Site Loader

Содержание

Как рассчитать мощность и выбрать кондиционер по параметрам помещения

Чтобы кондиционер уверенно работал и создавал прохладу в жаркие дни, важно учесть его оптимальную мощность охлаждения с учетом площади вашего офиса или квартиры.

В статье мы рассмотрим, что необходимо знать о расчете мощности кондиционера, какие дополнительные факторы важны при его подборе.

Оглавление:

Для чего важно знать мощность охлаждения кондиционера

Мощность охлаждения (МО) кондиционера – самый главный технический параметр, от которого зависит эффективность работы прибора в том или ином помещении. Если мощности будет недостаточно, кондиционер не сможет создать комфортную прохладу, и при этом будет работать на износ, что приведет к быстрым поломкам оборудования.

Кондиционер с мощностью охлаждения больше, чем требуется для конкретного помещения, создаст много шума и не сможет использоваться на весь свой потенциал. Это, конечно, не повлечет преждевременные поломки оборудования, но может оказаться неразумной покупкой с переплатой за высокомощный прибор и его установку.

А чтобы не переплачивать лишние деньги и купить хороший кондиционер, который создаст комфортную температуру в конкретном помещении, нужно правильно рассчитать оптимальную мощность охлаждения прибора.

Методики расчета мощности кондиционера

Каждый кондиционер имеет маркировку от производителя, где указан параметр МО. Прежде чем отправиться за покупкой сплит-системы, нужно провести небольшой расчет оптимальной мощности по специальной формуле, используя параметр площади помещения или его объем.

Варианты маркировки кондиционеров:

  • 0.7 – МО 2 кВт;
  • 0.9 – МО 2.5-2.6 кВт;
  • 10 — МО 2.9 кВт;
  • 12 – МО до 3.5 кВт.

Расчет кондиционера по площади помещения

Расчет кондиционера по площади помещения производится по простой формуле: 1 кВт = 10 м2. Для вычисления МО необходимо общую площадь помещения разделить на 10 и округлить полученный результат. Например, площадь 1-комнатной квартиры – 24,5 м2. Делим этот показатель на 10 и получаем оптимальную мощность прибора – 2.45 кВт. В этом случае оптимальна покупка кондиционера мощностью 2.5 кВт.

Минимальный параметр мощности сплит-систем – 2 кВт, оптимальный для установки в помещениях площадью до 20 кв. м.

Расчет мощности кондиционера по объему помещения

Более точно рассчитать оптимальный показатель МО кондиционера можно по объему помещения. В данном случае для расчета используется удельный параметр холода на 1 кв. м.

Значение удельной мощности (q):

  • комната на солнечной стороне – 40 Вт/м3;
  • средняя освещенность помещения – 30 Вт/м3;
  • затемненное помещение – 20 Вт/м3.

Формула расчета МО: Q1 = q x V

Q1– мощность прибора;

q – удельный параметр;

V – объем комнаты.

Так как в помещении также находятся бытовые приборы и люди, выделяющие тепло, к полученному результату добавляется количество теплоты, выделяемой от людей и бытовой техники. Формула расчета: Q1+ Q2+Q3= Q

Норма выделяемой теплоты от человека – 0.1 кВт, от компьютера – 0.3 кВт, от домашних бытовых приборов и оргтехники – 30% от потребляемой мощности.

Как провести расчет 

Расчет мощности охлаждения кондиционера без калькулятора выполняется по простым формулам, опубликованным выше.

К примеру, покупатель желает рассчитать точную мощность прибора по объему комнаты. Для начала ему нужно определить величину V, объем помещения, умножив параметр высоты, длины и ширины комнаты.

Далее удельный параметр мощности умножается на площадь и к полученному результату добавляется параметр количества теплоты от приборов и человека. Полученное значение округляется.

Примеры расчета и подбора кондиционера

Приведем простой пример расчета МО кондиционера.

Исходные данные:

  • площадь помещения – 30 кв. м.;
  • проживает 1 человек;
  • в комнате установлено несколько бытовых приборов с потребляемой мощностью 165 Вт (компьютер, телевизор и холодильник).
  • комната средней освещенности.

