Airco vermogen berekenen

Over de berekening van aircovermogen

Met deze calculator kun je het airco vermogen berekenen dat nodig is voor een ruimte op basis van de afmetingen, buitenmuren, thermische isolatie, beglazing, zoninstraling, temperaturen, de situatie onder het dak, het aantal personen en de warmteafgifte van huishoudelijke apparaten. Het resultaat wordt berekend in kW en BTU/h, zodat je kunt bepalen hoeveel kW (BTU/h) per m² nodig is en een split-systeem met voldoende koelvermogen kunt kiezen.

De berekening begint met een specifiek koelvermogen op basis van het vloeroppervlak. Daarna worden achtereenvolgens correcties toegepast voor de werkelijke omstandigheden in de ruimte. Daardoor kunnen ruimtes met hetzelfde vloeroppervlak toch een verschillend airco vermogen nodig hebben.

Richtwaarden en aanbevelingen

Vloeroppervlak, ruimte-inhoud en basis-koelvermogen

Vloeroppervlak. Eerst wordt het vloeroppervlak A in m² berekend uit de lengte van de ruimte L en de breedte W, ingevoerd in meters.

A = L × W

Ruimte-inhoud. De inhoud van de ruimte V in m³ wordt verkregen door het vloeroppervlak te vermenigvuldigen met de plafondhoogte H.

V = A × H

Basis-koelvermogen. Voor een eerste dimensionering van airconditioners in woningen wordt onder normale omstandigheden vaak een richtwaarde van 100 W per 1 m² vloeroppervlak gebruikt. De calculator gebruikt deze waarde als uitgangspunt.

Qarea = 100 × A

Een ruimte met een vloeroppervlak van 20 m² heeft bijvoorbeeld een aanvankelijk koelvermogen van 2000 W, oftewel 2,0 kW. Deze waarde wordt daarna aangepast met alle volgende correctiefactoren.

Correctie voor plafondhoogte

Referentiehoogte. Als referentiewaarde wordt een plafondhoogte van 2,4 m gebruikt. Is het plafond hoger of lager, dan verandert het basis-koelvermogen evenredig met de inhoud van de ruimte.

Qheight = Qarea × H / 2.4

Bij een hoogte van 2,4 m is de factor 1,00. Bij een plafondhoogte van 3,0 m wordt het oorspronkelijke vermogen bijvoorbeeld vermenigvuldigd met 3,0 / 2,4 = 1,25, wat een stijging van 25% betekent.

Correctie voor buiten- en binnentemperatuur

Temperatuurverschil. De calculator bepaalt eerst het positieve verschil tussen de buitentemperatuur t_out en de gewenste binnentemperatuur t_in. Als de buitentemperatuur lager is dan de gekozen binnentemperatuur, wordt voor deze correctie een waarde van 0°C gebruikt.

ΔT = max(0, tout - tin)

Temperatuurfactor. Een temperatuurverschil van 8°C wordt als referentie gebruikt. Voor elke afwijking van 1°C verandert de factor met 2,5%.

kT = 1 + 0.025 × (ΔT - 8)

Om te voorkomen dat de temperatuurcorrectie te groot wordt, is de factor begrensd van 0,85 tot 1,20. Daarom wordt bij ΔT van 2°C of minder een factor van 0,85 gebruikt, bij ΔT = 8°C is de factor 1,00 en bij ΔT van 16°C of meer wordt de maximale waarde van 1,20 toegepast.

Referentie-koelvermogen. Na toepassing van de correcties voor plafondhoogte en temperatuur ontstaat een referentiewaarde. Alle volgende correcties worden ten opzichte van deze waarde berekend.

Qref = Qarea × H / 2.4 × kT

Buitenmuren en thermische isolatie

Aandeel buitenmuren. Voor een rechthoekige ruimte bepaalt de calculator de totale lengte van de geselecteerde buitenzijden. Deze lengte wordt vermenigvuldigd met de plafondhoogte, waarna het resulterende oppervlak van de buitenmuren wordt vergeleken met het totale oppervlak van alle vier de muren.

fwall = Aexternal / Aall walls

Het oppervlak van de geselecteerde buitenmuren wordt berekend op basis van het volledige geometrische muuroppervlak. Raamopeningen worden niet afgetrokken, omdat de beglazing afzonderlijk wordt meegenomen.

Correctie voor het aandeel buitenmuren. Als referentiesituatie geldt een ruimte waarbij ongeveer 50% van het totale muuroppervlak uit buitenmuren bestaat. Voor elke afwijking van 50 procentpunten ten opzichte van deze waarde verandert het koelvermogen met 10% van het referentievermogen.

