Hoe berekent u het vermogen van een airconditioner en kiest u de juiste eenheid voor uw behoeften

Een deskundige berekening van het vermogen van de airconditioner is de garantie voor een efficiënte, ononderbroken werking en een lange levensduur van de klimaattechniek. De keuze van de prestatie is gebaseerd op de afmetingen van de ruimte en de bijbehorende factoren die bijdragen aan de accumulatie van warmtestraling.

Het in aanmerking nemen van alle parameters en nuances van gebruik maakt het mogelijk een optimale vermogensreserve te voorzien, zonder te veel te betalen voor overmatige prestaties van het split-systeem.

Maar hoe voert u de benodigde berekeningen correct uit? Deze vraag zullen we in ons artikel gedetailleerd behandelen. Naast de twee berekeningsmethoden voor vermogen, zullen we stilstaan bij andere belangrijke criteria die van invloed zijn op de keuze van een airconditioner.

Wat zeggen de vermogenswaarden in de documentatie?

In de technische documentatie van airconditioners worden twee of drie soorten vermogen vermeld. De indicatoren karakteriseren verschillende werkparameters: koel- en verwarmingscapaciteit, evenals het elektrische vermogen dat door het split-systeem wordt verbruikt.

De spreiding van de indicatoren kan misleidend zijn. In elektrische verwarmingstoestellen, zoals een boiler of radiator, komt het warmteafgiftevermogen overeen met de verbruikte energie. Voor een airconditioner verschillen deze parameters.

Een split-systeem, in tegenstelling tot een verwarmingstoestel, zet elektriciteit niet direct om, maar gebruikt het voor de werking van een warmtepomp. Deze kan aanzienlijk meer warmte-energie verplaatsen dan de verbruikte elektrische energie.

Voorbeeld van weergave van de vermogenskenmerken in de specificatie van de airconditioner Lennox GHM09, die in twee modi werkt: koeling en verwarming.

Koelcapaciteit is de belangrijkste technische eigenschap die het vermogen van de airconditioner bepaalt om warmte uit het gebouw af te voeren. Het elektriciteitsverbruik is interessant vanuit het oogpunt van de keuze van de voedingskabel en kostenplanning.

Het koelvermogen wordt aangegeven in kW, het bereik voor huishoudelijke apparatuur is 2-8 kW. Daarnaast gebruiken veel fabrikanten in technische beschrijvingen de Britse aanduiding – BTU.

De koelcapaciteit van de split moet overeenkomen met de bedrijfsomstandigheden. Anders wordt het normaliseren van het microklimaat tot de ingestelde temperatuur een onmogelijke opgave voor de airconditioner en leidt dit tot defecten aan het apparaat.

Er zijn twee scenario's mogelijk:

• lage capaciteit – het apparaat werkt op de grens van zijn mogelijkheden;
• overcapaciteit – toename van het aantal inschakel-/uitschakelcycli, wat schadelijk is voor de elektromotor.

Het verwarmingsvermogen van de split kenmerkt het vermogen om een ruimte te verwarmen. Het warmteafgiftevermogen is altijd iets hoger dan het koelvermogen. Het verschil tussen deze waarden is de verhouding van warmteverliezen in de freoncirculatieleiding in de koel- en verwarmingsmodus.

De indicator van het verwarmingsvermogen is vooral relevant als de airconditioner bedoeld is om te worden gebruikt als een tussenseizoensverwarming. Het splitsysteem is vele malen efficiënter dan een elektrische kachel. Over de specifieke kenmerken van het gebruik van een splitsysteem voor verwarming hebben we het hier gehad.

Per 1 kW elektrisch vermogen produceren moderne airconditioners ongeveer 3,6-5,5 kW warmte. Deze hoeveelheid is voldoende om een woonoppervlak van respectievelijk 36-55 m² te verwarmen.

Betekenis van BTU en decodering van de markering

BTU/BTE – Britse thermische eenheid voor het meten van warmte-energie. De grootheid bepaalt de hoeveelheid warmte die nodig is om één pond water met 1° Fahrenheit te verwarmen.

Deze eenheid drukt de koelcapaciteit van klimaatapparatuur uit en is vaak aanwezig in de productcodering.

