Jak dobrać moc klimatyzatora do wentylowanego pomieszczenia?

Niewielu właścicieli prywatnych domów oraz przedsiębiorców ma świadomość tego, że większa moc klimatyzatora nie równa się lepszej efektywności działania, a niższa – mniejszym rachunkom. Urządzenia te, głównie z uwagi na charakterystykę ich pracy, należy dostosować idealnie do chłodzonego (czasami także ogrzewanego) pomieszczenia. W ten sposób korzystający zyskuje wysoką wydajność, niski poziom emitowanego hałasu oraz niższe koszty bieżące. Jaka moc klimatyzatora będzie odpowiednia?

Klimatyzacja – czym jest, jak działa i w jakim celu służy?

Przed udzieleniem odpowiedzi na pytanie, jaka moc klimatyzatora będzie odpowiednia, warto poznać samą definicję klimatyzacji. To proces, w którym powietrze wtłaczane do urządzenia, a tym samym później do docelowych pomieszczeń, ulega schłodzeniu do żądanej temperatury. Wyróżniamy:

• Klimatyzację komfortową – przeznaczoną głównie dla domów oraz obiektów użyteczności publicznej i biur. Służy do podniesienia komfortu pracy lub wypoczynku w wybranych pomieszczeniach poprzez zmniejszenie panującej w nich temperatury.
• Klimatyzację przemysłową/techniczną – przeznaczoną do fabryk, zakładów produkcyjnych czy obróbki żywności oraz montażowni i innych przedsiębiorstw, w których po obniżeniu panującej w nich temperatury zwiększa się efektywność i możliwości pracy.
  • Klimatyzacja czysta – w jej przypadku chodzi nie tylko o schłodzenie pomieszczeń, lecz także o zapewnienie w nich dostępu wyłącznie do czystego powietrza, wolnego od kurzu i zanieczyszczeń. Szczególnie popularne rozwiązanie w przemyśle farmaceutycznym, petrochemicznym i spożywczym.
  • Klimatyzacja precyzyjna – ten termin opisuje system klimatyzacji przeznaczonej do pracy w pomieszczeniach, w których znajdują się urządzenia oraz narzędzia szczególnie czułe na temperaturę otoczenia. Bardzo popularne w farmaceutyce, produkcji sprzętów medycznych, czy też w serwerowniach.

W powyższych przykładach zupełnie różnią się wymagania względem wydajności czy efektywności pracy, a tym samym także dokładna specyfikacja techniczna wybranych urządzeń. Łączy je jednak jeden, podstawowy element – funkcja schładzania powietrza do temperatury określonej przez operatora. W wielu współczesnych urządzeniach możemy także liczyć na ogrzewanie pomieszczeń oraz oczyszczanie powietrza z drobinek kurzu i innych zanieczyszczeń stałych, które mogą prowadzić do powstania alergii lub jej wzmocnienia. Odpowiednie moduły zastępują dodatkowe urządzenia, takie jak sterylizator powietrza uv-c lub promienniki elektryczne.

Rodzaje klimatyzacji przemysłowej i domowej

Jakiej mocy klimatyzator będzie odpowiedni do konkretnego zastosowania? To zależy również od konstrukcji. Na rynku znajduje się szereg przeróżnych urządzeń, które mimo tego samego celu – obniżenia temperatury powietrza i poprawy parametrów użytkowych – zupełnie różnią się konstrukcją, a tym samym również zastosowaniem.

• Urządzenia monoblock – to grupa pojedynczych, monolitycznych urządzeń, które zawierają w jednej obudowie wszystkie elementy techniczne, służące do obniżenia temperatury powietrza. Z tego też względu powietrze ogrzane, które powstaje jako efekt uboczny chłodzenia należy wyprowadzić na zewnątrz – z reguły za pomocą rury podłączonej do wentylacji lub wysuniętej przez uchylone okno bądź drzwi.
• Urządzenia split – ten system składa się z dwóch osobnych urządzeń – jedną jednostkę należy zamontować na zewnątrz, podczas gdy drugą we wnętrzu pomieszczenia w odpowiednim miejscu. Urządzenia te łączy się za pomocą linii chłodniczej oraz podłącza do zewnętrznego źródła prądu.
• Urządzenia multi-split – to urządzenia różniące się od powyższych jedynie liczbą jednostek wewnętrznych, których ilość i formę oraz wydajność można dostosować do wielu pojedynczych pomieszczeń w firmie i w domu. To bardzo popularne rozwiązanie szczególnie w przemyśle.