Qexposure = Qref × 0.20 × (fwall - 0.50)

Als bijvoorbeeld alle vier de muren buitenmuren zijn en hun aandeel 100% bedraagt, is de correctie +10%. Als er geen buitenmuren zijn, is de correctie -10%.

Isolatie van de buitenmuren. Afhankelijk van het gekozen isolatieniveau wordt een extra factor toegepast:

• slechte isolatie of ouder gebouw: +0,08;
• gemiddelde isolatie: 0;
• goede isolatie of modern gebouw: -0,08.

De invloed van de isolatie neemt toe met het aandeel buitenmuren. Bij een aandeel buitenmuren van 50% wordt de volledige opgegeven factor toegepast; bij 100% wordt het effect verdubbeld. De vermenigvuldigingsfactor voor deze correctie is begrensd op maximaal 2.

Qins = Qref × kins × min(fwall / 0.50, 2)

Totale correctie voor buitenmuren. De uiteindelijke muurcorrectie combineert het effect van het oppervlak van de buitenmuren en hun thermische isolatie.

Qwalls = Qexposure + Qins

Glasoppervlak

Verhouding tussen raamoppervlak en vloeroppervlak. Het raamoppervlak A_win wordt vergeleken met het vloeroppervlak. Als referentiewaarde wordt een glasoppervlak van 15% van het vloeroppervlak gebruikt.

rwin = Awin / A

Bij een raamoppervlak van 15% van het vloeroppervlak is de correctie voor beglazing nul. Een kleiner raamoppervlak verlaagt het berekende koelvermogen, terwijl een groter oppervlak het verhoogt.

kwin = 0.08 × (rwin - 0.15) / 0.15

De factor is begrensd van -0,08 tot +0,12. Zonder buitenbeglazing is de correctie dus -8%; bij 15% beglazing is deze 0%; bij 30% is deze +8%; en vanaf ongeveer 37,5% wordt de maximale waarde van +12% bereikt.

Qwin = Qref × kwin

Zoninstraling

Zonnecorrectie. Het effect van zonlicht wordt afzonderlijk van het glasoppervlak berekend, maar wordt geschaald op basis van het raamoppervlak ten opzichte van de referentiewaarde van 15%.

• weinig zon of het grootste deel van de dag schaduw: factor -0,05;
• matige zoninstraling: factor 0;
• sterke directe zoninstraling, vooral vanuit het zuiden of westen: factor +0,10.

ksun,total = ksun × min(rwin / 0.15, 2)

De uiteindelijke zonnecorrectie is begrensd van -10% tot +20% van het referentie-koelvermogen. Bij een glasoppervlak van 15% van het vloeroppervlak geeft schaduw -5%, matige zoninstraling 0% en sterke directe zon +10%. Bij 30% beglazing of meer worden de bijbehorende grenswaarden -10%, 0% en +20%.

Qsun = Qref × ksun,total

Dak en zolder

Warmtebelasting van boven. Als zich boven de berekende ruimte een andere ruimte bevindt, wordt geen extra correctie toegepast. Voor ruimtes direct onder een zolder of dak worden de volgende waarden gebruikt:

• goed geïsoleerde zolder of goed geïsoleerd dak: +5%;
• gemiddelde isolatie van zolder of dak: +10%;
• slecht geïsoleerd dak of zeer warme zolder: +15%.

Qroof = Qref × kroof

Personen en huishoudelijke apparaten

Personen. De basisberekening gaat uit van normaal gebruik door maximaal twee personen. Vanaf de derde persoon wordt voor elke extra persoon 180 W toegevoegd.

Qpeople = max(0, N - 2) × 180

Huishoudelijke apparaten. Het elektrische vermogen van apparaten die tegelijk met de airco in werking zijn, wordt rechtstreeks bij de koelbelasting opgeteld. Apparaten met een gezamenlijk bedrijfsvermogen van 300 W verhogen het benodigde koelvermogen bijvoorbeeld eveneens met 300 W.

Qequipment = Pequipment

Totaal koelvermogen

Optellen van correcties. Het uiteindelijke koelvermogen wordt verkregen uit het referentievermogen nadat alle positieve en negatieve correcties zijn opgeteld.

