Consumo eléctrico real de un aire acondicionado. Selección de un acondicionador de aire en función de la capacidad y la potencia de refrigeración Consumo de energía de un acondicionador de aire doméstico

19.09.2023

En los últimos años, cuando los meteorólogos anuncian casi todos los años otra temperatura máxima histórica, el aire acondicionado es un verdadero salvador del calor del verano. Para no languidecer en el calor insoportable del verano, debe encargarse de comprar un aire acondicionado con anticipación. Para que este útil dispositivo le sirva de la manera más eficiente posible, se deben cumplir una serie de condiciones, una de las cuales es el cálculo correcto de la potencia del aire acondicionado.

Principio de funcionamiento

El nombre "acondicionador" proviene del inglés "condición" - condición, condición. Es decir, un acondicionador de aire es un dispositivo diseñado para mantener diversas condiciones del aire interior dentro de valores específicos, creando un microclima controlado, y no para enfriar, como se cree comúnmente. Así, los primeros acondicionadores de aire en funcionamiento fueron diseñados para combatir la humedad excesiva en las salas de impresión de las imprentas, donde la alta humedad afecta negativamente la calidad de impresión.

Sin embargo, hoy en día el nombre "aire acondicionado" está firmemente asociado a un dispositivo cuyo funcionamiento se basa en procesos que acompañan a un cambio en el estado de agregación del líquido refrigerante. Por tanto, los ionizadores o humidificadores no se denominan aparatos de aire acondicionado, aunque lo sean, en esencia. En los dispositivos comúnmente llamados aires acondicionados, se produce una transferencia continua de calor desde el interior de la habitación al espacio circundante o, si es necesario, viceversa. ¿Como sucedió esto?

¿Cómo funciona un aire acondicionado?

La transferencia de calor se produce con la ayuda de un refrigerante, que en diferentes épocas utilizaba diferentes sustancias; en los primeros acondicionadores de aire, el amoníaco servía como refrigerante. Actualmente, el freón se utiliza como refrigerante para aparatos de aire acondicionado. Para “capturar” y liberar calor se utilizan las propiedades de una transición de fase, es decir, la transición de una sustancia de un estado de agregación a otro.

Todos tuvieron la oportunidad de familiarizarse con esta propiedad de transición de fase durante la natación de verano. Al salir del agua, una persona siente frío, incluso si el termómetro supera los treinta grados. ¿Por qué? Porque el agua, al evaporarse de la superficie del cuerpo (es decir, cambiar su estado de agregación de líquido a gaseoso), elimina activamente calor del espacio circundante, incluida la superficie del cuerpo. Los automovilistas saben que el contacto de las zonas expuestas del cuerpo con líquidos volátiles como gasolina, disolventes o acetona provoca una importante sensación de frío, incluso en verano. Si la temperatura es cercana a cero, el contacto de la piel con la gasolina puede provocar congelación.

Un método sencillo para salvarse del golpe de calor se basa en esta misma propiedad: mojar cualquier trozo de tela y aplicarlo en la cabeza. Mientras el líquido que impregna el tejido se evapora, nada amenaza la cabeza; ésta se enfriará (es decir, se le quitará calor) mediante el proceso de transición de fase. Un acondicionador de aire funciona de manera muy similar, con la única excepción de que evaporar el freón en el espacio circundante sería un desperdicio excesivo. La evaporación se produce dentro de un circuito tubular especial, que se llama evaporador. El propio freón permanece dentro del circuito, sólo el calor escapa al espacio circundante.

El aire acondicionado funciona de la siguiente manera:

El compresor comprime el freón a 15-20 atmósferas y lo libera al condensador.
A la salida del compresor, debido a una fuerte caída de presión, el freón se convierte inmediatamente en vapor caliente.
En el condensador, el freón pasa de un estado gaseoso a un estado líquido (condensación), acompañado de la liberación de una gran cantidad de calor. Es en esta etapa cuando se produce la transferencia de calor, por lo que el condensador debe estar en contacto con el aire exterior.
El freón líquido ingresa al evaporador, donde una disminución adicional de la presión conduce a la transición del refrigerante de un estado líquido a un estado gaseoso (evaporación), que se acompaña de una absorción activa de calor. El evaporador debe estar en contacto con el aire del local refrigerado.
El gas refrigerante del evaporador ingresa al compresor y el ciclo comienza nuevamente.

Si necesita que el aire acondicionado funcione para calentar, la válvula de cuatro vías redirige el flujo de aire para que entre aire caliente a la habitación y el calor se extraiga del exterior. Por supuesto, esto requiere que el aire exterior esté lo suficientemente caliente como para calentar el refrigerante. Cuando la temperatura del aire exterior se acerca a cero, es decir, exactamente entonces. Cuando la calefacción se vuelve realmente necesaria, resulta imposible utilizar el aire acondicionado para estos fines. Por lo tanto, los acondicionadores de aire nunca se utilizan como principal dispositivo de calefacción, lo máximo es mantener el calor durante el corto período "fuera de temporada".

¿Qué tipos de aires acondicionados existen?

Este es, en pocas palabras, el diseño general de un aire acondicionado. En la práctica, el aire acondicionado está "cubierto" de sensores, sistemas de control electrónico y control remoto, ventiladores para bombear aire y filtros para limpiarlo, tuberías para hacer circular el freón y eliminar el exceso de condensado, etc. Que el aire acondicionado pertenezca a un tipo u otro depende del diseño y ubicación de estas piezas. Los acondicionadores de aire de dos tipos diferentes pueden ser completamente diferentes entre sí (por ejemplo, un acondicionador de aire industrial no se puede confundir con lo que estamos acostumbrados a ver en la vida cotidiana), pero la base es siempre la circulación del refrigerante, que en el El proceso de esta circulación cambia su estado de agregación.

