Мощность кондиционера и площадь помещения. Коэффициент мощности кондиционера


коэффициенты EER, COP, ESEER, IPLV

Содержание статьи:

При грамотном подходе к выбору кондиционера класс энергоэффективности является одним из основных критериев. Этот показатель определяет КПД климатической техники, соотношение потребляемой энергии к производительности по холоду/теплу. В Европе разработаны сезонные коэффициенты SEER и SCOP, позволяющие сравнивать энергетическую эффективность различных моделей климатической техники в реальных условиях.

Показатели энергоэффективности кондиционеров

Существует несколько коэффициентов, позволяющих определить энергетическую эффективность климатического оборудования. Основной из них EER обозначает соотношение холодопроизводительности к потребленной мощности.

EER  = Q(хол.)/N(пот.)

Аналогично рассчитывается показатель COP, действующий для режима обогрева.

COP = Q(теп.)/ N(пот.)

Простыми словами — коэффициенты показывают потребителю сколько тепла/холода вырабатывает сплит-система при расходе 1 кВт электроэнергии. Чем выше полученные значения, тем более производительно работает кондиционер при низком потреблении тока.

Для промышленных систем кондиционирования и тепловых насосов индекс определяется в KW/ton — потребленная энергия(кВт)/холодильная мощность (тонна охлаждения). Соотношение коэффициентов KW/ton = 12/EER.

Условия эксплуатации климатического оборудования влияют на его производительность и расход электричества. С учетом нагрузки по временам года разработаны сезонные показатели.

Коэффициент EER

Наиболее известен моментальный показатель, связанный с определенными условиями, EER (Energy Efficiency Ratio). Он рассчитан для номинального режима в стандартных условиях. Для бытовых сплит-систем его значение от 2,5 до 3,5. Показатель используется во всех странах, позволяя избежать путаницы с маркировкой техники. Классификацию кондиционеров по классам  энергоэффективности определяют согласно индексу EER. Им присваивается одно из семи буквенных обозначений в промежутке английского алфавита A-G. Техника класса A отличается низким потреблением электроэнергии, EER  3,2. Класс G наименее эффективен, EER 2,2.

Коэффициент COP

Тепловой показатель COP (Coefficient of Perfomance) характеризует отношение производительности обогрева к используемой энергии. Его значение для бытовых сплит-систем 2,8-4,0. Индекс по теплу выше, чем по холоду. Это связано с особенностью работы техники. Включенный компрессор нагревается в любом режиме и передает фреону больше тепла, чем холода. Класс энергопотребления кондиционера установлен по определению COP в семи категориях от A до G. Расчетные показатели температуры составляют +27° в помещении. Стандартные данные уличного воздуха для измерения показаний:

  • охлаждение — 35°C;
  • обогрев — 7°C.

Мощность системы — максимальная. Определить фактическую энергоэффективность оборудования призваны сезонные показатели.

Сезонный показатель энергоэффективности ESEER

Европейский сезонный показатель энергоэффективности ESEER установлен для различных систем кондиционирования, чиллеров и холодильного оборудования. Он оценивает среднее значение коэффициента охлаждения при эксплуатации с неполной нагрузкой. Расчет проводится по четырем рабочим режимам. При измерениях принимаются во внимание климатические зоны. В Европе их выделено три: теплая, средняя и холодная. Разбивка выполнена условно, учитывалось количество в режиме обогрева, использованное за год. Полученные параметры, час/год:

  • теплая зона — 3590;
  • средняя зона — 4910;
  • холодная зона — 6446.

Для режима охлаждение выведено усредненное значение — 2602 час/год. На информационном стикере климатического оборудования законодательно предусмотрено правило указывать коэффициенты сезонной энергетической эффективности SCOP только для средней климатической зоны.

Сезонные коэффициенты рассчитываются национальными ведомствами. Основу разработки составляют:

  • статистические сведения о нагрузке систем кондиционирования в течение года;
  • местные климатические условия;
  • стоимость энергоносителей;
  • класс кондиционеров.

Собранные значения по нагрузке в графическом виде представляют плавную кривую. Обобщенный индекс энергетической эффективности находится по формуле: интеграл функции нагрузки деленный на продолжительность периода. Упрощает вычисления четырехступенчатое осреднение представленной зависимости.

Альтернатива европейской маркировки

Менее распространенными вариантами маркировки параметров энергетической эффективности кондиционеров являются коэффициент EMPE (Италия) и IPLV (США).

Итальянский показатель EMPE

Собственный способ энергетической эффективности чиллера разработала Итальянская ассоциация AICARR, занимающаяся системами кондиционирования воздуха. Ее коэффициент EMPE выводился для Восточной и Центральной Европы. Параметры условий исследования:

  • расход хладагента не изменяется;
  • температура на входе стабильная — 7°C.