Расчет:

  • Q1 = S * h * q / 1000 = 30 кв. м * 2,70 м * 30 / 1000 = 2,45 кВт.
  • Вычисляем теплоприток бытовой техники. Так как компьютер и телевизор работают в разное время, для расчета берем один из приборов, выделяющий наибольшее количество тепла. Например, компьютер – 0.3 Квт. Расчет: 0.165 кВт х 0.3 = 0.05 кВт.
  • Теплоприток от человека – Q2 = 0.1 кВт.
  • Теперь рассчитаем общий параметр теплопритоков от бытовых приборов. К максимально потребляемой мощности холодильника прибавим теплоприток ПК. Расчет: 0.05 кВт + 0.3 кВт = 0.35 кВт. Значит, Q3 = 0. 35 кВт.
  • Теперь вычислим оптимальную мощность оборудования по формуле: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 2,45 кВт + 0,1 кВт + 0,35 кВт = 2.9 кВт.

В этом случае оптимальный параметр мощности кондиционера составит 2.9 кВт. В стандартном ряде сплит-оборудования с разными параметрами МО выбираем максимально приближенный вариант.

Как рассчитать мощность стабилизатора

Ох, эти непонятные кВт и кВА…

Многие до сих путаются в мощностях стабилизаторов: киловатты (кВт) и киловольт-амперы (кВА), как они связаны между собой, как понять сколько киловатт (кВт) выдаёт стабилизатор и прочие вопросы. Сейчас постараемся всё подробно объяснить. Но чтобы разобраться, придётся вспомнить некоторые основы электротехники.

Для начала следует разобраться с параметрами электрических цепей. Нас будут интересовать, в первую очередь, напряжение (обозначается U, измеряется в вольтах, В) и сила тока (обозначается I, измеряется в амперах, А). Чтобы наглядно представить себе эти параметры, можно сравнить электричество с водой, а электрическую цепь с трубопроводом. В таком сравнении напряжение будет давлением воды, а сила тока — скорость течения воды по трубам.

Важное замечание, трубопровод может находиться под давлением, но краны перекрыты, и вода по трубам не течёт. Таким образом, переходя к электричеству, есть напряжение, а тока нет — это случай, когда не включен ни один прибор. Как только мы включаем любой прибор (это аналогично открыванию вентилей в водопроводе), по цепи потечёт электрический ток.

Любой электроприбор обладает такой характеристикой, как сопротивление (обозначается R, измеряется в омах, Ом). Сопротивление прибора характеризует величину тока, который появится в сети после включения этого прибора. Если сопротивление прибора маленькое, то потечёт большой ток, если сопротивление большое — ток будет маленьким. В аналогии с водой прибор можно рассматривать как фильтр. Если это фильтр грубой очистки, то он практически не повлияет на скорость течения воды, его сопротивление низкое. А если это фильтр тонкой очистки, то он создаст серьёзное препятствие на пути воды, и скорость потока значительно снизится — его сопротивление большое.

Теперь потихоньку переходим к мощности. Как же всё-таки рассчитать мощность стабилизатора? Из курса физики ещё известно, что электрическая мощность определяется как произведение силы тока на напряжение: P = I×U. Поскольку U всегда должно быть 220 В, то именно ток фактически определяет мощность, а он, в свою очередь, определяется сопротивлением нагрузки.

И когда мы говорим о постоянном напряжении, всё достаточно банально. Например, напряжение в цепи 12 В; подключили какой-то прибор и измерили ситу тока в цепи — получилось 3, А, значит мощность равна 12 вольт×3 ампера = 36 Вт (ватт).

Но напряжение в наших розетках переменное, с частотой 50 Гц (50 раз в секунду) оно по синусоиде меняет свое значение с + на — и наоборот. И мощность, как произведение тока и напряжения, надо рассматривать уже более детально:

Здесь синяя линия — напряжение, ток — красная линия, меняется синхронно с напряжением. Их произведение, мощность, обозначена чёрной линией (как помним, минус на минус даёт плюс, и даже когда напряжение и ток имеют отрицательные значения, мощность остаётся положительной).

Это случай, когда подключена чисто активная нагрузка, которая не создаёт задержки тока, и ток меняется синхронно с изменением напряжения. В этом случае формула P = I × U остаётся верна, и произведение тока на напряжение будет давать ватты (Вт).