El aire acondicionado se considera un signo de los nuevos tiempos, pero en realidad, los aires acondicionados llevan entre nosotros bastante tiempo. Mucha gente recuerda cómo las ventanas de las oficinas y talleres soviéticos estaban “decoradas” con cajones característicos. Se trataba de aires acondicionados de ventana monobloque. El evaporador y el condensador en dicho dispositivo están ensamblados en una sola unidad. Dichos acondicionadores de aire tenían una serie de desventajas, incluido un alto nivel de ruido, iluminación reducida debido a la sombra de una gran área de la abertura de la ventana, etc. Por estas razones, los aires acondicionados de ventana se utilizan de forma limitada en la vida cotidiana.

La aparición de los llamados sistemas split supuso una auténtica revolución en la producción de aparatos de aire acondicionado. El primer aire acondicionado con sistema split fue lanzado al mercado por la empresa japonesa Toshiba en 1961. Los diseñadores de la compañía decidieron dividir el aire acondicionado en dos partes conectadas por tuberías: interna y externa, eliminando de esta última los elementos estructurales más ruidosos y voluminosos. La parte interna, a su vez, se pudo colocar en cualquier lugar conveniente de la habitación.

Entonces, ha decidido instalar un aire acondicionado en su apartamento u oficina. Dado que el aire acondicionado es un dispositivo bastante caro, la elección de un modelo específico debe tomarse con toda la seriedad posible. Uno de los parámetros de selección más importantes es la potencia del aire acondicionado.

Cómo calcular la potencia de un aire acondicionado doméstico.

¿Por qué es tan importante calcular la potencia de un aire acondicionado? Porque un aire acondicionado con una potencia que no se corresponde con las tareas que se le asignan simplemente no podrá realizar sus funciones con normalidad. Por supuesto, puede organizar "pruebas en el mar" para el aire acondicionado seleccionado, pero es costumbre preparar un trineo en verano y comprar un aire acondicionado en invierno o primavera. Cuando comienza el verdadero calor, para combatir el cual se compró el aire acondicionado, es posible que todos los plazos posibles para la devolución de la mercancía ya hayan expirado.

Antes de comenzar con los cálculos, es necesario explicar de qué tipo de potencia estamos hablando, ya que “potencia del aire acondicionado” es un concepto demasiado general y vago. Como se mencionó anteriormente, el aire acondicionado no se puede usar para calentar a temperaturas exteriores bajo cero, por lo que usamos el aire acondicionado con mayor frecuencia para enfriar, por lo que debemos calcular la potencia de enfriamiento requerida.

La potencia de refrigeración se mide en kilovatios (kW) y muestra cuánta energía térmica puede eliminar el aire acondicionado de la habitación. El concepto de “potencia de refrigeración” debe distinguirse del concepto de consumo de energía. El consumo de energía es la cantidad de electricidad que un dispositivo necesita para funcionar. Este valor es siempre menor que la potencia de enfriamiento, ya que no se gasta en la "producción" directa de calor, sino sólo en su eliminación. La relación entre la potencia de refrigeración y el consumo de energía se denomina eficiencia energética (EER). Para los acondicionadores de aire domésticos, el valor de eficiencia energética está en el rango de 2 a 4.

Para el "disparo" inicial, puede utilizar un método de cálculo simplificado, que le ayudará a determinar aproximadamente la categoría de precio (o el número total de aires acondicionados, si hablamos de habitaciones grandes). Como primera aproximación, la potencia necesaria del aire acondicionado es de 1 kW por cada 10 metros cuadrados de superficie de una habitación con una altura de techo de 2,5 a 3 m.

¿Por qué hablamos de área y no de volumen, ya que el aire acondicionado enfría el aire que llena todo el volumen de la habitación? Todo es cierto, pero en la vida cotidiana se acostumbra operar con el área de la habitación y no con el volumen. ¿Seguramente puedes recordar fácilmente el área de tu apartamento y saber su volumen de inmediato? Difícilmente. Además, la altura del techo de un apartamento u oficina suele ser estándar y, por tanto, de 2,5 a 3 m. Para una determinación aproximada de la potencia, dicha precisión es suficiente y la altura del techo puede considerarse constante.

Si la habitación:

ubicado en el lado soleado;
tiene ventanas panorámicas;
“poblado” con una gran cantidad de equipos de oficina;
lleno de gente.

luego, para cada uno de estos factores se agrega un 20 por ciento adicional de la potencia requerida.

Tiene sentido hacer un cálculo más preciso de la potencia del aire acondicionado para habitaciones no estándar o áreas grandes, donde incluso un pequeño error puede resultar en la compra de un dispositivo costoso e innecesario. En este caso, no se calcula la potencia del aire acondicionado, sino la llamada potencia de ganancia de calor de la habitación. Este es un valor que muestra cuánto calor recibe el aire interior. Luego, la potencia del aire acondicionado se selecciona de un rango estándar de valores para que el aire acondicionado pueda eliminar el calor que ingresa a la habitación. Es decir, la potencia de refrigeración no debe ser menor (pero tampoco mucho mayor) que la potencia de entrada de calor de la habitación.

La potencia del flujo de calor se calcula mediante la fórmula:

Q – potencia calorífica aportada (kW/1000)
S – área de la habitación (m2)
h – altura del techo de la habitación (m)
q – coeficiente de iluminación de la habitación (kW/m3). Para una habitación con iluminación normal, este coeficiente es 0,035.