Verhouding tussen W en BTU/h:

• 1 BTU/h ≈ 0,2931 W, voor het gemak wordt 0,3 W gebruikt;
• 1 kW ≈ 3412 BTU/h.

De airconditioner is een Amerikaanse uitvinding waarbij het westerse meetsysteem wordt gebruikt. Voor de praktische en overzichtelijke weergave is besloten om de koelcapaciteit te standaardiseren en in ronde getallen uit te drukken, bijvoorbeeld: 7000 BTU/h, 9000 BTU/h, enz.

De modellen van splits hebben de bijbehorende namen: 'semjorka', 'devjatka', enz. Zo behoort de airconditioner LG GO7ANT tot de laagvermogen apparaten – 'semjorka's'. Het vermogen bedraagt 2,1 kW.

Door de digitale aanduiding in de codering van het apparaat te begrijpen, kunt u bij benadering bepalen voor welke ruimte de airconditioner geschikt is.

Elektriciteitsverbruik en beoordeling van energie-efficiëntie

Zoals hierboven vermeld, wordt in het gegevensblad van het splitsysteem naast het koel- en verwarmingsvermogen ook het opgenomen vermogen vermeld. Deze waarde bepaalt het elektriciteitsverbruik. Wij raden u aan kennis te nemen van de regels voor het berekenen van het elektriciteitsverbruik en manieren om energie te besparen.

Echter zijn de coëfficiënt en de energie-efficiëntieklasse informatiever.

EER en COP zijn de energie-efficiëntie-indicatoren van de airconditioner in respectievelijk koel- en verwarmingsmodus. De waarde wordt berekend door het koel- of verwarmingsvermogen te delen door het opgenomen vermogen.

In wezen geven de coëfficiënten EER en COP de hoeveelheid geproduceerde koude/warmte aan bij het verbruiken van 1 kW elektrisch vermogen. Hoe hoger hun numerieke waarde, hoe hoger het rendement van het klimaatsysteem en hoe lager het energieverbruik.

Dat wil zeggen, bij EER=2,5 verbruikt de airconditioner op maximaal koelvermogen elektriciteit Q/2,5. Door het resultaat te vermenigvuldigen met de werkingsperiode, kunt u het dagelijkse elektriciteitsverbruik achterhalen.

Op basis van EER worden splitsystemen ingedeeld in energie-efficiëntieklassen. Tot categorie 'A' behoren de meest zuinige modellen, groep 'G' omvat airconditioners met het hoogste elektriciteitsverbruik.

Er worden drie extra premiumklassen onderscheiden die energiebesparende klimaatapparatuur kenmerken. Een waardige vertegenwoordiger van groep A+++ – het split-systeem MSZ-LN60VGR van Mitsubishi Electric.

Methoden voor het zelf berekenen van het vermogen

Er zijn verschillende manieren om de prestaties van splitsystemen te berekenen. De eenvoudigste, maar onvoldoende betrouwbare, is de oppervlakteberekening. Een nauwkeurigere is de warmtetechnische methode, die rekening houdt met de constructieve kenmerken van de ruimte en de totale warmte-instroom.

Optie #1 — selectie van de airconditioner op basis van serviceoppervlakte

Het geschatte vermogen van het apparaat kan worden bepaald zonder wiskundige berekeningen, door een praktisch evaluatiecriterium te gebruiken: de oppervlakte van de ruimte.

Het gemiddelde koelvermogen van een split-systeem is 1 kW per 10 m² van de te bedienen kamer. Deze norm is van toepassing op woonruimtes met een plafondhoogte van 2,5-3 m.

Dus bij het berekenen van het vermogen van de airconditioner moet de te bedienen oppervlakte worden gedeeld door 10. Bijvoorbeeld, voor een kamer van 22 m² is een model met een vermogen van 2,2 kW geschikt. Deze waarde komt overeen met een 'zeven' volgens het BTU-systeem.

Het berekende vermogen wordt met 20% verhoogd in de volgende gevallen:

• de kamer bevindt zich aan de zonzijde van het huis;
• aanwezigheid van panoramische ramen;
• plaatsing van grote hoeveelheden kantoormachines en elektrische apparaten.