Американский показатель IPLV

Интегральный коэффициент IPLV применяется на рынке Соединенных Штатов Америки. Значение эффективности определяется при частичной нагрузке. Показатель не применяется для систем центрального кондиционирования. В параметры расчета заложено, что период работы с высокой нагрузкой 75-100% составляет не более 1 %.

Новые показатели энергоэффективности: SEER и SCOP

С 2013 года страны ЕС перешли на новое обозначение сезонной энергоэффективности. За 11 лет использования введенная ранее маркировка энергопотребления кондиционеров устарела. Кардинальных изменений не произошло, к привычной аббревиатуре добавилась первая буква S:

  • SERR — сезонный коэффициент эксплуатации в режиме охлаждения;
  • SCOP — сезонный коэффициент для сплит-систем, работающих на обогрев.

Новые обозначения используются для бытовых кондиционеров с производительностью по охлаждению до 12 кВт.

Разработка более совершенных моделей климатической техники заставила изменить классификацию энергопотребления. Кроме обновления маркировки сезонных показателей было введено несколько новых классов энергоэффективности: А+, А++, А+++. Современные модели превзошли параметры своего сектора. Нижний предел теперь класс энергоэффективности кондиционера D, классы E, F, G отменены.

Какой кондиционер купить

Оптимальным вариантом соотношения затраченной энергии и произведенной мощности являются инверторные кондиционеры. Производители энергоэффективной климатической техники: Panasonic, Daikin, Mitsubishi Electric, Fujitsu. Оборудование с высоким индексом SEER отличается экономным потреблением электричества, низким уровнем шума, широким функционалом. Недостаток сплит-систем — высокая стоимость. Придется заплатить вперед, чтобы экономить на эксплуатации.

Существенная доля потребления электричества в развитых странах приходится на системы кондиционирования и вентиляции. Введение жестких требований по энергосбережению заставило пересмотреть устаревшие коэффициенты EER, COP и заменить их интегральными сезонными показателями. Производители модернизировали климатическое оборудование, включили в линейку сплит-системы промежуточные типоразмеры. На этикетках кондиционеров, поставляемых в Европу, указывается класс энергопотребления (от A+++ до D) и сезонный индекс энергоэффективности для каждой климатической зоны ЕС.

strojdvor.ru

Соотношение мощности кондиционера и площади помещения

Содержание статьи:

Мощность бытового кондиционера – это одна из важнейших его характеристик. Именно от мощности зависит размер помещения, которое сможет охладить оборудование.

Мощность кондиционера и площадь помещения тесно взаимосвязаны. Если мощность мала, владельцы могут не заметить этого до наступления знойных летних дней, когда прибор попросту не охладит воздух до желаемых показателей. При этом он будет функционировать максимально интенсивно, подвергая риску компрессор. Установленный осенью кондиционер, может справляться со своей функцией в межсезонье.

Не стоит впадать и в другую крайность – приобретать слишком мощный кондиционер для квартиры. В небольшом помещении жители будут постоянно находиться под потоком ледяного воздуха, что вредно для здоровья.

С другой стороны, мощный кондиционер на площади меньшей будет запускаться чаще, изнашиваясь быстрее. Да и заплатить за более мощный прибор придется дороже.

Приблизительные подсчеты мощности

Чтобы приблизительно подсчитать мощность кондиционера для квартиры, можно применить такое соотношение:

  • один киловатт мощности охлаждения на десять метров площади.

Потолки не выше трех метров. Для вычисления мощности бытового кондиционера, следует площадь комнаты умножить на 0,1. Итак, для обслуживания 30 кв. метров необходимо 3 киловатта охлаждающей мощности. Чтобы уменьшить погрешность, грубо подсчитаем приток тепла от стен, окон и потолка. Полученное первоначально значение увеличим еще процентов на 20.

Это весьма приблизительный подсчет, который подойдет лишь для жилых помещений. Таким образом, площадь на мощность кондиционера влияет напрямую.

Более точный расчет

При более детальных расчетах принимаются во внимание не только мощность кондиционера и площадь помещения, но и направление окон (юг-север), количество техники, людей, наличие вентиляции и даже этажность (последние этажи отлично «прогреваются» через крышу).

М=М1+М2+М3, здесь

М1 – суммарный теплоприток от потолка, стен и пола. Высчитывается по формуле:

М1=площадь комнаты * высота потолков * коэффициент (30 – 40)\1000.

М2 – суммарный теплоприток от присутствующих в помещении людей.

Взрослый человек в состоянии покоя выделяет 0,1 кВт,

При физической нагрузке от 0,13 до 0,2 кВт.

М3 – теплоприток от бытовой техники, представляющий собой 1\3 мощности оборудования.