Habiendo calculado la potencia del aire acondicionado, al valor resultante le sumamos 0,1 kW por cada persona en la habitación, 0,3 por cada equipo (computadora, TV, etc.). Un frigorífico doméstico nos dará 0,5 kW y una potente vitrina refrigerada (si contamos el aire acondicionado para locales comerciales), al menos 1,5-2 kW.

La potencia del aire acondicionado en kW no debe ser menor que el valor obtenido Q. Sin embargo, la potencia de los acondicionadores de aire fabricados en el extranjero a menudo no se indica en kW, sino con los números 7, 9, 12, 18 o 24. los modelos suelen tener 7 o 9, y se llaman así: "siete" o "nueve". Que significan estos numeros?

Esta es la potencia en miles de BTUph (o BTU/h) - Unidad Térmica Británica por hora (Unidad Térmica Británica por hora). Esta designación de potencia se encuentra en los acondicionadores de aire fabricados en países que utilizan unidades imperiales (pies) o fabricados para la venta en estos países. Mil BTUp equivalen aproximadamente a 0,3 kW.

Ejemplo de cálculo de potencia.

Entonces, necesitamos calcular el aire acondicionado para una habitación con un área de 30 m2, una altura de techo de 5 m (tomamos específicamente una habitación no estándar para la cual el método de cálculo "acelerado" no es adecuado), en en el que siempre hay cinco personas y tres ordenadores. La iluminación es normal. Nosotros contamos:

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

Para enfriar eficazmente esta habitación, necesitará un aire acondicionado (o varios) con una capacidad de refrigeración total de 6,65 kW.

Si es necesario, convierta kilovatios a BTUph:

Como puedes ver, todo es sumamente sencillo. Calculando correctamente la potencia requerida, podrás hacer que el uso de un aire acondicionado sea realmente efectivo.

Necesita determinar con precisión su poder. Para calcular con precisión la potencia del equipo de control climático que necesita, debe tener en cuenta una serie de factores y parámetros adicionales, tales como: área y volumen de la habitación; altura del techo; el número de ventanas y su ubicación con respecto al sol; número de dispositivos de calefacción; el número de personas en la sala; número de electrodomésticos que funcionan; ¿Hay persianas, cortinas, etc. en las ventanas?

Es casi imposible para un comprador común hacer tal cálculo, solo los especialistas pueden hacer frente a esto, sin embargo, existen métodos simplificados que pueden ser adecuados para calcular la potencia de los acondicionadores de aire domésticos comunes. No tienen en cuenta muchos factores, pero pueden ayudar a la hora de elegir un sistema dividido sin la ayuda de especialistas.

Una fórmula simplificada para calcular la potencia requerida se ve así: el área de la habitación se divide por 10 y el resultado es el valor requerido (en kW) para enfriar esta habitación (se utiliza para calcular la potencia de enfriamiento de salas de estar pequeñas con una altura de techo de hasta 3 m). Es decir, si el área de su habitación es de 20 metros cuadrados, entonces la potencia fría del aire acondicionado debe ser de 2 kW o más.

Para obtener un resultado más preciso, a la cantidad resultante debe agregar el 50% del consumo de energía de todos los electrodomésticos de la habitación que trabajan junto con el aire acondicionado (por ejemplo, una computadora - 300 W, un televisor - alrededor de 100 W ), así como la cantidad de calor generado por las personas en la habitación (basado en el hecho de que por persona en estado de calma se generan 100 W de calor, durante la actividad física - 200 W). Si el lado es soleado o la habitación tiene una gran superficie acristalada, aquí se añade otro 15-20% del importe recibido.

Por ejemplo: hay una habitación en el lado soleado con una superficie de 20 metros cuadrados. con una computadora, un televisor y dos personas constantemente en él:

(20/10) + 0,3 + 0,1 + (2 * 0,1) = 2,6 kW.

Sumemos aquí un 20% y obtenemos un valor de frío igual a 3,08 kW. Lo redondeamos y, en base a esto, seleccionamos el modelo de aire acondicionado.

Así, vemos que el modelo más adecuado a nuestras condiciones es el 12. Aquí debemos prestar atención a que si liberamos la habitación de la luz solar intensa instalando, por ejemplo, persianas, ya no necesitamos añadir un 20% a Después de los cálculos obtenemos el modelo requerido: 09 (sin embargo, esto significa que las persianas estarán constantemente cerradas durante el funcionamiento del aire acondicionado). Así es como, mediante sencillas manipulaciones, podrás ahorrar una cantidad importante en la compra de un aire acondicionado.

Este cálculo es adecuado para locales residenciales ordinarios cuya altura de techo no exceda los 3 metros. También es necesario tener en cuenta el fabricante del aire acondicionado, porque Los aires acondicionados baratos pueden tener una potencia reducida. Si compra un aire acondicionado de clase económica, puede elegir con seguridad el siguiente modelo más grande. Por ejemplo, si como resultado de los cálculos descubre que el modelo 09 es adecuado para sus condiciones, es mejor tomar el modelo 12 como un aire acondicionado barato.

Cálculo típico de la potencia del aire acondicionado:

Se realiza un cálculo más preciso de la potencia de enfriamiento del aire acondicionado Q en kilovatios mediante la fórmula:

Q = Q1 + Q2 + Q3

donde Q1 es el flujo de calor proveniente de ventanas, paredes, piso y techo; Q2 es la suma de las entradas de calor de las personas; Q3 es la suma de las entradas de calor de los electrodomésticos.

Q1 = S*h*q/1000

donde S es el área de la habitación (m²); h - altura de la habitación (m); q - coeficiente igual a 30 - 40 W/m³ (q = 30 para una habitación con sombra, q = 35 para una iluminación media, q = 40 para habitaciones que reciben mucha luz solar).

