grade și peste, nu ar trebui să simți frigul.

Dar adevărul este că suprafața corpului tău este umedă și moleculele de apă sunt rupte în aer, adică. pielea ta se usucă și, împreună cu moleculele de apă, care se transformă dintr-o stare lichidă în stare gazoasă, o parte din căldura ta pleacă și ea. Prin urmare, simți un ușor frig, în ciuda căldurii.

Există substanțe și lichide care se răcesc mai puternic, adică își schimbă starea mai repede. De exemplu, benzina, diverși solvenți, acetona și alți compuși volatili, atunci când intră în contact cu pielea umană, provoacă o senzație de răceală ascuțită, iar iarna pot duce la degerături.

Un alt exemplu al modului în care este transferată căldura este prin tranziția materiei de la o stare la alta. La căldură extremă, dacă capul este descoperit, se poate obține cu ușurință o insolație. Pentru a preveni acest lucru, trebuie doar să umezi orice material care absoarbe apa și să-l pui pe cap. Atâta timp cât materialul se usucă, adică trece de la o fază la alta, căldura nu vă va dăuna capului.

Funcționarea aparatului de aer condiționat se bazează pe acest principiu. Singura diferentaeste că lichidul de răcire care transportă căldură nu se evaporă ca apa, deoarece ar fi foarte scump și dăunător atmosferei înconjurătoare. Procesul de evaporare are loc în interiorul evaporatorului, așa cum dispozitivul este numit sub forma unui sistem de circuit tubular. Doar căldura sau frigul scapă în spațiu, în funcție de modul selectat.

Proces de răcire cu aer

Funcționarea aparatului de aer condiționat se bazează pe un ciclu închis de mișcare a freonului de la compresor la condensator, apoi la evaporator și înapoi la compresor. În fiecare etapă, freonul suferă modificări ale stării sale (de la lichid la gazos și din nou la lichid), datorită cărora aerul este răcit sau încălzit, în funcție de condițiile de mediu și de modul de funcționare al dispozitivului.

În compresor, freonul este comprimat la o presiune de 15-20 atm. și intră în condensator, unde, din cauza unei scăderi puternice a presiunii, se transformă rapid în abur. Răcirea în condensator, freonul ia din nou o formă lichidă, eliberând în același timp o cantitate mare de căldură. Vaporii se transformă în lichid deoarece condensatorul este în contact direct cu aerul exterior, care are o temperatură mai scăzută decât freonul în stare de vapori.

Când freonul intră în evaporator, presiunea din acesta din urmă este redusă, astfel că freonul trece în stare gazoasă și în același timp nu mai degajă, ci absoarbe căldura provenită din camera încălzită. După aceea, freonul intră din nou în compresor, de unde ciclul se repetă la nesfârșit în timp ce aparatul de aer condiționat funcționează.

Tipuri de aparate de aer condiționat

Toate cele de mai sus sunt doar o diagramă schematică a funcționării dispozitivului de climatizare. De fapt, fiecare tip de astfel de unități încorporează diverse elemente care vă permit să urmăriți funcționarea acestuia,sistem de control, ventilatoare și filtre, conducte pentru circulația agentului frigorific și eliminarea excesului de condens, diverși senzori și multe alte echipamente diferite. Din prezența tuturor acestora se determină designul, locația și tipul de aer condiționat.Totuși, în ciuda tipului și puterii aparatului de aer condiționat în kW, principiul funcționării acestuia, construit pe circulația agentului frigorific, este același pentru toți.

Nu credeți că aparatele de aer condiționat sunt cea mai recentă realizare a științei și tehnologiei. În secolul trecut, vitrinele magazinelor fabricilor și clădirilor administrative erau „împodobite” cu cutii urâte. În unele locuri, ele există și astăzi. Astfel de capodopere sunt tipurile de ferestre ale aparatelor de aer condiționat. Aceste monoblocuri, care includ un evaporator, un compresor și un condensator, nu mai sunt solicitate astăzi, din cauza nivelului ridicat de zgomot, a neatractivității și a zonei reduse de iluminare.

Sistemele split, fabricate în Japonia din 1961 de către Toshiba, au apărut pentru prima dată pe piața modernă. Și acum există deja sisteme multi-split. Aceste dispozitive de astăzi sunt două blocuri, dintre care unul găzduiește toate echipamentele zgomotoase și voluminoase, celălalt, care arată destul de în spiritul vremii, orice altceva.

Dacă afară este atârnat un bloc care zdrăngănește și face zgomot, atunci în casă există un bloc mic frumos care poate fi instalat în orice cameră. Și sistemele multi-split fac posibilă instalarea mai multor unități în interiorul casei și conectarea acestora la o singură unitate exterioară.

Acum știți ceva sau două despre aparatele de aer condiționat și este timpul să treceți la cum să calculați puterea unui aparat de aer condiționat.

Ceea ce influențează puterea

În primul rând, menținerea unui microclimat confortabil în cameră depinde de puterea echipamentului climatic. Daca cumperio unitate de putere redusă, pur și simplu s-ar putea să nu poată face față sarcinii, iar aparatul de aer condiționat pentru sarcini grele achiziționate va „mânca” toate finanțele doar pentru electricitate, iar costul său poate diferi semnificativ de omologii săi mai puțin puternici.

