Холодопроизводительность, расчет. Сколько потребляет кондиционер Кондиционер мощность в режиме охлаждения

Столь длинное слово в техническом паспорте кондиционера носит название «мощность» и обозначено несколькими цифрами через запятую. Если сплит-система работает только в режиме «холод», то указывается только холодопроизводительность кондиционера, то есть мощность по охлаждению.

Агрегаты, работающие в режиме «тепло-холод», имеют еще запись о «теплопроизводительности», или мощность обогрева. Кроме этого у каждого кондиционера есть данные о потребляемой мощности, указывающей на потребление электроэнергии самим агрегатом. Поговорим обо всех видах мощности.

Мощность охлаждения

Кондиционер – это классический пример теплового насоса. Его компрессор заставляет циркулировать по контуру хладагент, который отдает тепло в конденсаторе и забирает его в испарителе. Таким образом, холодопроизводительность кондиционера – это количество тепла, которое он забирает из помещения и отдает его в конденсаторе внешнего блока сплит-системы.

Охлаждение воздуха происходит в момент его прохождения через испарители внутреннего блока под воздействием вентилятора. Воздух из помещения никуда не девается, и ниоткуда не приходит – он просто охлаждается. Только у лучших кондиционеров есть дополнительная опция подачи снаружи в помещения свежего воздуха.

Мощность обогрева

При переводе сплит-системы в режим «тепло» срабатывают обратные клапаны, и направление потока фреона меняется на противоположное. Теперь испарители внутренних блоков становятся конденсаторами, а конденсатор внешнего блока – испарителем. В остальном все то же самое, о чем сказано в предыдущем абзаце.

Если вы обратили внимание, то холодопроизводительность кондиционера всегда ниже, чем мощность обогрева. Разница между этими двумя показателями мощности показывает величину потерь тепла в трассе прокачки фреона. Точнее, потери есть всегда, но в режиме «холод» они больше на величину этой разницы.

Потребляемая мощность кондиционера

Львиную долю потребляемой мощности кондиционера составляет энергопотребление компрессора. Все остальные системы агрегата потребляют ничтожное количество электроэнергии. Только зимний комплект потребляет значительную мощность, но он устанавливается производителями далеко не на все модели.

Потребляемая мощность агрегата в несколько раз ниже, чем холодопроизводительность кондиционера, и еще ниже, чем мощность обогрева. Соотношение потребляемой мощности с производительностью по холоду выражается коэффициентом ERR, а по теплу – СОР.

Величина первого из них колеблется примерно в пределах 2,5-3,5, а второго – 2,8-5,0. Чем выше коэффициент, тем больше КПД кондиционера и тем ниже удельный уровень энергозатрат.

Один из показателей, которому покупатели уделяют пристальное внимание при выборе климатической техники для дома – мощность бытового кондиционера. Данный параметр показывает насколько сильно (при этом быстро) оборудование будет охлаждать жаркий летний воздух внутри квартиры. Следует учитывать – производительная мощность сплит-системы (именно она чаще всего называется «кондиционером») напрямую зависит от потребляемой. Это еще один параметр, на который следует обращать внимание. Чем ниже потребление при высокой производительности устройства, тем выше общий показатель экономичности агрегата.

Рассмотрим подробнее, от чего зависят вышеупомянутые критерии, как из этого извлечь пользу.

Потребляемая мощность

Этот параметр показывает, сколько кондиционер тратит электроэнергии из сети на часовую работу. Как правило, показатель не превышает 1 кВт для бытовых кондиционеров. При этом производительная мощность прибора выше потребляемой в 2-4 раза (зависит от модели, производителя).

Технический паспорт изделия обязательно указывает расход электроэнергии для 1 часа работы. Но следует помнить, что эта цифра относительна, так как является результатом лабораторных исследований, где температура строго фиксирована. Наружная температура устанавливается на +35⁰ С, внутренняя на +27⁰ С.

В практическом же применении постоянно воздействует ряд факторов, в той или иной степени влияющих на работу кондиционера, за счет чего меняется показатель потребляемой энергии. Т.е. электропотребление оборудования постоянно (неинверторные модели всегда работают в полную силу), меняется лишь время работы, увеличивая суммарный показатель энергопотребления.