Но, как известно, существуют элементы, которые задерживают ток — это, в первую очередь, конденсаторы, катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы. Эти элементы есть почти в любом приборе. И вот что происходит, если эти элементы задерживают ток:

Как видим, ток (красная линия) смещён относительно напряжения (синяя линия), и в некоторые моменты мощность (чёрная линия) становится отрицательной.

Физически это означает, что в эти моменты времени мы не потребляем мощность, а наоборот, выбрасываем её назад в электросеть!

Получается, что ток остался таким же, что в предыдущем случае, а потребили мы меньше мощности, часть выбросив назад в электросеть. А коль ток остался таким же, то электросчетчик накрутил нам столько-же, провода так же нагрелись, а мощности потребили меньше.

Вот теперь формула P = I × U перестала нам давать ватты (Вт). Поскольку ватты — это именно та мощность, которую мы потребили, а, коль скоро, часть мощности мы выбросили назад, то потребили мы меньше, чем развили. Другими словами, развиваем мы полную мощность, а используем её не всю.

Выходит, что у любого прибора в цепи переменного напряжения есть не один параметр мощности, а два: полная (развиваемая) мощность, и потребляемая (активная) мощность.

Полная мощность вычисляется по старой формуле P = I × U, но она уже не даёт Ватты, а она даёт Вольт-Амперы (произведение вольт на амперы). А вот чтобы вычислить ватты (мощность со знаком +, потребляемую мощность), нужно вспомнить тригонометрию. Если ток смещён относительно напряжения на угол fi, то мощность со знаком + (активную, потребляемую мощность) можно вычислить по формуле Pа = I × U × Cos(fi) — именно она измеряется в Ваттах (Вт). Выбрасываемая назад мощность вычисляется по формуле Pр = I × U / Cos(fi) — измеряется в ВАРах (вольт-ампер-реактивных) и называется реактивной мощностью.

Параметр Cos(fi) принято называть коэффициентом реактивной мощности или просто коэффициентом мощности.

Вот типичные значения коэффициента мощности разных приборов:
Обогреватели, лампочки накаливания — 1,0;
Телевизор — 0,9…0,95;
Микроволновка — 0,8;
Электродвигатель (насос, циркулярка, компрессор холодильника) — 0,7.

Теперь небольшой пример. Для ограничения мощности подключения используются автоматы защиты, которые отключаются при достижении током порогового значения. Пусть какая-то вымышленная дача подключена автоматом на 40, А:

Сколько обогревателей мощностью 1 кВт можно подключить к этой электросети? А сколько насосов аналогичной мощности?

Считаем. Цепь с напряжением 220 В. Полная мощность, которую можно развить в этой цепи до срабатывания автомата защиты 40×220 = 8800 ВА.

Полная мощность обогревателя P = 1 кВт × Cos(fi), как помним, у обогревателя Cos(fi) = 1, а значит его полная мощность P = 1×1 = 1 кВА = 1000 ВА. И сможем включить мы в сеть таких обогревателей 8800 / 1000 = 8 штук.

А вот коэффициент мощности насоса уже 0,7, а значит его полная мощность P = 1 кВт / 0,7 = 1,428 кВА = 1428 ВА. И включить насосов в эту сеть мы сможем лишь 8800 / 1428 = 6 шт.

Вот такой парадокс получается, что вроде и приборы все на 1 кВт, но одних можно включить в сеть 8 штук, а вторых лишь 6 штук.

Теперь перейдём к стабилизаторам. Их мощность задаётся по величине полной мощности (активная + реактивная, кВА), а значит однозначного ответа на вопрос: «какова мощность этого стабилизатора напряжения в киловаттах (кВт, ну или в ваттах, Вт)?», нет и быть не может!

Как и в предыдущем примере, киловатты стабилизатора определяются исходя из коэффициента мощности подключенной к нему нагрузки. Если подключаем чисто активную нагрузку (Cos(fi) = 1), то его мощность в ВА равна мощности в Вт. А вот если нагрузка имеет коэффициент мощности менее 1 (Cos(fi) < 1), то и мощность стабилизатора в ваттах (Вт) будет меньше.