Een reserve van 20% koelvermogen moet worden voorzien als er veel mensen permanent in de ruimte verblijven of werken.

Bij het kiezen van klimaatapparatuur voor ruime ruimtes vanaf 60 m², productie- of handelsgebouwen, werkt de directe afhankelijkheid van het koelvermogen van de oppervlakte niet meer.

Vanwege de indrukwekkende afmetingen, mogelijke hoekigheid en kromming, worden de luchtstromen ongelijkmatig verdeeld. In dit geval is het raadzaam om multisystem split-complexen te installeren.

Optie #2 — gebruik van thermische berekening

Een nauwkeurigere warmtetechnische berekening houdt rekening met de constructieve en operationele kenmerken van het gebouw. Vervolgens bekijken we de standaardformule die voor de berekeningen wordt gebruikt.

Bepalende factoren:

• afmetingen van de ruimte: oppervlakte en exacte hoogte;
• aantal personen;
• doel van de ruimte: sportschool, actief werk, rust, enz.;
• warmtebronnen, huishoudelijke/kantoorapparatuur;
• aanwezigheid van geïsoleerde gevels en dak.

De nadruk bij het beoordelen van het vermogen van de airconditioner ligt op de totale warmte-instroom.

De voorgestelde methode voor warmteberekening is van toepassing op kantoorruimtes, afzonderlijke kamers in particuliere woningen en appartementen in solide gebouwen. Beperkingen qua oppervlakte – 70 m².

Hoe groter de warmtestroom, hoe hoger het koelvermogen van de split-eenheid moet zijn.

Standaardformule:

Q=Q1+Q2+Q3,

Waarbij: Q – het totale koelvermogen; Q1 – warmtewinsten van constructieve elementen van de ruimte; Q2 – warmte-instroom van mensen; Q3 – warmteafgifte van apparatuur.

Stap #1 – berekening van Q1

Het warmteoverschot van de kamer wordt als volgt bepaald:

Q1=V*g,

waarbij: V – het volume van de te conditioneren ruimte, berekend als het product van het aantal vierkante meters en de plafondhoogte; g – de berekende warmteoverdrachtscoëfficiënt.

De waarde van de factor g hangt af van de oriëntatie van de ramen en het niveau van natuurlijk licht in de kamer:

• 40 – zonnige zijde, intense instraling kenmerkend voor zuidelijke, zuidwestelijke, zuidoostelijke oriëntatie;
• 35 – matige verlichting van oostelijke, noordwestelijke, westelijke zijde;
• 30 – overheersing van schaduw gedurende de dag wordt waargenomen in kamers waarvan de ramen op het noorden of noordoosten zijn gericht.

Zoals we zien, zal voor de zonnige zijde de hoogste warmteoverdrachtscoëfficiënt gelden.

Stap #2 – bepaling van Q2

De warmteproductie van mensen hangt af van hun leeftijd en activiteit.

Voor een volwassen persoon zijn de volgende warmteafgiftewaarden kenmerkend:

• rusttoestand – 80 W;
• licht werk, matige belasting – 125 W;
• actieve activiteit – 170 W.

Bij zware arbeid en intensieve sportoefeningen kan de warmteproductie oplopen tot 250 W.

Voor een betrouwbaardere beoordeling worden de warmte-instroom van kinderen jonger dan 12 jaar met een factor 0,5 genomen, tot 17 jaar – 0,75

Een dergelijke aanpak is echter gerechtvaardigd bij de keuze van een split-systeem voor kinderdagverblijven. De airconditioner wordt voor de lange termijn aangeschaft, dus voor een gezin moet de warmteafgifte van kinderen worden gelijkgesteld aan 'volwassen' waarden.

Voor een koelsysteem in een appartement wordt de parameter Q2 bepaald door het aantal bewoners te vermenigvuldigen met de gemiddelde warmteafgifte – ongeveer 110 W.

Stap #3 – berekening van Q3

Warmteoverschotten van elektrische apparatuur worden berekend met de formule:

Q3=N*m*i,

Waarbij:

• N – het vermogen van een apparaat;
• m – het aantal huishoudelijke apparaten;
• i – de omrekeningsfactor van elektrische energie in warmte.