Немного о подключении бытовых кондиционеров к электросети. Часто возникающий вопрос – нужно ли вести отдельную линию для сплит-системы. Новая проводка способна выдержать нагрузку до 16 А, старая – до 10 А. Чтобы не случилась перегрузка, потребляемая энергия должна быть на треть меньше максимального уровня, который способна дать сеть. Это значит, что старая проводка может вытянуть срендемощный кондиционер при условии, что к проводу не подключены другие приборы. Тем не менее специалисты настоятельно рекомендуют подводить от щитка отдельный кабель с пакетником.

Факторы влияния

Рассмотрим несколько моментов, непосредственно влияющих на уровень энергопотребления сплит-системы. Важно понимать, что речь будет идти об инверторных устройствах, способных регулировать количество оборотов компрессора. Неинверторные модели стабильно работают с максимальным энергопотреблением, соответственно расход электроэнергии всегда одинаковый.

Факторы влияния:

• Функциональные возможности компрессора
  Инверторные сплит-установки работают постоянно, не выключаясь. После того, как заданный температурный режим достигнут, компрессор сбрасывает обороты до уровня, достаточного для поддержания нужных параметров. Чем меньше частота оборотов, тем меньше энергопотребление. Таким образом достигается экономный режим работы, недоступный для неинверторных моделей, работающих на включение-выключение.

• Температурный перепад.
  Чем выше температурная разница воздуха внутри помещения и снаружи, тем больше потребуется затратить электроэнергии, чтобы охладить внутреннюю среду.
• Скорость охлаждения.
  Чем сильнее нужно охладить воздушную среду, тем выше затраты электроэнергии.
• Функциональный режим.
  У каждого режима запрограммирован временной интервал, в течение которого он действует. При более долгом функционировании также потребляемая мощность возрастает.

Производительная мощность

Главная характеристика любого кондиционера – сила и скорость охлаждения. Она напрямую связана с объемом площади, охлаждаемым оборудованием. Можно воспользоваться упрощенной схемой расчета нужной мощности: для 10 м² достаточно 1 кВт производительной силы. При этом необходимо учитывать особенности помещения, где установлено климат-устройство:

• Теплоприток через окна. Следует учесть площадь оконного проема, ориентацию по сторонам света и прибавить к общему параметру энергопотребления климат-системы:

1. 30 Вт/м³, если окна выходят на север;
2. 35 Вт/м³ — средняя освещенность;
3. 40 Вт/м³ — южная сторона.

• Количество используемой в помещении техники, выделящей тепло. Это – еще плюс 300-400 Вт.
• Теплоприток от проживающих людей. Учитывая каждого человека нужно прибавить еще 120-130 Вт.

Необходимую производительность устройства можно просчитать, только учитывая все вышеперечисленные факторы. Эти подсчеты будут приблизительными. Для более точного вычисления можно обратиться к специалистам.

Параметры, меняющие производительность кондиционеров

Бытовые кондиционеры непосредственно взаимодействуют с окружающей средой, это может изменить параметры производительности. Наиболее частые факторы влияния на силу охлаждения:

• Площадь остекления. Производительность сплит-системы может меняться в зависимости от интенсивности освещения, стороны света, площади оконных проемов. Чем больше притока солнечного света (и тепла), тем меньше медленнее он охладит воздух.
• Верхние этажи. Здесь также определяющий критерий – дополнительный приток тепловой энергии – от нагретой крыши здания.
• Приточный воздух. Поступающий при проветривании воздух может быть очень теплым. Поэтому производители не рекомендуют открывать окна во время работы климатической техники, это может сбивать его программу, давать дополнительную нагрузку для системы.
• Температура воздуха. Охлаждающая способность сплит-системы определяется нормами. Если один из показателей этих норм повышается (например, увеличилась температура снаружи), производительности техники может не хватить для эффективной работы.

Энергоэффективность и экономичность

Энергоэффективность климатических устройств определяют соотношением собственной производительной мощности и мощности, какую они потребляют от электросети. Чем выше этот показатель, тем более экономичным является оборудование. В соответствии с этими показателями сплит-системы ранжируются по классам энергоэффективности от А до G (всего их семь). Климат-системы премиум-класса, а также некоторые модели среднего сегмента относятся к А-классу энергопотребления. Они работают более экономично, эффективно по сравнению с устройствами других производителей.

Бытовое климатическое оборудование характеризуются мощностью охлаждения и энергопотребления. Это разные, но взаимосвязанные параметры, определяющие степень эффективности функционирования сплит-устройства.