Но и это ещё не все. Как мы все знаем, в любой системе должен выполняться закон сохранения энергии. Стабилизатор не исключение. Количество энергии на входе стабилизатора должно быть равно количеству энергии на выходе. Количество энергии это мощность (полная) в единицу времени, т. е. I × U. Отсюда можно записать следующее равенство:

Iвх × Uвх = Iвых × Uвых

Теперь представим ситуацию. Человек получил разрешение на подключение своей дачи к электросети с мощностью отбора 9 киловатт (кВт). Электрики должны ограничить потребление. Мощность — величина вычисляемая, но не измеряемая, её ограничить нельзя. А значит будут ограничивать величину измеряемую — амперы! Электрики прикинули, что при Cos(fi) = 1, 9000 Вт — это 9000 ВА. А при напряжении 220 В 9000 ВА — это ток в 9000 / 220 = 40,9, А, и повесили ограничительный автомат в 40 А.

Но человек жалуется, что напряжение у него не 220 В, а лишь 150 В — насосы не тянут, лампы горят в полнакала, обогреватели еле греют. И принимает решение купить стабилизатор напряжения. Поскольку разрешенная мощность у него 9 кВт, то он берёт стабилизатор на 10 кВт (с запасом).

Стабилизатор должен выдать человеку 10 кВА? Почему же у него не работает всего 3 обогревателя по 2 кВт каждый? Ведь он купил стабилизатор на 10 кВт!

А давайте прикинем с точки зрения сохранения энергии. Максимум, на что человек может рассчитывать — это взять из электросети всего 40, А (ограничительный автомат). А напряжение там всего 150 В. А на выходе стабилизатор выдаёт 220 В. Давайте подставим эти данные в закон сохранения энергии:

40 А × 150 В = Iвых × 220 В

Отсюда, Iвых = 40×150 / 220 = 27, А при напряжении на выходе в 220 В. Если теперь посчитать мощность выхода на стабилизаторе, получим 220×27 = 5940 ВА. Грубо говоря, стабилизатор мощностью 10 кВА, выдаст всего 5,9 кВА!!!

А уж если подключать к нему насосы с коэффициентом мощности 0,7, то подключить к нему можно всего 4 насоса по 1 кВт!

Стабилизатор тут, конечно же, ни причём. Вся «соль» в том, что при разрешённой мощности в 9 кВт, реально забрать с линии можно лишь 150 В × 40, А = 6000 ВА (6 кВА). А стабилизатор лишь поднимает напряжение за счёт тока (уменьшая максимальную силу тока выхода).

Теперь вы должны понимать, что выходная мощность стабилизатора напряжения определяется типом нагрузки, подключенной к стабилизатору, входным напряжением и ограничением входного тока (автоматы).

Калькулятор

Вт | Ампер, Ом, Вольт в Ватт

Создано Krishna Nelaturu

Последнее обновление: 30 августа 2022 г.

Содержание:
  • Электрическая мощность и закон Ватта: вычисление ватт из вольт и ампер Как рассчитать ватты
  • Как найти ватты с помощью этого калькулятора ватт

Добро пожаловать в наш калькулятор ватт , где вы можете рассчитать электрическую мощность с помощью Закон Ватта и Закон Ома. Если вам интересно соотношение между мощностью , напряжением, током и сопротивлением , или вам интересно, как рассчитать мощность в ваттах, вы пришли в нужное место! Продолжайте читать, чтобы изучить основы электрической мощности, включая расчет ватт по формуле ватт.

Электрическая мощность и закон Ватта: вычисление ватт по вольтам и амперам

Электроэнергия — это скорость передачи электроэнергии по цепи. Устройства, такие как электрические генераторы, производят электроэнергию, а приборы (нагрузки), такие как электродвигатели и лампочки потребляют его для производства света, тепла или механической работы .

Закон Ватта соединяет электрическую мощность с напряжением и током в цепи:

P=V⋅IP = V \cdot IP=V⋅I

Где:

  • PP — Электроэнергия;
  • VVV —
    Напряжение
    , разность электрических потенциалов между двумя концами цепи; и
  • III — Ток , скорость протекания электрического заряда по цепи.
  • Единицей мощности в системе СИ является Вт (Вт)(\text{Вт})(Вт), напряжение вольт (В)(\text{В})(В), ток ампер или амперы (A)(\text{A})(A). Таким образом, расчет мощности включает вычисление ватт из вольт и ампер с использованием формулы ватт.