In de berekeningen moet u ook rekening houden met de gebruiksduur van de apparatuur gedurende de dag, waarbij u 24-uurs werking als één eenheid neemt.

De energietransitiefactoren voor verschillende apparaten staan in de tabel. Aanvullende warmteinstroomwaarden: televisie – 0,2 kW, kopieerapparaat, computer – 0,3 kW, overige verlichtings-/huishoudelijke apparaten – 30% van het nominale vermogen.

Als u de totale warmteinstroom heeft opgeteld, kunt u het vermogen van de airconditioner bepalen. Een overschrijding van het koelvermogen van het apparaat met 15% ten opzichte van de berekende waarde is toegestaan, of een verlaging van maximaal 5%.

Stapsgewijze berekeningen van het vermogen van de apparatuur

Laten we eerst de benodigde vermogensberekening voor een specifieke ruimte van 24 m² uitvoeren. Daarna bekijken we in welke situaties correcties worden toegepast.

Berekening van het vermogen voor een specifieke ruimte

Berekeningsgegevens voor het bepalen van de prestaties van een splitairconditioner:

• oppervlakte van de ruimte – 24 m², plafondhoogte – 2,8 cm;
• kamer met een standaard raam op het zuiden;
• aantal bewoners – 2 personen;
• uitgerust met apparatuur: computer, televisie, koelkast (0,3 kW), gloeilamp (0,1 kW).

Gelijktijdig gebruik van de genoemde elektrische apparaten is mogelijk.

Stap 1 – bepaling van warmteinstroom van ramen, vloer, muren en plafond.

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

De verkregen waarde kunt u gerust afronden naar 2,6 kW. In de berekening wordt factor g=40 gebruikt, omdat de kamer goed verlicht is.

Stap 2 – berekening van warmteinstroom van mensen. De warmteproductie van een volwassen persoon stellen we op 110 W.

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

Stap 3 – warmteinstroom van apparatuur wordt voor elk type apparaat berekend rekening houdend met de omrekeningsfactor van elektrische energie:

• computer – 0,3 kW;
• televisie – 0,2 kW;
• elektrische lamp – 90 W (100 W*0,9);
• koelkast – 100 W (300 W*0,3).

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

Stap 4 – berekening van het koelvermogen van de airconditioner.

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

Ter vergelijking kunt u een globale selectie van de airconditioner maken op basis van alleen de oppervlakte, zonder rekening te houden met het aantal bewoners en warmteinstroom. Voor een oppervlakte van 24 m² moet het geschatte koelvermogen 2,4 kW bedragen, rekening houdend met goede verlichting – 2,4*1,2=2,88 kW.

Op basis van de uitgangsparameters wordt aanbevolen een airconditioner te kiezen met een vermogen in het bereik van 3,3-3,9 kW. Deze waarde komt overeen met splits van de 'twaalf' – hun capaciteit bedraagt 3,5-3,5 kW

In deze situatie verschillen de resultaten van berekeningen volgens twee methoden. Prioriteit heeft de 'thermische' berekening. Het koelvermogen van de airconditioner moet alle mogelijke warmte-instroom kunnen compenseren.

Inachtneming van bijzondere gebruiksomstandigheden

De hierboven beschreven methode heeft in de meeste gevallen geen correctie nodig en geeft een nauwkeurig resultaat.

Verdient bijzondere aandacht:

• de noodzaak van regelmatig luchten;
• de ligging van de ruimte op de bovenste verdieping;
• het warme klimaat van de regio;
• een groot glasoppervlak.

Laten we al deze gevallen in meer detail bekijken.

Toevoer van frisse lucht

In de documentatie van split-systemen wordt meestal vermeld dat het gebruik van het apparaat bij open ramen niet wenselijk is.

De toevoer van buitenlucht die de kamer binnenkomt, creëert een onvoorziene warmtebelasting voor de klimaattechniek. Het volume van de frisse lucht is niet genormeerd en het is moeilijk om van tevoren de optimale vermogensreserve te voorzien.

Om een normaal binnenklimaat te handhaven zonder constant de raamvleugel te verplaatsen, kunt u het raam op micro-ventilatie zetten of een toevoerklep inbouwen. Beide opties veroorzaken geen tocht bij gesloten voordeur.