Cu toate acestea, dacă urmează să aflați câtă putere de aer condiționat este necesară pentru casa, biroul sau afacerea dvs., ar trebui să înțelegeți în ce constă calculul în sine și ce înseamnă de fapt cuvântul „putere” în cazul nostru. Deoarece aparatul de aer condiționat este folosit pentru răcirea maselor de aer, va fi necesar să se calculeze capacitatea de răcire.

Spre deosebire de puterea unității pe care o consumă pentru funcționarea sa (electricitate), capacitatea de răcire se referă la câți kilowați de energie termică poate elimina această unitate dintr-o anumită încăpere.

Consumul de energie este cantitatea de energie electrică de care dispozitivul are nevoie pentru a funcționa. Trebuie să fie mai mică decât capacitatea de răcire, deoarece nu este necesară pentru procesul de răcire în sine, ci doar pentru mișcarea căldurii.

Calcul facilitat

Un calcul simplificat al puterii unui aparat de aer condiționat în funcție de zonă este utilizat atunci când este necesar să se estimeze costul unui aparat de aer condiționat sau numărul acestora, dacă este necesar să se selecteze mai multe unități pentru o cameră imensă.

În mod tradițional, valoarea de 1kW / 10Kvm se ia cu condiția ca înălțimea tavanului să nu depășească trei metri.

Un astfel de algoritm de calcul este mai rapid și mai ușor decât calcularea volumului unei camere, deoarece toată lumea știe zona casei lor pe de rost, cel puțin din facturile de utilități.

Cu toate acestea, cu această metodă, rezultatul poate fi influențat de factori precum:

gradul de iluminare a camerei de către soare;
pătrarea ferestrei;
numărul de dispozitive care emit căldură;
numărul de persoane aflate permanent în cameră.

Dacă toate pozițiile sunt prezente în calcule, atunci fiecare va adăuga încă 20% din puterea necesară la rezultatul calculului pe zonă.

Dar dacă este necesar un calcul precis, care este necesar dacă este necesară dotarea camerelor nestandard cu aparate de aer condiționat sau a celor cu o suprafață prea mare, atunci ar trebui deja utilizate metode speciale de calcul. Și aici formula de calcul a puterii unui aparat de aer condiționat include simboluri și concepte deja foarte specializate.

Puterea calculată prin formulă nu implică puterea unității în sine, ci cea care este capabilă să încălzească aerul din interiorul încăperii. Aceasta este așa-numita putere de intrare a căldurii. Această valoare influențează alegerea puterii aparatului de aer condiționat, deoarece din valorile obținute este selectată cea care corespunde capacității unității de a elimina căldura primită. Mai simplu spus, capacitatea de răcire ar trebui să fie aproximativ egală cu capacitatea de intrare termică, care este calculată folosind următoarea formulă:

Q = S x h x q

LiteraQ indică puterea termică măsurată în kilowați.

LiteraS, așa cum este cunoscută de la cursul de geometrie a școlii, denotă suprafața sălii și se măsoară în metri pătrați.
Literah este înălțimea tavanului în metri.
q - coeficient care determină gradul de iluminare, măsurat în kilowați pe metru cub. Pentru spațiile standard se ia egal cu 0,035.

Pentru fiecare persoană prezentă în cameră se adaugă 0,1 kW. Pentru fiecare aparat electrocasnic care radiază căldură se adaugă 0,3 kW. Pentru un frigider, această valoare va fi 0,5. Și în cazul unui calcul făcut pentru un magazin alimentar, de exemplu, o vitrină pentru frigider este dejava da o valoare de la 1,5 la 2 kW. Puterea obținută în urma calculelor (valoarea pentru Q) oferă definiția puterii aparatului de aer condiționat, care nu poate fi mai mică decât valoarea calculată.

Cu toate acestea, atunci când vine vorba de aparatele de aer condiționat fabricate în unele țări din Europa de Vest, kilowații obișnuiți sunt înlocuiți cu pur și simplu numere - 24, 7, 9, 12 sau 18.Dispozitivele destinate spațiilor rezidențiale și birourilor mici, de regulă, sunt marcate cu numerele 7 și 9.

Ce înseamnă aceste numere și ce indică ele? Cert este că în unele țări se folosește un sistem metric diferit, unde piciorul este folosit ca măsură a lungimii. Prin urmare, puterea de acolo este calculată în mii de unități termice britanice pe oră și se notează după cum urmează - BTU / h sau BTUph. Pentru a converti aceste valori în kilowați, este necesar să luați în considerare faptul că 1000 BTU / h este egal cu aproximativ 0,3 kW.

Calculul aproximativ al spațiilor nestandardizate

suprafața camerei este de 30 mp;
inaltime -5 m;
numărul de persoane -5 persoane;
lucru, calculator toată ziua - 3;
Suntem de acord că iluminarea este în limitele normale.

Înlocuiți valorile din formulă și obțineți rezultatul:

Q= 30*5*0,035+5*0,1+3*0,3=6,65 kW

Pentru o astfel de cameră va trebui să cumpărați un aparat de aer condiționat cu o capacitate de minim 6,65 kW, iar dacă se întâmplă să alegeți dintre cele europene, unde un alt calcul este în BTUph, atunci 6,65 trebuie împărțit la 0,3 și obținem valoarea 22.

După cum puteți vedea, puteți calcula și singuri ce fel de aer condiționat este necesar în fiecare caz în parte.