Oczywiście to nie wszystko – powyższe urządzenia typu split i multi-split różnią się także konstrukcją oraz sposobem montażu. Na rynku znajdziemy najpopularniejsze warianty ścienne, przypodłogowe, kasetowe oraz kanałowe.

Klimatyzator – moc odpowiednia do zastosowań

Jak dobrać moc klimatyzatora do pomieszczenia? Niestety odpowiedź na to pytanie nie należy do prostych, gdyż podczas precyzyjnych obliczeń projektant systemu musi wziąć pod uwagę wszystkie zmienne oraz szczególnie wymagania i właściwości techniczne danego budynku. Niektóre parametry mają szczególnie duże znaczenie.

• Poddasze – na poddaszach z reguły wymiana cieplna pomiędzy wnętrzem budynku a środowiskiem jest znacznie szybsza. Z tego też powodu w przypadku wyboru mocy klimatyzatora należy doliczyć nawet 50-procentowy naddatek w stosunku do urządzeń używanych w idealnych warunkach.
• Silnie nasłonecznione pomieszczenia – mocne nasłonecznienie oszklonej strony obiektu ma ogromny wpływ na ilość energii niezbędnej do jego schłodzenia. Średnio przyjmuje się, że warto wydajność podnieść o kilkanaście procent, aby zniwelować szybsze nagrzewanie wnętrza.
• Słaba termoizolacja – podobnie jak w powyższym przypadku, tak i w tym przy doborze mocy klimatyzatora należy zwrócić uwagę na kilkunastoprocentowy spadek efektywności pracy systemu klimatyzacji. Z reguły to problem dotykający głównie obiektów starych, niemodernizowanych.
• Nieszczelności w stolarce – przez nawet najmniejsze nieszczelności ogrzane powietrze z zewnątrz dostaje się do środka, schłodzone z kolei wydostaje się na zewnątrz. Przyspieszona i niezamierzona wymiana cieplna wymaga zastosowania urządzeń o wydajności większej o około 20%.

Należy także zwrócić uwagę na kwestie poboczne, które to, zależnie od ich wpływu na działanie klimatyzacji, mogą w ogromnym stopniu wpłynąć na jego docelową moc. Istotna jest zatem również:

• powierzchnia okien w stosunku do ścian,
• usytuowanie pomieszczenia w stosunku do sąsiedztwa,
• generowanie ciepła przez urządzenia wewnętrzne,
• liczba osób znajdujących się w pomieszczeniu jednocześnie,
• i wiele innych.

Zbyt słaby, a zbyt mocny klimatyzator – dlaczego stanowią zły wybór mimo korzystnej ceny zakupu?

Wybór urządzenia o poprawnej mocy chłodniczej ma ogromny wpływ na jego dalsze użytkowanie i bieżącą eksploatację. Nie wszyscy o tym wiedzą.

Zbyt słaby klimatyzator nie będzie w stanie schłodzić kubatury pomieszczenia do odpowiedniej temperatury nawet mimo jego intensywnej pracy. Niestety wiążą się z tym wyższe rachunki, szybsze zużycie elementów eksploatacyjnych oraz częstsze zabiegi konserwacyjne, a także mniejszy komfort i gorsze warunki pracy czy wypoczynku.

Zbyt mocny klimatyzator ma inne wady. Przede wszystkim koszt jego zakupu może być nawet wielokrotnie większy, niż tego o mniejszej mocy, a naddatku efektywności nie będzie się dało wykorzystać. W rezultacie inwestycja będzie niewspółmiernie wysoka w stosunku do osiągniętych w ten sposób korzyści.

Klimatyzator – jaka moc do pomieszczeń standardowej wysokości?

W przypadku pomieszczeń mieszkalnych, o wysokości do 280 cm i w standardowej termoizolacji oraz typowej dla mieszkań i domów ucieczce ciepła, moc chłodnicza klimatyzatora powinna wynosić około 100 W na każdy 1 m² powierzchni. Oznacza to, że:

• pomieszczenie o powierzchni 50 m² wymaga 5 kW (5 000 W) mocy chłodniczej do obniżenia temperatury do komfortowego poziomu,
• pomieszczenie o powierzchni 100 m² wymaga zastosowania urządzenia zapewniającego do 10 kW (10 000 W) mocy klimatyzatora.

Jak dobrać klimatyzator do pomieszczeń wyższych – przemysłowych?

Powyższy wzór mimo jego uniwersalności i łatwości zastosowania zupełnie nie sprawdzi się w przypadku pomieszczeń przemysłowych, głównie z powodu ich niestandardowej wysokości.