Ganancia de calor de un adulto:

Q2 = 0,1 kW - en estado de silencio;

Q2 = 0,13 kW - con movimiento ligero;

Q2 = 0,2 kW - durante la actividad física.

Ganancias de calor de los electrodomésticos:

Q3 = 0,3 kW - de la computadora;

Q3 = 0,1 kW - del televisor.

Para otros electrodomésticos, Q3 será igual al 50% del consumo máximo de energía (es decir, se supone que el consumo de energía promedio es el 50% del máximo).

Intentemos calcular los parámetros de potencia del aire acondicionado según los datos utilizados en el primer ejemplo. Entonces, tenemos una habitación de 20 metros cuadrados. m.en el lado soleado, con una computadora, un televisor y dos personas en él.

Q1 = 20 * 3 * 40 / 1000 = 2,4kW

Q2 = 0,1 * 2 = 0,2kW

Q3 = 0,3 + 0,1 = 0,4kW

De este modo Q = 2,4 + 0,2 + 0,4 = 3,0 kW.

Si en la gama de modelos del fabricante no hay un aire acondicionado con los parámetros exactos de potencia que necesita, se recomienda elegir un modelo con valores similares, redondeándolos (por ejemplo, necesita un aire acondicionado con una potencia de 3,0 kW). , pero el fabricante solo dispone de los modelos 2.9 y 3.4, en este caso hay que elegir un modelo con una potencia de 3,4 kW).

Como podemos ver, el resultado del segundo método no es muy diferente al primero. Esto no es sorprendente: ambos métodos son correctos, sin embargo, al calcular tomamos la altura estándar del techo: 3 m. Si la altura de la habitación es mayor, el primer método no ayudará en este caso.

El cálculo típico de la potencia del aire acondicionado descrito anteriormente en la mayoría de los casos da resultados bastante precisos, pero le resultará útil conocer algunos parámetros adicionales que a veces no se tienen en cuenta, pero que afectan significativamente la potencia requerida del aire acondicionado.

Teniendo en cuenta el flujo de aire fresco procedente de una ventana entreabierta:

El método mediante el cual calculamos la potencia del aire acondicionado supone que el aire acondicionado funciona con las ventanas cerradas y no entra aire fresco a la habitación. Las instrucciones del aire acondicionado suelen indicar también que debe funcionar con las ventanas cerradas; de lo contrario, el aire exterior que entra en la habitación generará una carga de calor adicional. Siguiendo las instrucciones, el usuario debe apagar periódicamente el aire acondicionado, ventilar la habitación y volver a encenderlo. Esto crea ciertos inconvenientes, por lo que los compradores a menudo se preguntan si es posible hacer que el aire acondicionado funcione y que el aire sea fresco.

Para responder a esta pregunta, debemos descubrir por qué el aire acondicionado puede funcionar eficazmente junto con la ventilación de aire fresco, pero no con una ventana abierta. El caso es que el sistema de ventilación tiene un rendimiento muy específico y suministra un determinado volumen de aire a la habitación, por lo que a la hora de calcular la potencia del aire acondicionado es fácil tener en cuenta esta carga térmica. Con una ventana abierta, la situación es diferente, porque el volumen de aire que ingresa a la habitación a través de ella no está estandarizado de ninguna manera y se desconoce la carga de calor adicional.

Puede intentar resolver este problema configurando la ventana en modo de ventilación de invierno (abriendo ligeramente la ventana) y cerrando la puerta de la habitación. Entonces no habrá corrientes de aire en la habitación, pero entrará constantemente una pequeña cantidad de aire fresco. Inmediatamente hagamos una reserva de que el funcionamiento del aire acondicionado con la ventana ligeramente abierta no está previsto en las instrucciones, por lo que no podemos garantizar el funcionamiento normal del aire acondicionado en este modo. Sin embargo, en muchos casos, esta solución técnica permitirá mantener condiciones confortables en la habitación sin ventilación periódica. Si planeas utilizar el aire acondicionado en este modo, debes considerar lo siguiente:

La potencia de Q1 debe aumentarse entre un 20 y un 25 % para compensar la carga de calor del aire suministrado. Este valor se obtuvo basándose en un único intercambio de aire adicional a una temperatura/humedad del aire exterior de 33 °C/50 % y una temperatura del aire interior de 22 °C.
El consumo de electricidad aumentará entre un 10 y un 15%. Tenga en cuenta que esta es una de las razones principales para prohibir el funcionamiento de acondicionadores de aire con ventanas abiertas en oficinas, hoteles y otros locales públicos.
En algunos casos, la ganancia de calor puede ser demasiado grande (por ejemplo, en climas muy calurosos) y el aire acondicionado no podrá mantener la temperatura establecida. En este caso, será necesario cerrar la ventana.

Garantizado 18 – 20°C:

Dado que el cálculo típico se realiza con un pequeño margen, en la práctica el aire acondicionado podrá enfriar eficazmente la habitación a una temperatura del aire exterior de hasta 30 - 33 ° C, sin embargo, cuando la temperatura aumenta a 35 - 40 ° C , su poder ya no será suficiente. Por lo tanto, a aquellos a quienes "les gusta más fresco" se les puede recomendar que aumenten la potencia del Q1 entre un 20 y un 30%.

Ultimo piso:

Si el apartamento está ubicado en el último piso y no hay ático ni piso técnico arriba, el calor del techo calefactable se transferirá a la habitación. Como resultado, la entrada de calor desde el techo será mayor de lo que se tiene en cuenta en el cálculo típico y será necesario aumentar la potencia de Q1 entre un 10 y un 20%.