Друзья! Еще интересные материалы:

Основные правила установки кондиционера
Алгоритм антибактериальной обработки кондиционера

Мощность кондиционера, работающего в режиме охлаждения, значительно выше потребляемой им при этом электрической мощности, и может превосходить последнюю примерно в три раза. Так, кондиционер на 2,5 кВт потребляет около 800 Вт электрической мощности, при этом охлаждая на все 2,5 кВт. В этом нет ничего удивительного, поскольку кондиционер, по принципу своего функционирования, является тепловым насосом, он «перекачивает» холод от наружного воздуха в помещение, то есть переносит тепловую энергию, а вовсе не превращает электричество в холод.

Отношение мощности охлаждения к потребляемой электрической мощности определяет энергоэффективность кондиционера, которая характеризуется коэффициентом EER (Energy Efficiency Ratio) . А если речь о режиме обогрева, то здесь применяется коэффициент COP (Coefficient of Performance) , равный отношению мощности обогрева к потребляемой электрической мощности.

Типичные значения для EER - из диапазона от 2,5 до 3,5, а для COP - от 2,8 до 4,0. Но существуют и такие инверторные модели кондиционеров, у которых EER и COP достигают 5.

По шкале энергоэффективности бытовой техники от A до G, кондиционеры с коэффициентами более 3,2 относятся к категориям A и B, а модели с коэффициентами ниже 2,4 — к категориям F и G.

Для оценки фактического энергопотребления кондиционеров, были введены и дополнительные коэффициенты, - сезонные коэффициенты SEER и SCOP , которые определяются как отношение энергии холода или тепла, полученной при помощи кондиционера за сезон к потребленной за этот же период электрической энергии. Сезонные коэффициенты позволяют оценить эффективность конкретного кондиционера более реально.

Еще одним важным параметром, позволяющим потребителю более точно рассчитать расходы связанные с работой кондиционера за год, является суммарное количество электроэнергии, потребленное кондиционером за год (отдельно для режимов охлаждения и обогрева) — kWh/annum - кВт-ч/год.

Этот параметр умножают на стоимость киловатт-часа электроэнергии, и так рассчитывают стоимость работы кондиционера за год. Но этот параметр (kWh/annum) для кондиционеров указывается исходя из Евро стандарта, когда температура в помещении устанавливается равной +26,7°С, то есть это лишь ориентировочный параметр.

Являются более эффективными и экономичными. Их компрессор может вращаться с разной скоростью, что позволяет регулировать мощность охлаждения или обогрева очень плавно и эффективно.

Например, в жаркой комнате нужно создать комфортные температурные условия, для этого инверторный кондиционер очень быстро охлаждает воздух, работая на повышенных оборотах компрессора, затем обороты снижаются, и температура поддерживается с малыми затратами энергии, при этом также получается меньше шума.

Инверторные кондиционеры потребляют до 50% меньше электроэнергии, и на них указывают не конкретное значение потребляемой мощности, а диапазон мощностей, так как мощность может меняться в широких пределах.

Важно также понимать, что кондиционеры на могут эффективно работать только тогда, когда наружный воздух имеет положительную температуру, и греться с помощью кондиционера зимой проблематично. Исключение составляют лишь специальные кондиционеры, рассчитанные на низкие температуры уличного воздуха.

Так или иначе, при выборе кондиционера нужно обязательно обращать внимание на допустимый температурный диапазон. Если правильные условия эксплуатации будут нарушены, то это будет чревато не только падением эффективности работы кондиционера, но и полным выходом из строя.

Если же есть необходимость использования кондиционера зимой, то его нужно обязательно снабдить дополнительным всесезонным блоком, который позволит пользоваться кондиционером даже при -30°С за окном. Но в этом случае КПД снизится до 3 раз.

Зимой лучше все же пользоваться традиционными обогревателями. Но для обогрева помещения весной и осенью можно использовать кондиционер, это позволит сэкономить до 65% электроэнергии по сравнению с обогревателями, то есть весной и осенью кондиционер сможет греть в 3 раза эффективней традиционного обогревателя на ТЭНах.