Bij gebruik van de split onder milde ventilatieomstandigheden moet u rekening houden met:

1. Om de extra warmtebelasting te compenseren, moet de Q1-waarde bij het berekenen van het vermogen van de airconditioner met 20% worden verhoogd.
2. Het elektriciteitsverbruik tijdens het gebruik van de split zal met maximaal 15% toenemen.

Bij warm weer kunt u niet op de vermogensreserve vertrouwen. Bij aanzienlijke warmte-instroom zal de airconditioner de ingestelde temperatuur niet garanderen.

Bovenste verdieping van een woonruimte

In mansardes en appartementen op de bovenste verdiepingen zonder zolder wordt de warmte van het verhitte dak naar binnen overgedragen. De situatie wordt verergerd bij platte daken met een donkere kleur.

Om warmte-instroom van het dak te compenseren, wordt een reserve aan koelcapaciteit voorzien – bij het bepalen van het vermogen van de airconditioner wordt de Q1-waarde vermenigvuldigd met een factor 1,15-1,2.

Warm klimaat van de regio

Een van de regels voor veilig gebruik van de airconditioner is het naleven van het toegestane temperatuurverschil tussen buiten en binnen het gebouw. De grenswaarde is 10 °C. Bijvoorbeeld, als het buiten 35 °C is, dan is de aanbevolen binnentemperatuur niet lager dan 25 °C.

Het nominale vermogen van split-systemen wordt aangegeven rekening houdend met gebruik onder omstandigheden tot 31-33 °C. Bij een toename van de waarde tot 40 °C of meer, is de koelcapaciteit van het apparaat onvoldoende om de beoogde 18-20 °C te handhaven.

Gezien de neiging van het klimaat tot hete zomers en uw eigen voorkeuren voor het koelheidsniveau, moet de Q1-waarde bij de berekeningen extra met 20-30% worden verhoogd.

Grote ramen in de ruimte

De standaardformule gaat uit van één raam met standaardafmetingen in de kamer – tot 2 m². Meerdere raamopeningen of een panoramische constructie vergroten de niet-berekende warmte-instraling.

Door de versterkte invloed van de lichtstroom die via de ramen binnenkomt, besteedt de klimaattechniek in de warme periode de helft van het vermogen aan het compenseren van de zonnewarmte.

De aanpassing van het koelvermogen wordt berekend per vierkante meter extra glasoppervlak:

• + 200-300 W – voor de zonnige zijde;
• + 100-200 W – matige instraling van de ruimte;
• + 50-100 W – overwegend schaduw.

Lichte jaloezieën of gordijnen kunnen de zonnewarmte-instraling verminderen.

Aanvullende criteria voor de keuze van een airconditioner

Naast de vermogenskenmerken van het systeem en de energie-efficiëntieklasse, moet u voor de aankoop de volgende parameters bepalen:

• het type airconditioner;
• het werkingsprincipe van het apparaat;
• de functionele mogelijkheden;
• het merk van de fabrikant.

Vervolgens zullen we elk van deze criteria in meer detail bekijken.

Criterium #1 — type airconditioner

Voor huishoudelijk gebruik worden monoblokken en split-systemen gebruikt. Tot de eerste categorie behoren venster-modellen en compacte draagbare apparaten. In het raam ingebouwde airconditioners hebben hun vroegere populariteit verloren.

Ze worden verdrongen door modernere modificaties die de nadelen van hun voorgangers missen: lawaaierig werken, verminderde verlichting door het blokkeren van het raam, beperkte keuze van locatie.

Onmiskenbare voordelen van venster-'koelers': lage kosten en onderhoudsgemak. Zo'n apparaat is meer geschikt voor seizoensgebonden gebruik in een vakantiehuis dan voor een appartement.

Mobiele monoblokken zijn uitgerust met een flexibele luchtafvoer die de warmte naar buiten voert. Een draagbare airconditioner is de optimale oplossing voor een gehuurde ruimte. De ranglijst van de beste mobiele modellen hebben we in dit artikel gegeven.

