Výpočet výkonu klimatizace

O výpočtu výkonu klimatizace

Kalkulačka odhaduje požadovaný chladicí výkon klimatizace pro jednu místnost a zobrazuje výsledek v kW a BTU/h. Výpočet je proveden jako součet tepelných zisků z objemu vzduchu, od osob, domácích spotřebičů a zvolených korekčních faktorů pro provozní podmínky.

Orientační hodnoty a doporučení

Výsledný vzorec a postup výpočtu

Výsledný chladicí výkon Q (kW) se získá součtem jednotlivých složek. Všechny složky se počítají v kW. Pokud není některá možnost vybrána, odpovídající přirážka je 0.

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Qvent + Qtop

Objem místnosti, teplota a základní zatížení

Objem místnosti V (m³) se vypočítá z podlahové plochy S (m²) a výšky stropu h (m).

V = S × h

Výpočtový teplotní rozdíl ΔT se určuje z venkovní teploty vzduchu a požadované vnitřní teploty.

ΔT = max(0, tout - tin)

Základní teplotní zatížení se počítá vzhledem k teplotnímu rozdílu 8°C.

Qbase = (q / 1000) × V × (ΔT / 8)

Měrná orientační hodnota se při výpočtovém teplotním rozdílu 8°C uvažuje jako q = 35 W/m³.

Solární tepelný zisk se určuje podle zvolené úrovně slunečního záření.

Qsun = (q / 1000) × V × (ksun - 1)

Přirážka za prosklení se použije pouze tehdy, pokud je plocha prosklení zahrnuta do výpočtu.

Qglass = (q / 1000) × V × (ΔT / 8) × (kglass - 1)

Q1 = Qbase + Qsun + Qglass

Tepelný zisk od osob

Zatížení od osob Q₂ (kW) se počítá z počtu osob n a orientační hodnoty na jednu osobu.

Q2 = n × 0.10

Orientační hodnota na osobu je 0.10 kW a odpovídá lehké aktivitě v interiéru.

Tepelný zisk od domácích spotřebičů

Zatížení od spotřebičů Q₃ (kW) převádí celkový elektrický příkon spotřebičů P_el (W) na dodatečný tepelný zisk.

Q3 = Pel × 0.0003

Koeficient 0.0003 předpokládá, že se v okamžiku výpočtu přemění na teplo přibližně 30% uvedeného celkového příkonu spotřebičů. Pokud je znám skutečný současný příkon zařízení, může zjednodušený výpočet tepelný zisk podhodnotit.

Korekce větrání podle intenzity výměny vzduchu

Přirážka za větrání Q_vent (kW) zohledňuje zatížení potřebné k ochlazení přiváděného vzduchu. Zahrnuje se pouze tehdy, pokud se větrání zohledňuje, a závisí na intenzitě výměny vzduchu N (1/h) a objemu místnosti V (m³).

Qvent = N × V × 0.000335 × ΔT

Koeficient 0.000335 zohledňuje objemovou tepelnou kapacitu vzduchu. Zatížení větráním roste s intenzitou výměny vzduchu a s teplotním rozdílem.

• Pro obytné místnosti se často používá N = 0.5-1.0.
• Pro kuchyně, koupelny, dílny a místnosti se zvýšenou vlhkostí se často používá N = 1.5-3.0 nebo vyšší.
• Pokud je intenzita výměny vzduchu stanovena v projektu, obvykle se použije projektová hodnota N.

Korekce pro nejvyšší podlaží

Možnost nejvyššího podlaží přidává do výpočtu podíl ze základního zatížení Q₁.

Qtop = 0.15 × Q1

Koeficient 0.15 zohledňuje dodatečné ohřívání místnosti střechou a horními částmi obálky budovy.

Jak se určuje doporučený rozsah výkonu

Doporučený rozsah se odvozuje od výsledné hodnoty Q, aby bylo možné zvolit nejbližší dostupný výkon s malou rezervou.

Qmin = 0.95 × Q

Qmax = 1.15 × Q

Princip výběru: rozsah slouží jako orientační údaj pro porovnání s dostupnými výkonovými velikostmi. Je vhodné zvolit model, jehož jmenovitý chladicí výkon není nižší než vypočtená hodnota Q a zároveň nemá nadměrnou rezervu.

Převod výsledku na BTU/h

Jednotky BTU/h se používají pro porovnání s běžným značením výkonu domácích klimatizací. Převod se provádí pomocí konstantního koeficientu.

BTU/h ≈ kW × 3412.142

Převodní koeficient je 3412.142 BTU/h na 1 kW chladicího výkonu.

Odkaz na normy

EN 14511 stanovuje zkušební podmínky a metody i pravidla pro určování výkonových charakteristik klimatizačních zařízení a tepelných čerpadel. Vypočtený výsledek je třeba porovnat se jmenovitým chladicím výkonem zařízení deklarovaným podle EN 14511.

EN 16798-1 stanovuje vstupní parametry vnitřního prostředí pro navrhování budov a hodnocení jejich energetické náročnosti. Tato norma není výpočtovou metodou použitou v tomto kalkulátoru. Pokud je průtok venkovního vzduchu stanoven v projektu, mělo by se zatížení větráním určit podle projektové intenzity výměny vzduchu.

Často kladené otázky

Proč je výpočet založen na objemu, a ne pouze na podlahové ploše?

Zjednodušená metoda používá měrnou orientační hodnotu ve W/m³, proto se podlahová plocha místnosti násobí výškou stropu. Při stejné podlahové ploše má místnost s vyšším stropem vyšší vypočtené základní zatížení.

Jaký je rozdíl mezi chladicím výkonem a elektrickým příkonem?

Chladicí výkon Q udává, kolik tepla je třeba z místnosti odvést. Elektrický příkon závisí na účinnosti konkrétního modelu a obvykle je nižší než Q.

Kdy má větrání největší vliv na výsledek?

Pokud je intenzita výměny vzduchu N vysoká nebo je objem místnosti V velký, přirážka Q_vent roste lineárně a může být srovnatelná se základním zatížením Q₁. Při trvalém přívodu venkovního vzduchu vede nezohlednění větrání často k nedostatečnému výkonu klimatizace.

Jak teplota ovlivňuje výsledek?

Čím větší je rozdíl mezi výpočtovou venkovní teplotou a požadovanou vnitřní teplotou, tím vyšší je zatížení přes obálku budovy a větrání. Koeficient 0.15 navíc zohledňuje zvýšené tepelné zisky v nejvyšším podlaží.

Jak vybrat model podle rozsahu Q_min-Q_max?

Porovnejte jmenovitý chladicí výkon modelu s vypočtenou hodnotou Q a zobrazeným rozsahem. Je vhodné zvolit nejbližší dostupnou výkonovou velikost, která není nižší než Q. Výrazná rezerva je rovněž nežádoucí, protože může způsobovat časté zapínání a vypínání a méně stabilní regulaci teploty.