Gran superficie acristalada:

¿Cuánto afecta una gran área de vidrio a la ganancia de calor? La forma más sencilla de entender esto sin cálculos complejos es recurrir a una analogía y considerar calentar una habitación en invierno. Esta analogía es apropiada porque el aislamiento térmico de un edificio no depende de si hace más calor dentro o fuera, y la ganancia o pérdida de calor está determinada únicamente por las diferencias de temperatura. En invierno, la diferencia de temperatura entre el aire exterior y el interior puede superar durante mucho tiempo los 40°C (de -20°C a +20°C). En verano, la diferencia es dos veces menor (de +40°C a +20°C). A pesar de que la pérdida de calor en invierno es el doble que la ganancia de calor en verano, para calcular la potencia de los calentadores se utiliza la misma fórmula que para calcular el aire acondicionado: 1 kW por 10 m².

Esto se explica precisamente por la influencia de la radiación solar que penetra en la habitación a través de la ventana. En invierno, el sol ayuda a calentar la habitación (probablemente habrás notado que en un día soleado y helado el apartamento hace notablemente más calor que en un día nublado). Y en verano, el aire acondicionado tiene que gastar hasta el 50% de su potencia para compensar la ganancia de calor del sol.

En un cálculo típico, se supone que la habitación tiene una ventana de tamaño estándar (con un área de acristalamiento de 1,5 a 2,0 m²). Dependiendo de la insolación (el grado de iluminación de la luz solar), la potencia del aire acondicionado aumenta o disminuye un 15% con respecto al valor medio. Si el área acristalada es mayor que el valor estándar, entonces se debe aumentar la potencia del aire acondicionado. Dado que el cálculo típico ya tiene en cuenta la superficie de acristalamiento estándar (2,0 m²), para compensar el aumento de calor adicional por cada metro cuadrado de superficie de acristalamiento de más de 2,0 m², es necesario añadir 200 - 300 W para una insolación fuerte, 100 - 200 W para iluminación media y 50 - 100 W para una habitación con sombra.

Si el sol entra en la habitación durante el día, debe haber cortinas de luz o persianas en las ventanas, ya que pueden reducir la ganancia de calor por la radiación solar.

¿A qué más deberías prestarle atención?

Si tener en cuenta parámetros adicionales ha dado lugar a un aumento de potencia, recomendamos comprar un aire acondicionado inverter, que tiene una capacidad de refrigeración variable y, por lo tanto, funcionará eficazmente en una amplia gama de cargas de calor. Un acondicionador de aire convencional (no inversor) con mayor potencia, debido a las características específicas de su funcionamiento, puede crear condiciones incómodas, especialmente en una habitación pequeña.

Una palabra tan larga en la ficha técnica del aire acondicionado se llama "potencia" y se indica con varios números separados por comas. Si el sistema dividido funciona solo en el modo "frío", entonces solo se indica la capacidad de enfriamiento del aire acondicionado, es decir, la capacidad de enfriamiento.

Las unidades que funcionan en el modo “calor-frío” también tienen un registro de “capacidad de calefacción” o potencia de calefacción. Además, cada aire acondicionado tiene datos sobre el consumo de energía, indicando el consumo eléctrico de la propia unidad. Hablemos de todo tipo de poder.

Poder de enfriamiento

Un aire acondicionado es un ejemplo clásico de bomba de calor. Su compresor fuerza la circulación del refrigerante por el circuito, que desprende calor en el condensador y lo recoge en el evaporador. Así, la capacidad de refrigeración de un aire acondicionado es la cantidad de calor que toma de la habitación y lo libera en el condensador de la unidad externa del sistema split.

El enfriamiento del aire se produce cuando pasa a través de los evaporadores de la unidad interior bajo la influencia de un ventilador. El aire de la habitación no va a ninguna parte ni proviene de ninguna parte: simplemente se enfría. Sólo los mejores aparatos de aire acondicionado tienen la posibilidad adicional de introducir aire fresco desde el exterior.

Poder de calefacción

Cuando el sistema dividido se cambia al modo "calor", las válvulas de retención se activan y se invierte la dirección del flujo de freón. Ahora los evaporadores de las unidades interiores se convierten en condensadores y el condensador de la unidad exterior se convierte en evaporador. Por lo demás todo es igual a lo indicado en el párrafo anterior.

Si te has dado cuenta, la capacidad de refrigeración de un aire acondicionado siempre es menor que la capacidad de calefacción. La diferencia entre estos dos indicadores de potencia muestra la cantidad de calor perdido en la ruta de bombeo de freón. Más precisamente, siempre hay pérdidas, pero en el modo "frío" son mayores por el monto de esta diferencia.

Consumo de energía del aire acondicionado

La mayor parte del consumo de energía del aire acondicionado es el consumo de energía del compresor. Todos los demás sistemas de la unidad consumen una cantidad insignificante de electricidad. Solo el kit de invierno consume una cantidad significativa de energía, pero los fabricantes no lo instalan en todos los modelos.

El consumo de energía de la unidad es varias veces menor que la capacidad de enfriamiento del aire acondicionado, e incluso menor que la potencia de calefacción. La relación entre el consumo de energía y el rendimiento de refrigeración se expresa mediante el coeficiente ERR, y para el calor, COP.

El valor del primero de ellos varía aproximadamente entre 2,5 y 3,5, y el segundo, entre 2,8 y 5,0. Cuanto mayor sea el coeficiente, mayor será la eficiencia del aire acondicionado y menor será el nivel específico de consumo de energía.

Cálculo típico de la potencia del aire acondicionado.