Qtotal = Qref + Qwalls + Qwin + Qsun + Qroof + Qpeople + Qequipment

De eindwaarde kan niet lager zijn dan 0 W. De calculator bepaalt daarnaast de specifieke belasting in W/m² en de volumetrische belasting in W/m³.

qA = Qtotal / A

qV = Qtotal / V

Omrekening naar BTU/h en keuze van de airco-capaciteit

Omrekening van eenheden. Het berekende koelvermogen in watt wordt omgerekend naar BTU/h met de verhouding 1 W ≈ 3,412 BTU/h.

QBTU = Qtotal × 3.412

Keuze van de airco-capaciteit. De calculator kiest uit de reeks 7000, 9000, 12000, 15000, 18000, 21000, 24000, 28000, 30000, 36000, 42000, 48000 en 60000 BTU/h de kleinste capaciteit die niet lager is dan de berekende behoefte. Als de berekening hoger uitkomt dan 60000 BTU/h, wordt de waarde naar boven afgerond op de volgende 1000 BTU/h.

Vermogensreserve. Het percentage geeft aan hoeveel de geselecteerde nominale capaciteit hoger ligt dan de berekende koelbehoefte.

Reserve = (Qsize / QBTU - 1) × 100%

Verwijzing naar Europese normen

EN 14511 “Airconditioners, vloeistofkoelmachines en warmtepompen voor ruimteverwarming en -koeling en proceskoelmachines met elektrisch aangedreven compressoren”. Deze norm legt de voorwaarden en methoden vast voor het bepalen en testen van het nominale koelvermogen van klimaatapparatuur. Bij het kiezen van een specifiek model moet de berekende waarde daarom worden vergeleken met het door de fabrikant opgegeven koelvermogen en niet met het elektrische opgenomen vermogen van de airco.

EN 16798-1 “Energieprestatie van gebouwen. Ventilatie van gebouwen. Deel 1: Invoerparameters voor het binnenmilieu voor ontwerp en beoordeling van de energieprestatie van gebouwen”. Deze norm beschrijft Europese benaderingen voor parameters van het binnenmilieu, waaronder thermische omstandigheden in gebouwen. De richtwaarde van 100 W/m² en de procentuele correcties die deze calculator gebruikt, zijn rekenkundige aannames van het algoritme en geen coëfficiënten die rechtstreeks door deze normen worden voorgeschreven.

FAQs

Waarom wordt het airco vermogen niet alleen op basis van het vloeroppervlak berekend?

Hetzelfde vloeroppervlak betekent niet automatisch dezelfde koelbelasting. Een hoog plafond, buitenmuren, grote glasoppervlakken, directe zoninstraling, een warm dak, personen en werkende apparaten kunnen het benodigde airco vermogen aanzienlijk verhogen. Daarom wordt de richtwaarde van 100 W/m² alleen gebruikt als uitgangspunt voor verdere correcties.

Waarom is het belangrijk om de werkelijke buitenmuren te selecteren?

In een rechthoekige ruimte hebben lange en korte muren verschillende oppervlakken. De calculator gebruikt de werkelijke totale lengte van de geselecteerde buitenzijden, waardoor één lange buitenmuur het resultaat anders beïnvloedt dan één korte muur. In een vierkante ruimte zijn alle zijden even lang, zodat de keuze van een specifieke zijde het resultaat niet verandert.

Hoe worden beglazing en zoninstraling samen meegenomen?

Eerst wordt het raamoppervlak vergeleken met het vloeroppervlak en wordt een afzonderlijke correctie voor beglazing berekend. Daarna wordt de zonnecorrectie bepaald op basis van hetzelfde raamoppervlak: hoe groter de beglazing, hoe sterker het effect van directe zon of schaduw. Bij matige zoninstraling is de zonnecorrectie nul.

Waarom verhogen de eerste twee personen het benodigde airco vermogen niet?

De basisrichtwaarde van 100 W/m² gaat uit van normaal woongebruik van de ruimte, inclusief de aanwezigheid van één of twee personen. Extra warmtebelasting wordt vanaf de derde persoon toegevoegd met 180 W voor elke persoon boven de eerste twee.

Waarom is de geselecteerde airco-capaciteit hoger dan het berekende koelvermogen?

Airconditioners worden geleverd in standaard nominale capaciteiten, waardoor een exacte overeenkomst met de berekende waarde zelden voorkomt. De calculator kiest de dichtstbijzijnde capaciteit die niet lager is dan het benodigde koelvermogen en toont het verschil als vermogensreserve. Ligt het resultaat bijvoorbeeld tussen 9000 en 12000 BTU/h, dan wordt de capaciteit van 12000 BTU/h geselecteerd.