Таким образом, с погрешностью до 15%, узнаются мощность кондиционера и площадь помещения.

strojdvor.ru

Расчет мощность центральных систем кондиционирования - VRF | celsi.by

                Установленная мощность центральных систем кондиционирования - VRF                Реалиями настоящего времени в области климатической техники, устанавливаемой в Беларуси, является использование центральных систем кондиционирования воздуха иностранного производства. При этом термины в иностранной технической документации не всегда соответствуют отечественным  нормам. Одним из таких терминов является установленная мощность. Как показывает опыт, ее выбор для сложного климатического оборудования часто вызывает трудности у инженерно-технических работников. В статье обсуждается подход к обоснованному определению этой величины для систем VRF (“Variable Refrigerant Flow”).  Суммарная установленная мощность оборудования на объекте является одной из величин, на которых основывается договор между потребителем электроэнергии поставщиком систем VRF.Нормативные документы дают следующие определения мощности:

  • установленная мощность кондиционера – это наибольшая активная электрическая мощность, с которой электроустановка может длительно работать без перегрузки в соответствии с техническими условиями или паспортом на оборудование;

  • разрешенная мощность кондиционера– это величина электрической мощности, которую на основании технических условий  энергоснабжающая организация разрешила потребителю присоединить к своим сетям.

Суммарная установленная мощность кондиционера VRF, которые хочет использовать потребитель рассчитывается по разрешенной для данного объекта полной мощности, с учетом нормативных коэффициентов спроса, одновременности и мощности (cosφ). Пример: Пусть разрешенная полная расчетная мощность, подводимая к объекту, равна 7,6 кВА. При произведении коэффициентов спроса и одновременности Кс  х  Ко =0,7 и нормативном cosφ = 0,92 установленная мощность всех электроприемников не должно превышать Pуст= 7,6 х 0,92 / 0,7=10 кВт (в противном случае потребителю придется заплатить за перекладку кабеля и замену автоматических выключателей на вводе). Ток однофазной или трехфазной сети рассчитывается по формулам (1) и (2):                                                                                                                              расчет тока кондиционера VRF               Расчетный ток для однофазной сети объекта с разрешенной полной мощностью 7,6 кВА равен: Пф= 7600 ВА / 220 В = 34,6 А. Далее по величине расчетного тока производится выбор приборов защиты и сечения проводов (из условия нагрева их изоляции).