Un cálculo típico le permite encontrar la potencia del aire acondicionado para una habitación relativamente pequeña: una habitación separada en un apartamento o cabaña, una oficina con un área de hasta 50 a 70 metros cuadrados. my otros locales ubicados en edificios permanentes.
La potencia de refrigeración Q (en kilovatios) se calcula mediante el siguiente método:
Q = Q1 + Q2 + Q3, donde

Q1: entrada de calor desde la ventana, las paredes, el suelo y el techo.

Q2 es la suma de las entradas de calor de las personas.

Q3 es la suma de las entradas de calor de los electrodomésticos.

Ejemplo de un cálculo típico de potencia de un aire acondicionado

Calculemos la potencia del aire acondicionado para una sala de estar con una superficie de 26 metros cuadrados. m con una altura de techo de 2,75 m en el que vive una persona, y además cuenta con un ordenador, TV y un pequeño frigorífico con un consumo máximo de 165 W. La habitación está situada en el lado soleado. La computadora y el televisor no funcionan al mismo tiempo, ya que son utilizados por una sola persona o tienen en cuenta ambos parámetros.

Primero, determinamos las entradas de calor desde la ventana, las paredes, el suelo y el techo. Elijamos el coeficiente q igual a 40, ya que la habitación está ubicada en el lado soleado:
Q1 = S * h * q / 1000 = 26 m2. m * 2,75 m * 40 / 1000 = 2,86 kW.

La entrada de calor de una persona en estado de calma será de 0,1 kW.
A continuación, busquemos las entradas de calor procedentes de los electrodomésticos. Dado que el ordenador y el televisor a menudo no funcionan al mismo tiempo, en los cálculos sólo es necesario tener en cuenta uno de estos dispositivos, es decir, el que genera más calor. Se trata de un ordenador cuya potencia calorífica es de 0,3 kW. El frigorífico emite aproximadamente el 30% del consumo máximo de energía en forma de calor, es decir, 0,165 kW * 30% / 100% ~ 0,05 kW.
Q3 = 0,3 kW + 0,05 kW = 0,35 kW

Ahora podemos determinar la potencia estimada del aire acondicionado:
Rango de potencia recomendado Qrange (-5% a +15% de la potencia de diseño Q):
3,14 kilovatios< Qrange < 3,80 кВт

Ahora solo queda elegir un modelo con la potencia adecuada para enfriar la habitación. La mayoría de los fabricantes producen sistemas divididos con capacidades cercanas al rango estándar: 2,0 kW; 2,6 kilovatios; 3,5 kilovatios; 5,3 kilovatios; 7,0 kilovatios. De esta gama elegimos un modelo con una potencia de 3,5 kW.

Es interesante que los modelos de esta serie a menudo se denominan "7" (siete), "9" (nueve), "12", "18" "24" e incluso el marcado de los aires acondicionados se realiza con estos números, que Reflejan la potencia del aire acondicionado de forma distinta a los kilovatios habituales y en BTU/hora.
(BTU - Unidad Térmica Británica. 1000 BTU/hora = 293 W).

potencia de refrigeración 2,5 kW.

Cálculo de potencia utilizando parámetros adicionales.

Teniendo en cuenta el flujo de aire fresco desde una ventana ligeramente abierta.
Teniendo en cuenta la entrada de aire fresco al calcular la potencia del aire acondicionado.

El método mediante el cual calculamos la potencia del aire acondicionado supone que el aire acondicionado funciona con las ventanas cerradas y no entra aire fresco a la habitación.
En las instrucciones del aire acondicionado. También se suele decir que debe funcionar con las ventanas cerradas, de lo contrario, el aire exterior que entra en la habitación creará una carga de calor adicional. Siguiendo las instrucciones, el usuario debe apagar periódicamente el aire acondicionado, ventilar la habitación y volver a encenderlo. Esto crea ciertos inconvenientes, por lo que los compradores a menudo se preguntan si es posible hacer que el aire acondicionado funcione y que el aire sea fresco.

Para responder a esta pregunta, debemos descubrir por qué el aire acondicionado puede funcionar eficazmente junto con la ventilación de aire fresco, pero no con una ventana abierta. El caso es que el sistema de ventilación tiene un rendimiento muy específico y suministra un determinado volumen de aire a la habitación, por lo que a la hora de calcular la potencia del aire acondicionado es imprescindible tener en cuenta esta carga térmica. Con una ventana abierta, la situación es diferente, porque el volumen de aire que ingresa a la habitación a través de ella no está estandarizado de ninguna manera y se desconoce la carga de calor adicional.

Puede intentar resolver este problema configurando la ventana en modo de ventilación de invierno (abriendo ligeramente la ventana) y cerrando la puerta de la habitación. Entonces no habrá corrientes de aire en la habitación, pero entrará constantemente una pequeña cantidad de aire fresco. Inmediatamente hagamos una reserva de que el funcionamiento del aire acondicionado con la ventana ligeramente abierta no está previsto en las instrucciones de funcionamiento del aire acondicionado, por lo que no podemos garantizar el funcionamiento normal del aire acondicionado en este modo. Sin embargo, en muchos casos, esta solución técnica permitirá mantener condiciones confortables en la habitación sin ventilación periódica.

Si planeas utilizar el aire acondicionado en este modo, debes considerar lo siguiente:

La potencia de Q1 debe aumentarse entre un 20 y un 25 % para compensar la carga de calor del aire suministrado. Este valor se obtuvo basándose en un único intercambio de aire adicional a una temperatura/humedad del aire exterior de 33 °C/50 % y una temperatura del aire interior de 22 °C.
El consumo de electricidad aumentará entre un 10 y un 15%. Tenga en cuenta que esta es una de las razones principales para prohibir el funcionamiento de acondicionadores de aire con ventanas abiertas en oficinas, hoteles y otros locales públicos.
En algunos casos, la ganancia de calor puede ser demasiado grande (por ejemplo, en climas muy calurosos) y el aire acondicionado no podrá mantener la temperatura establecida. En este caso, será necesario cerrar la ventana.