Холодопроизводительность установки охлаждения жидкостей - это та тепловая мощность, которую установка способна отбирать от жидкости. Холодопроизводительность оборудования часто путают с полезной мощностью. Бывает такое, что даже опытные на вид энергетики, увидев, что хододопроизводительность установки в три раза превышает потребляемую мощность, удивляются, что КПД в этом случае достигает 300%(!). На самом деле о КПД можно говорить только в том случае, где существует процесс преобразования энергии. Например в электродвигателе электрическая энергия преобразуется в механическую, при этом имеются потери на нагрев и трение. И КПД двигателя как раз показывает, сколько энергии потеряно.

В случае с холодильником, процесса преобразования нет, а есть отбор тепла (энергии) от охлаждаемой среды.

Холодопроизводительность любой холодильной установки охлаждения жидкости сильно зависит от температуры, до которой необходимо охлаждать жидкость. Чем выше конечная температура жидкости, тем выше холодопроизводительность. Это связано с тем, что хладагент способен отобрать больше тепла у жидкости, при более высокой температуре кипения.

Определить требуемую холодопроизводительность можно в соответствии с исходными данными по формулам (1) или (2).

Исходные данные:

1. объемный расход охлаждаемой жидкости G (м3/час);

2. требуемая (конечная) температура охлажденной жидкости Тk (°С);

3. температура входящей жидкости Тн(°С).

Формула расчета требуемой холодопроизводительности установки для охлаждения воды:

(1) Q (кВт) = G x (Тн - Тk) x 1,163

Формула расчета требуемой холодопроизводительности установки для охлаждения любой жидкости:

(2) Q (кВт) = G x (Тнж- Тkж) x Cpж x rж / 3600

Cpж - удельная теплоемкость охлаждаемой жидкости, кДж/(кг °С) (таблица),

rж - плотность охлаждаемой жидкости, кг/м3(таблица).

Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость вещества показывает количество энергии, которую необходимо сообщить/отобрать, для того, чтобы увеличить/уменьшить температуру одного килограмма вещества на один градус Кельвина.

То есть в других словах, если например удельная теплоемкость воды равняется 4,2 кДж/(кг*К) - это значит, что для того, чтобы нагреть один кг воды на один градус, необходимо передать этому кг воды 4,2 кДж энергии.

Удельная теплоемкость для любого вещества есть величина переменная, то есть она зависит от температуры и агрегатного состояния вещества. Если продолжать пример с водой, то ее удельная теплоемкость для 0°С равняется 4,218, а при 40°С 4,178 кДж/(кг*К). Для льда теплоемкость еще ниже -- 2,11 кДж/(кг*К) для льда с температурой 0°С.

Что касается воды, необходимо отметить, что это жидкость с самым высоким значением удельной теплоемкости. Другими словами, чтобы обеспечить заданное количество температуры, вода должна поглотить или отдать количество тепла значительно больше, чем любое другое тело такой же массы.

В связи с этим становится понятным интерес к воде, когда нужно обеспечить искусственный теплообмен. Количество тепла, необходимое для повышения температуры с Тн до Тk тела массой m можно рассчитать по следующей формуле:

Q = C x (Тн - Тk) x m, кДж

где m - масса тела, кг; С - удельная теплоемкость, кДж/(кг*К)

Климатическая техника приносит в дом желаемую атмосферу. Однако это будет происходить лишь при постоянном включении прибора. Именно поэтому самым первым вопросом, который интересует потенциальных пользователей, станет: сколько электроэнергии потребляет постоянно работающий кондиционер?

Немного теории: в любом кондиционере есть тепловой насос , который перекачивает тепло из одного помещения в другое, в частности, из квартиры на улицу. Для функционирования ему необходимо определенное количество электроэнергии. Чтобы знать эту цифру, надо понимать: у каждого кондиционера существует две характеристики: потребляющая и охлаждающе/нагревающая мощность (холодо- и теплопроизводительность). Эти величины обычно указываются в паспорте устройства.

Для информации: потребляемая мощность сплит-системы показывает, сколько энергии потребляет кондиционер из сети, а мощность охлаждения/нагрева - сколько система производит полезной работы.

Измерение обеих этих величин вычисляется в Ватт (Вт) или киловатт (кВт). Опять же эти данные индивидуально указаны в документе каждого прибора: они указаны в цифрах «до» и «после» (во втором случае речь о выделяющихся тепле и холоде). На любом агрегате и в мануале к нему представлена эта информация, но записана в виде показателей тепла (COP) или холода (EER). И чем выше эта финальная цифра, тем меньше будет энергопотребление.