    Термин мощность относится к мощности, измеряемой в ваттах. Один ватт (1 Вт)(1\text{ Вт})(1 Вт) – это электрическая мощность, передаваемая напряжением в один вольт (1 В)(1 \text{ В})(1 В) через поток одного -ампер (1 А)(1 \text{ А})(1 А) ток.

    Закон Ома и электрическая мощность

    Закон Ома установил связь между напряжением и током в цепи, заявив, что они прямо пропорциональны друг другу:

    V∝IV=I⋅RV \propto I\\ V = I \cdot RV∝IV=I⋅R

    Где RRR, константа пропорциональности, представляет собой сопротивление протеканию тока в цепи. Измеряем сопротивление в Ом (Ом)(\Омега)(Ом).

    Комбинируя это соотношение с уравнением Ватта, мы получаем два новых уравнения для электроэнергии: 92}{R}P=I2⋅RP=RV2​

    Теперь вы можете найти мощность из:

    • Напряжение и ток, используя закон Ватта;
    • Напряжение и сопротивление путем сочетания уравнения Ватта и закона Ома; или
    • Ток и сопротивление путем объединения формулы Ватта и закона Ома.

    Чтобы рассчитать мощность, передаваемую через несколько резисторов, воспользуйтесь нашим калькулятором мощности резисторов.

    Как рассчитать ватты

    Давайте научимся находить ватты на нескольких примерах:

    • Через лампочку проходит ток силой 0,5 А0,5 \text{ А}0,5 А. Бытовое напряжение в США 120 В120 \text{ В}120 В. Найдем мощность лампочки по закону Ватта:

    P=V⋅I=120 V⋅0,5 AP=60 Вт\qquad \begin{align*} P &= V \cdot I\\ &= 120 \text{ V} \cdot 0.5 \text{ A}\\ P &= 60 \text{ Вт} \end{align*}PP​=V⋅I=120 В⋅0,5 A=60 Вт​

    • Напряжение 220 В220 \text{ В}220 В пропускает ток через 100 Ом100 \text{ }\Omega100 Ом резистор. Электрическая мощность в цепи: 92}{100}\\[1em] P &= 484 \text{ Вт} \end{align*}PP​=RV2​=1002202​=484 Вт​

      Как найти ватты с помощью этого калькулятора

      Этот калькулятор ватт прост в использовании:

      • Чтобы рассчитать ватты из вольт и ампер, введите значение напряжения и тока .
      • Введите значения напряжения и
        сопротивления
        для расчета мощности из вольт и омов.
      • Ввод тока и сопротивления 9Значения 0020, чтобы найти электрическую мощность в амперах и омах.

      Этот калькулятор мощности достаточно универсален, чтобы вы могли ввести любые два из четырех параметров, чтобы найти оставшиеся значения! Используйте его, чтобы найти вольты или амперы из потребляемой мощности в ваттах!

      Krishna Nelaturu

      Как рассчитать и сравнить ватт-часы с ампер-часами

      Обсуждение электричества может стать актуальной темой в кругах любителей автофургонов и лодок. Но многие туристы и лодочники добавляют солнечные батареи и модернизируют свои электрические системы, поэтому может быть полезно иметь базовое представление об измерении токов, энергии и накопления. Давайте посмотрим, сможем ли мы сломать несколько барьеров и начать разговор о преобразовании ватт-часов в ампер-часы.

      Содержание

      • Что такое ватт-час?
      • Что такое ампер-час?
      • Как перевести ампер-часы в ватт-часы?
      • Как преобразовать ампер-часы в ватт-часы?
      • Сколько ватт-часов в литиевой батарее емкостью 100 Ач?
      • Где я могу найти таблицу преобразования Ач в Втч?
      • Когда вам нужно будет производить расчет мощности в ваттах и ​​ампер-часах?
      • Знание – сила

      Что такое ватт-час?

      Ватт-час (Втч) — это единица энергии, которая измеряет мощность (в ваттах), изменяющуюся во времени (в час). Говоря о времени автономной работы, это будет означать количество ватт, которое приложение использует в час.