Garantizado 18 – 20°C

A muchos compradores les preocupa la pregunta: ¿el aire acondicionado es peligroso para la salud? Las respuestas a las preguntas frecuentes brindan algunas reglas simples que puede seguir para protegerse del riesgo de resfriarse. Una de estas reglas es que la diferencia de temperatura entre el aire exterior y el interior de la habitación no debe ser demasiado grande. Por lo tanto, si afuera hace entre 35 y 40°C, entonces es aconsejable mantener la temperatura en la habitación al menos entre 25 y 27°C. Pero estas recomendaciones no son adecuadas para todos, ya que para algunas personas la temperatura agradable no supera los 20°C. El problema es que el cálculo típico de la potencia del aire acondicionado se realiza de acuerdo con los Códigos y Normas de Construcción, y SNiP 2.04.05-91 establece que para Moscú la temperatura estimada del aire en la estación cálida es de 28,5 ° C. En consecuencia, el mantenimiento de la temperatura mínima posible en la habitación a 18°C está garantizado sólo cuando la temperatura del aire exterior no supera los 28,5°C.

Ultimo piso
aire acondicionado del ático

Si el apartamento está ubicado en el último piso y no hay ático ni piso técnico arriba, el calor del techo calefactable se transferirá a la habitación. Un techo ubicado horizontalmente, e incluso de color oscuro, recibe varias veces más calor que las paredes claras (por ejemplo, compare la temperatura del asfalto y la pared exterior de la habitación en un día soleado). Como resultado, la entrada de calor desde el techo será mayor de lo que se tiene en cuenta en el cálculo típico y será necesario aumentar la potencia Q1 entre un 10 y un 20% (el valor exacto depende del calentamiento real del techo; la calculadora utiliza un valor promedio del 15%).

Gran superficie acristalada

En un cálculo típico, se supone que la habitación tiene una ventana de tamaño estándar (con un área de acristalamiento de 1,5 a 2,0 m2). Dependiendo de la insolación (el grado de iluminación de la luz solar), la potencia del aire acondicionado aumenta o disminuye un 15% con respecto al valor medio.
Si el área acristalada es mayor que el valor estándar, entonces se debe aumentar la potencia del aire acondicionado. Dado que el cálculo típico ya tiene en cuenta el área de acristalamiento estándar (2,0 m2), para compensar el aumento de calor adicional por cada metro cuadrado de área de acristalamiento de más de 2,0 m2, es necesario agregar entre 200 y 300 W para una fuerte insolación. , 100 - 200 W para iluminación media y 50 - 100 W para una habitación con sombra.

Si el sol entra en la habitación durante el día, debe haber cortinas de luz o persianas en las ventanas, ya que pueden reducir la ganancia de calor por la radiación solar.

¿A qué más deberías prestarle atención?

Si tener en cuenta parámetros adicionales ha dado lugar a un aumento de potencia, recomendamos elegir un aire acondicionado inverter, que tiene una capacidad de refrigeración variable y, por lo tanto, funcionará eficazmente en una amplia gama de cargas de calor. Un acondicionador de aire convencional (no inversor) con mayor potencia, debido a las características específicas de su funcionamiento, puede crear condiciones incómodas, especialmente en una habitación pequeña.

Los sistemas de control de temperatura ambiente varían en diseño, consumo de energía, solo refrigeración o opciones de refrigeración/calefacción. Estos indicadores dependen de la clase del dispositivo. Los sistemas más complejos son para todo clima y trabajan para crear temperatura y humedad estables en la habitación en cualquier época del año. El aire acondicionado para la habitación se selecciona en función del consumo de energía en W, según cálculos.

Dependiendo de las funciones proporcionadas por el fabricante, la complejidad del sistema y el consumo de energía varían. Los aires acondicionados y sistemas de bloques realizan las siguientes funciones:

refrigeración y calefacción de espacios cerrados;
ventilación con el fin de distribuir uniformemente el aire en la habitación;
la deshumidificación del aire es una opción complementaria inevitable, asociada con la extracción de agua del aire enfriado;
purificación del aire con filtros gruesos, finos y electrostáticos;
mantener la temperatura dentro de los parámetros especificados;
cambio en la velocidad y dirección del flujo de aire.

Tenga en cuenta la falta de ventilación. La entrada de aire fresco se produce de forma natural, a través de filtraciones en las aberturas de puertas y ventanas.

Consumo de energía del aire acondicionado

Todos los dispositivos de red, incluidos los aires acondicionados, son consumidores de energía eléctrica. Se convierte en mecánico y se gasta en superar la resistencia del aire a medida que se mueve, para reproducir funciones asociadas al consumo de energía.

El consumo de energía del aire acondicionado, medido en kW, es varias veces menor que la potencia de refrigeración. Esto se debe a las características de los equipos de control climático. La energía se gasta únicamente en mover masas de aire y la eficiencia de la instalación en términos de consumo de energía es del 250-300%. Esto significa que para un aire acondicionado doméstico con una potencia de refrigeración de 2 kW, se utiliza un motor con un consumo de energía de 700 W, que está conectado a una red monofásica doméstica.