Стоит отдавать себе отчет, что указанные производителем показатели могут отличаться от реальных. Дело в том, что на предприятии все расчеты для сплит-системы производились при закрытых дверях и окнах. На практике обычно условия далеки от идеальных. Еще одна хорошая новость: любой подобный прибор будет потреблять по количеству в три раза меньше энергии, чем выдавать. Все дело в том, что расход электричества будет идти только на фреоновую циркуляцию и его же преобразование.

Знание показателей по EER и COP помогает определять классы энергоэффективности. Самым экономным потребляющим прибором будет принадлежащий к классу А. Всего таких градаций семь, и заканчиваются они маркировкой G.

Другие важные факторы

Есть и другие параметры, которые влияют на трату электричества при работе сплит-системы.

1. Компрессорный потенциал (при меньшей частоте вращения меньше потребляется и энергии). Самыми выгодными оказываются инверторные модели.
2. Реальное потребление электроэнергии кондиционером покажет температурная разность (улицы с помещением). Затраты для подогрева комнаты в сорокоградусный мороз окажутся гораздо выше, чем для охлаждения комнаты в нестерпимый летний зной.
3. Нагрузки охлаждения в сплит-системе.
4. Различные дополнительные функции прибора.

Расчеты потребления

Многие ошибочно считают, что кондиционер потребляет много энергии, однако в сравнении с другими приборами, которые включены в сети месяцами, количество электричества, израсходованное климатическим оборудованием, оказывается меньше. Например, энергопотребление кондиционера бытового класса для стандартной комнаты площадью 15-20 м2 составляет от 0,3 до 1 кВт (минимальное и максимально). При этом следует учесть, что климатическое оборудование работает не постоянно, а включается только для поддержания температуры в квартире в определенных пределах, и если суммировать расход энергии в месяц, то сумма выходит не слишком большая.

Универсальной формулы, со стопроцентной точностью отвечающей на такой вопрос, сколько киловатт будет расходовать техника, нет. И, в первую очередь, потому что опять же нельзя предсказать ни заданную в помещении температуру (одновременно и ту, что на улице). Также мы не знаем, с какой частотой планируется включать устройство. Однако примерные расчеты, сколько энергии будет потрачено, сделать можно - для этого надо взять за образец суточную норму расходов .

Предположительная работа обычной сплит-системы, работающей по принципу старт-стоп, может составлять 6 часов. Если указанная потребность — 800 Вт в час, то за день будет истрачено 4,8 кВт. Значит, день охлаждения будет стоить 21 рубль (при цене в 4,32 рубля за кВт/ч). Это говорит о 630 рублях в месяц, которые надо будет приплюсовать к расходам на электричество.

Эти данные могут в разы увеличиться, если работа прибора понадобится 24 часа в сутки (например, если квартира находится на солнечной стороне).

Как снизить расходы на работу кондиционера

Специалисты предлагают потребителям такие цифры: кондиционеры, имеющие производительность в диапазоне 2- 3,5 кВт будут потреблять от 0,5 до 1,5 кВт/ч. Но перед включением важно знать некоторые величины:

• потребляемая мощность кондиционера, на которую рассчитана розетка (российская подойдет для тока на 6,3 А/10А, а иностранная 10А/16А);
• мощность, которую может выдержать электропроводка;
• параметры пробок предохранения, которые защищают сеть от перегрузок.

Есть разница между тем, бытовой или промышленный прибор планируется поставить. Кондиционер в квартире мощностью не превзойдет и 2400 Вт (а также будет иметь однофазное подключение). В отличие от них, полупромышленные и промышленные агрегаты могут расходовать электричество в пределах до нескольких сотен кВт (подключение необходимо трехфазное).

Есть один совет, который поможет снизить расход электроэнергии еще на этапе покупки. Речь идет о приобретении инверторной модели . Если использовать подобную систему, трата сократится на целых 40% без потери мощности прибора. Дневной расход потребления такого кондиционера не будет превышать 0,5 кВт, а месячная плата составит порядка 390 рублей (по шестичасовому графику работу). При круглосуточном включении она, конечно же, возрастет в 4 раза, но опять же будет гораздо ниже, чем у обычной стоп-старт климатической техники.

Самые популярные кондиционеры 2018 года

Сплит-система Electrolux EACS-07HAT/N3