Voordelen van een mobiel monoblok: transportmogelijkheid, eenvoudige installatie. Nadelen: grote afmetingen, hoog geluidsniveau, 'gebondenheid' aan het afvoerkanaal.

Split-systemen nemen stevig de leidende positie in onder huishoudelijke airconditioningsystemen.

Wat betreft uitvoering worden twee categorieën splits onderscheiden:

1. Tweebloksconstructie. Een paar modules is verbonden door een gesloten freonleiding. Het systeem is eenvoudig te bedienen en vrijwel geluidloos. Er zijn verschillende ontwerpopties voor de binnenunit beschikbaar, de behuizing neemt geen nuttige ruimte in de kamer in beslag.
2. Multi-systeem. De buitenmodule zorgt voor de werking van twee tot vijf binnenunits.

Het gebruik van een multi-systeem maakt het mogelijk om verschillende airconditioningparameters in afzonderlijke ruimtes in te stellen.

Een nadeel van het klimaatsysteem is de afhankelijkheid van de binnenunits van één buitenunit. Als deze defect raakt, blijven alle kamers zonder koeling.

Criterium #2 — werkingsprincipe

Er wordt onderscheid gemaakt tussen gewone en invertermodellen.

Werkwijze van een traditioneel splitsysteem:

1. Wanneer de temperatuur stijgt, wordt de airconditioning ingeschakeld.
2. Na afkoeling tot de ingestelde limiet schakelt het apparaat uit.
3. De werkcyclus van aan/uit wordt continu herhaald.

Maar een inverterairconditioner werkt vloeiender. Na het opstarten wordt de ruimte gekoeld, maar het apparaat blijft op een lager vermogen werken om de gewenste temperatuur te handhaven.

De inverterversie van een split is 30-40% zuiniger dan een gewone airconditioner. De energie-efficiëntie EER van sommige modellen bereikt een waarde van 4 tot 5,15.

Dankzij het ontbreken van een 'scherpe' werkcycli zijn inverterairconditioners stil en duurzaam.

Weet u ook niet, wat u beter kunt kiezen – een inverter- of een gewone airconditioner? In dat geval raden wij u aan om u te verdiepen in hun belangrijkste verschillen, evenals de voor- en nadelen van elke optie.

Criterium #3 — functies en merk

Fabrikanten, in hun streven om de gunst van klanten te winnen, rusten splitsystemen uit met extra opties.

Het is goed als de airconditioner de volgende functies heeft:

• waaierverdeling van de luchtstroom;
• automatisch herstel van de apparaatinstellingen;
• afstandsbediening;
• ingebouwde timer.

Nog een van de door gebruikers gewilde functies van de airconditioner is toevoer van frisse lucht. Veel fabrikanten bieden dergelijke modellen aan.

Airconditioners van populaire merken worden aangeboden in een breed assortiment modellen in verschillende prijsklassen – van budget economieklasse tot premium splitsystemen.

Een belangrijke rol bij de keuze speelt de fabrikant van de apparatuur – hoe beter de reputatie van het merk, hoe hoger de kwaliteits- en betrouwbaarheidsindicatoren van de apparatuur.

In de ranglijst van toonaangevende fabrikanten overheersen buitenlandse bedrijven: Daikin, LG, Sharp, Hitachi, Panasonic en General Climat. De beste modellen airconditioners hebben we besproken in het volgende artikel.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Praktische aanbevelingen van een specialist helpen bij het bepalen van de vermogenskenmerken van de airconditioner:

Door de principes van het berekenen van de prestaties van airconditioningsystemen te begrijpen, kunt u zelf het bereik van het toegestane vermogen bepalen.

De uiteindelijke berekening van de juiste parameters kunt u beter overlaten aan professionals – een ervaren specialist zal alle operationele nuances in overweging nemen en het optimale model airconditioner selecteren.

Heeft u een airconditioner nodig, maar wilt u geen fout maken met het vermogen en voor onvoldoende krachtige apparatuur voor uw appartement/huis kiezen? Hebt u nog vragen over de berekeningen of wilt u bepaalde nuances verduidelijken? Vraag om advies in de reacties – onze experts en deskundige bezoekers van de site zullen proberen alle punten te verduidelijken.