La potencia del aire acondicionado se indica en los datos del pasaporte y en el cuerpo del dispositivo, durante el enfriamiento es aproximadamente 3 veces más de lo consumido. Al elegir un acondicionador de aire, parta de la necesidad de potencia de refrigeración. Para una habitación de hasta 3 m de altura y 10 metros cuadrados se necesita 1 kW. El indicador es básico a la hora de calcular la elección del sistema climático. Dependiendo de la complejidad del diseño, el área de vidrio, las puertas, se requerirá mayor potencia de enfriamiento.

Si el aire acondicionado puede funcionar para refrigeración/calefacción, el diseño utiliza equipo adicional. En este caso, el calor se toma del aire exterior y se suministra a la habitación. Es decir, cuando se calienta una habitación, las unidades realizan el trabajo opuesto: el consumo de energía del aire acondicionado no se gasta en el elemento calefactor. Estos sistemas son más caros porque se incluye una bomba de calor en el sistema.

Factor de potencia del aire acondicionado

Al calcular cuánta energía consume un aire acondicionado de cualquier tipo, se utiliza una metodología de cálculo desarrollada. Las condiciones básicas incluyen:

pared principal;
sellado completo;
diferencia estándar entre las temperaturas exterior e interior.

El cálculo de la potencia de refrigeración en tales condiciones se toma como uno solo. La presencia de una gran superficie acristalada, alturas de techo y puertas cambian la capacidad del circuito para retener calor y se introduce un coeficiente para la potencia de refrigeración. El consumo de energía depende de la eficiencia energética del equipo. Un aire acondicionado inverter tendrá una mayor eficiencia debido a la ausencia de cargas máximas de arranque del compresor.

Al seleccionar equipos, se utilizan las características de eficiencia energética COP y ERR. COP es un indicador de la relación entre la potencia de calefacción y el consumo de energía del aire acondicionado. El coeficiente está en el rango de 2,8 a 4,0. El indicador ERR es la relación entre la potencia de calefacción y el consumo de energía del aire acondicionado en W. El coeficiente está en el rango de 2,5 – 3,5. La relación indica que el proceso de acondicionamiento del aire es adiabático y produce más calor que frío.

Según el estándar ICO5151, es habitual medir la eficiencia energética de un acondicionador de aire en condiciones de temperatura fuera de +35 0 C, en interiores hasta +27 0 C. Las condiciones cambiantes afectan la eficiencia del sistema, el consumo de energía en kW por hora.

Calculadora de potencia del aire acondicionado

Puede calcular de forma independiente qué sistema split comprar y elegir uno que cumpla con sus requisitos utilizando la calculadora de potencia del aire acondicionado. Se toma como base el ERR del proceso que consume más energía: la energía consumida para obtener el rendimiento de refrigeración.

Información que necesita ingresar en la calculadora:

Área de la habitación, altura del techo, si se debe tener en cuenta la ventilación y, de ser así, cuál es la tasa de intercambio de aire.
La habitación es soleada u oscura, un ático o una habitación permanente.
¿Cuántas personas trabajan o viven?
Número de computadoras, televisores, potencia total de los equipos en la habitación.

Como resultado del cálculo basado en la información proporcionada, el sistema mostrará los parámetros (potencia de enfriamiento estimada) Q en kW y el rango en el que es óptimo seleccionar el rango Q del aire acondicionado.

Utilizando la tabla de distribución de potencia de los aires acondicionados, seleccione el tipo de dispositivo, la potencia del aire acondicionado doméstico que más se adapta a las condiciones indicadas.

Cómo calcular el consumo de energía de un aire acondicionado para una habitación.

Tomemos una habitación: área de 20 metros cuadrados. m, altura de techo 3 m, tiene capacidad para 1 persona, tiene computadora, TV y refrigerador. La habitación es soleada, el equipamiento de oficina funciona alternativamente.

Las entradas de calor a la habitación son la suma de las paredes y el techo Q1, de la persona Q2 y del equipo que produce calor Q3.
En el cuarto solar, para determinar Q1 se utiliza q 20x3x40/1000 = 2,4 kW. Se supone que Q2 es 0,1 kW en estado de silencio. Q3 está determinado por la suma de la emisión de calor de una computadora, como la más cara: 0,3 kW y un refrigerador con el 30% de la potencia de 150 W: 0,05 kW. Disipación de calor: 2,4 kW + 0,1 kW + 0,35 kW = 2,85 kW.
Al utilizar el rango Q (-5~+15)%, debe buscar un aire acondicionado con una capacidad de enfriamiento de 2,7 - 3,3 kW.
Seleccionamos un modelo de potencia adecuada de la tabla.

Al elegir un sistema climático por su cuenta en función de la potencia de refrigeración, debe tener en cuenta que la potencia del aire acondicionado puede no estar en kilovatios, sino en unidades de BTU/hora, este indicador corresponde al sistema de medición británico de pulgadas/libras. Se puede utilizar una placa que conecta la gama de modelos con la potencia del aire acondicionado, según los sistemas británico e internacional.

Fila	BTU	kilovatios	Fila	BTU	kilovatios
7	7000	2,1	36	36000	10,6
9	9000	2,6	42	42000	12,3
12	12000	3,5	48	48000	14,0
18	18000	5,3	54	54000	15,8
24	24000	7,0	56	56000	16,4
28	28000	8,2	60	60000	17,6

Conociendo la capacidad de enfriamiento, siempre puede determinar cuánta energía consume el aire acondicionado en unidades de medida.

Es importante elegir el sistema de aire acondicionado split, de ventana o de suelo adecuado. El consumo excesivo de energía puede provocar interrupciones. Por lo tanto, los cálculos para una habitación pequeña le permiten seleccionar una unidad móvil, aires acondicionados de pared y de ventana. Se utilizan fggfhfns de piso-techo y conductos si el área es superior a 26 metros cuadrados. metros.

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potencia del aire acondicionado