              Таким образом, если установленная мощность была определена неправильно, то кабель и защитные устройства могут быть подобраны неверно. Наружные агрегаты многозональных кондиционеров VRF могут комплектоваться разным количеством внутренних блоков, поэтому в технической документации вместо установленной мощности системы кондиционирования приводятся данные по потребляемой мощности наружных блоков в широком диапазоне температур наружного и внутреннего воздуха и при разном проценте их загрузки внутренними блоками.              Установленная мощность кондиционеров с герметичными компрессорами не равна их номинальной мощности. Это связано с тем, что из-за нестандартного способа охлаждения встроенного электродвигателя его номинальная мощность может быть значительно меньше потребляемой мощности компрессора. Например, номинальная мощность встроенного двигателя компрессора в инверторных кондиционерах RXS20Е, RXS25E и RXS35E фирмы Daikin одинакова и равна 600 Вт, а их максимальные потребляемые мощности (в режиме нагрева) равны 690, 880 и 1150 Вт соответственно.              Использование одного и того же герметичного компрессора в разных по мощности кондиционерах возможно благодаря переменной частоте вращения двигателя и охлаждению обмоток статора потоком фреона. Увеличение производительности мультизонального кондиционера не приводит к перегрузке электродвигателя компрессора, так как рост потребляемой мощности кондиционера сопровождается увеличением массового расхода фреона, охлаждающего обмотки статора. Это позволяет использовать для привода герметичных компрессоров встроенные двигатели, номинальная мощность которых в 1,5-2 раза меньше, чем у двигателей сальниковых компрессоров той же производительности. В технической документации кондиционеров с герметичными компрессорами приводятся значения мощности в широком диапазоне температур наружного воздуха (обычно +40°С и выше). Для большинства городов Беларуси расчетная летняя температура наружного воздуха по параметрам Б значительно ниже (например, для Минска +24,0°С).Эксплуатационные факторы, негативно влияющие на потребляемую мощность кондиционера (облучение солнцем, размещение на чердаке, загрязнение поверхности теплообмена и т.д.) часто учитываются проектировщиками с помощью увеличения расчетной температуры. Например, при облучении солнцем конденсаторов с воздушным охлаждением расчетное значение температуры наружного воздуха предлагается увеличивать на 5К, а при размещении их на плоской темной кровле на 10К. Но даже в этом случае наружная расчетная температура для Минска превышает +35°С. В то же время, если принять меры для организации нормального теплообмена (экран от солнца, подсыпка белого гравия на темную кровлю вокруг наружного блока, организация соответствующего воздухообмена на чердаке и т.д.), то эта температура будет ощутимо ниже.Таким образом, можно констатировать, что однозначных рекомендаций по выбору максимальной наружной расчетной температуры в нормативных документах в настоящее время нет.               Исходя из сказанного, можно предложить два варианта выбора установленной мощности мультизонального кондиционера, работающего в режиме охлаждения. Первый вариант – принять в качестве установленной мощность, потребляемую оборудованием при абсолютном максимуме температуры наружного воздуха, зафиксированном в данной местности. Такой выбор позволяет надеяться, что при правильном монтаже и эксплуатации реальная потребляемая мощность кондиционера VRF или VRV  не превысит его установленную мощность, которая в то же время не будет завышенной. В этом случае при неправильном монтаже или эксплуатации выбранные проектировщиком внешние защитные устройства кондиционера (например, автоматический выключатель или тепловое реле) должны отключить его от электропитания. Второй вариант – принять в качестве установленной мощность, потребляемую кондиционером при максимальной температуре наружного воздуха, приведенной в документации. В этом случае при неправильном монтаже или эксплуатации должны сработать внутренние защитные устройства кондиционера (например, датчик тока).                Если кондиционер может работать в режиме теплового насоса, необходимо сравнить потребляемые им мощности при охлаждении и нагреве и выбрать максимальную из них в качестве установленной мощности.                По выбранной установленной мощности рассчитывается максимальный рабочий ток. Коэффициент мощности cosφ, необходимый для этого расчета, можно вычислить по известным из документации значениям номинальной мощности и номинального тока. Далее по максимальному рабочему току с запасом 25-30% выбирается номинальное значение автоматического выключателя. При превышении предельного тока должна сработать одна из внутренних защит самого кондиционера (токовая, по давлению, по температуре нагнетания).В зарубежной технической документации для выбора сечения силовых проводов используется расчетная величина, которая называется MCA (рис.1).                                                                         характеристики daikin Эта аббревиатура расшифровывается как "Minimum circuit conductor ampacity" и переводится как “ток, по которому выбирают минимальное сечение проводника”. Этот ток рассчитывается так:                                                                                                                         MCA = 1,25 *RLA + сумма FLA                    В приведенной формуле используются еще две аббревиатуры, характерные для иностранной технической документации: RLA (Rated Load Amps) - номинальный рабочий ток компрессоров и FLA (Full Load Amps) – максимальный ток вентиляторов наружного блока кондиционера.Смысл величины MCA состоит в том, что кабель, присоединенный к “мультимоторному” потребителю, не должен разрушиться от тока перегрузки, до срабатывания защитного токового реле, настроенного на нормативную для Европы цифру 125%.                  В свою очередь, номинальный ток предохранителя кондиционера не должен превышать величину MFA (Max Fuse Amps), которая рассчитывается по формуле:                                                                                                                            MFA=2,25*RLA+сумма FLA                Пример: Выбор установленной мощности трехфазного наружного блока кондиционера VRV фирмы Daikin по таблицам мощности, приведенным в технической документации. Для предельных условий эксплуатации в Минске (абсолютный максимум наружной температуры +35°С, загрузка внутренними блоками 130%, предельная температура в помещении по мокрому термометру +24°С) потребляемая мощность наружного блока кондиционера серии RXY10P7W1B в режиме охлаждения равна 7,8 кВт. В случае работы в режиме нагрева при предельных параметрах воздуха Тнар=+13°С, Тпом=+18°С потребляемая мощность этого же блока будет равна 9,43 кВт. Эту мощность следует принять в качестве установленной. Для нахождения максимального рабочего тока наружного блока определим его cos φ. Номинальная (стандартная) мощность блока RXY10P7W1B в режиме нагрева при загрузке 100% равна 7,7 кВт. При этом номинальный ток блока равен: Iном=RLA+FLA=11,1+0,9=12А и cosφ= 7700/400/1,73/12=0,927 . Из формулы Nуст = I x V x 1,73 x cos φ при напряжении 380 В, установленной мощности 9,43 кВт и cos φ= 0,927 максимальный рабочий ток будет равен 15,5 А, соответственно автоматический выключатель можно выбрать на номинальный ток 20 А.                Максимально возможный номинал автоматического выключателя для наружного блока равен 25 А, так как MFA= 2,25х11,3+0,9 = 26,3 А. Провода силового электропитания должны быть рассчитаны на больший ток, чем предохранитель. При номинальном токе предохранителя 20А площадь их сечения можно выбрать по току MCA =21,6 А, приведенному в технической документации на систему кондиционера VRV.

celsi.by