      Таким образом, если устройство рассчитано на 100 Вт, оно будет потреблять 100 Вт энергии за один час и 200 Вт-ч за два часа. И наоборот, если у вас есть пять устройств мощностью 100 Вт, работающих в течение одного часа, они будут использовать в общей сложности 500 Вт-ч.

      Вот уравнение: (общее количество ватт) x (общее количество часов) = ватт-часы.

      Итак, если у вас есть лампочка мощностью 60 Вт, и вы пытаетесь рассчитать, сколько ватт она потребляет за 24 часа, ваше уравнение будет выглядеть так: 60 Вт x 24 часа = 1440 ватт-часов. Или, если использовать сокращенное измерение, ответ будет 1440 Втч.

      Что такое ампер-час?

      Ампер-час — это единица измерения тока (в амперах), протекающего в течение периода (часа). Это измерение показывает, сколько ампер потребляет устройство, когда вы используете его в течение часа. Это выражается аббревиатурой «Ах». Ампер-часы — это не измерение энергии, а скорее измерение заряда. Поскольку напряжение не включено в ампер-час, вы не можете рассчитать энергию только по ампер-часам.

      Если у вас есть аккумулятор емкостью 100 Ач, это означает, что он может потреблять 100 ампер энергии за один час. Однако, если вы используете эту батарею емкостью 100 Ач только в течение получаса, она может дать 200 А в течение этих 30 минут (если батарея работает со 100% эффективностью).

      Как преобразовать

      ампер-часов в ватт-часов?

      При измерении требований к электрической системе вашего дома на колесах вам необходимо преобразовать ватт-часы в ампер-часы. Это поможет вам принять решение о напряжении, которое вы будете использовать, размерах батарей и даже толщине проводов для конструкции вашей солнечной системы и т. д.

      Уравнение: ватт-часов = ампер-часы x вольты

      В этом случае, если вы не знаете количество ватт, вы должны умножить общее количество ампер-часов на напряжение.

      → Нужна быстрая переподготовка? См. Амперы, вольты и ватты: объяснение различий

      Например, если у вас есть аккумулятор на 12 В для вашего дома на колесах, а ваше устройство рассчитано на 100 Ач, вам нужно умножить ампер-часы на вольты: 100 Ач х 12 В = 1200 Втч.

      Чтобы продемонстрировать, что ампер-часы не равны энергии, вы можете получить те же 1200 ватт-часов от 24-вольтовой батареи. Вы умножаете: 50 Ач x 24 В = 1200 Втч.

      Как преобразовать ампер-часы

      от ватт-часов?

      С другой стороны, если вам нужно узнать, сколько ампер-часов (Ач) тока может выдержать ваша электрическая система, используйте следующее уравнение: ампер-часов = ватт-часы / напряжение .

      Давайте рассмотрим пример. Если вы не уверены в ампер-часах вашей батареи, но знаете, что ватт-часы равны 120, а напряжение равно 12, вы можете рассчитать ампер-часы: 100Втч / 12В = 10Ач.

      Сколько ватт-часов в литиевой батарее емкостью 100 Ач?

      Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно знать напряжение батареи. Предположим, это литиевая батарея на 12 В. Используя приведенное выше уравнение, ватт-часы = 100 Ач x 12 В. Это означает, что емкость аккумулятора составляет 1200 Втч.

      Обратите внимание, что количество ампер-часов будет незначительно отличаться в зависимости от номинального напряжения. В 12-вольтовой батарее Battle Born это чуть более 13 В, поэтому мы видим около 1300 Втч доступной энергии. Отчасти поэтому сравнивать ампер-часы батареи — это не яблоки с яблоками.

      В видео ниже Том Мортон из Mortons on the Move сравнивает «яблоки с яблоками» между свинцово-кислотными и литиевыми батареями с емкостью в ватт-часах. Он выясняет, насколько сложно получить заявленные энергетические характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов и сколько литиевых батарей обеспечивают при различных нагрузках.

      Он также демонстрирует, что в течение срока службы одного из наших аккумуляторов Battle Born стоимость ватт-часа энергии ниже, чем у всех протестированных свинцово-кислотных аккумуляторов конкурентов! Посмотрите результаты здесь: Какая батарея лучше за эти деньги?