Aby obliczyć moc chłodniczą, którą powinien mieć klimatyzator przemysłowy, warto oprzeć się na kubaturze pomieszczenia. Na każdy metr sześcienny, oczywiście w przypadku standardowej utraty ciepła i emitowania go przez wewnętrzne urządzenia, powinno przypadać około 40 W mocy chłodniczej. Oznacza to zapotrzebowanie na moc rzędu np. 400 W na jeden metr kwadratowy w przypadku wysokości równej 10 metrów (10 m x 40 W = 400 W) oraz np. 160 W w przypadku pomieszczeń o wysokości 4 metrów.

W kolejnym etapie należy pomnożyć tak uzyskaną wartość przez powierzchnię (metraż) całego pomieszczenia.

Jak dobrać moc klimatyzatora w stosunku do konstrukcji budynku?

Oczywiście nie wszystko jest tak proste, jak zakładają to standardowe wyliczenia. Różnice, takie jak konstrukcja budynku czy stan termoizolacji, zupełnie zmieniają dobór mocy klimatyzatora. Dla przykładu:

• standardową wartość 40 W na 1 m² warto podwyższyć do około 55 W w przypadku pomieszczeń na poddaszu,
• wartość 40 W na 1 m² należy zwiększyć do poziomu około 45 W w sytuacji, gdy klimatyzacja będzie montowana w pomieszczeniach o słabej izolacji,
• i wiele innych.

Wszystkie tego typu zmiany wymaganej mocy oczywiście się łączą, aby w skrajnie niesprzyjających warunkach podwyższyć wymaganą moc chłodniczą klimatyzatora do wartości nawet 2-krotnie wyższej, niż zakładały to wstępne wyliczenia. Zatem ostateczny dobór mocy urządzenia dla obiektu może zupełnie się różnić nie tylko zależnie od jego kubatury, lecz także konstrukcji.

Jak obliczyć moc klimatyzatora samodzielnie? Czy warto to robić?

Aby obliczyć moc chłodniczą należy zastosować się do jednego z powyższych wzorów i wziąć pod uwagę wszelkie parametry, które mogą mieć wpływ na wynik. Niestety niewiele osób jest w stanie profesjonalnie ocenić stan izolacji termicznej oraz poziom ciepła emitowanego przez urządzenia znajdujące się we wnętrzu. Z tego względu w wielu przypadkach warto skorzystać z pomocy się profesjonalistów, którzy za pomocą specjalistycznego programu komputerowego obliczą wszelkie wartości w sposób zgodny ze stanem faktycznym.

Pobór mocy klimatyzatora to nie wszystko – inne istotne parametry

Na efektywność klimatyzatora, a tym samym także na zmniejszenie poboru prądu, a także na komfort użytkowania, wpływają również inne parametry, a wśród nich:

• samoczynne oczyszczanie jednostki po jej wyłączeniu,
• automatyczne sterowanie dmuchawą,
• połączenie z siecią internetową,
• regulatory czasowe,
• pilot zdalnego sterowania,
• tryby turbo i oszczędzania energii,
• wyspecjalizowane tryby snu.

FAQ:

• Jak dobrać moc klimatyzacji do standardowej wielkości pomieszczenia?

Moc chłodniczą klimatyzatora należy dostosować do powierzchni chłodzonego pomieszczenia i pomnożyć jego metraż przez 100 W. Dla przykładu schłodzenie powierzchni 20 m² standardowej wysokości wymaga 2 kW mocy chłodniczej (20 m² x 100 W = 2000 W).

• Jaka moc klimatyzacji do pomieszczeń przemysłowych?

Pobór mocy klimatyzatora przemysłowego jest obliczany na podstawie kubatury danego pomieszczenia. Wystarczy wysokość pomieszczenia pomnożyć razy 40 W, podobnie jak w przypadku powyższym, a uzyskany w ten sposób wynik pomnożyć przez powierzchnię pomieszczenia. Dla przykładu schłodzenie obiektu o powierzchni 100 m² i wysokości 5 m będzie wymagało zastosowania 20 kW (5 m x 40 W x 100 m² = 20 000 W).

• Jak obliczyć moc klimatyzatora do pomieszczenia, aby wynik był zgodny ze stanem faktycznym?

Nie zawsze standardowe obliczenia, np. 40 W na 1 m3 lub 100 W na 1 m² mają sens, głównie z uwagi na rozmaitą konstrukcję domów. Wynik o 20% podwyższa np. zastosowanie okien skierowanych na stronę zachodnią, a np. 10% salon połączony z kuchnią, która emituje dużą ilość ciepła.