Як розрахувати потужність мультиспліт системи?

Як розрахувати потужність мультиспліт системи?

Мультиспліт система – це кондиціонер з одним зовнішнім блоком та кількома внутрішніми блоками (від 2 до 8 штук). Головна перевага – можливість кондиціювання кількох кімнат при встановленні лише одного зовнішнього блоку на фасаді будівлі. Це заощаджує місце, спрощує монтаж та знижує загальну вартість системи порівняно з встановленням окремих кондиціонерів у кожній кімнаті.

Неправильний розрахунок потужності призводить до серйозних проблем. При нестачі потужності система не справляється з охолодженням, працює на межі можливостей і швидко виходить з ладу. Надмірна потужність означає переплату за обладнання та підвищене енергоспоживання. Різниця у вартості системи потужністю 14 кВт та 18 кВт може становити 15000-20000 гривень.

Основні принципи роботи мультиспліт систем

Мультиспліт система складається з одного зовнішнього блоку та кількох внутрішніх блоків, з'єднаних фреоновими магістралями. Зовнішній блок містить компресор, конденсатор та інші основні компоненти. Внутрішні блоки включають випарники та вентилятори для подачі охолодженого повітря до приміщень.

Принцип розподілу потужності відрізняється від стандартних кондиціонерів. Зовнішній блок має певну холодопродуктивність (наприклад, 14 кВт), що розподіляється між внутрішніми блоками. У цьому сума потужностей внутрішніх блоків може перевищувати потужність зовнішнього блоку 20-30%. Наприклад, зовнішньому блоку 14 кВт можна підключити внутрішні блоки загальною потужністю 16-18 кВт.

Це можливо завдяки коефіцієнту одночасності роботи – рідко усі внутрішні блоки працюють одночасно на максимальній потужності. Для житлових приміщень коефіцієнт становить 0,7-0,8, що означає одночасну роботу 70-80% встановленої потужності.

Сучасні інверторні мультиспліт системи автоматично регулюють потужність у діапазоні 20-100% від номінальної. Це забезпечує точну підтримку температури та економію електроенергії до 30-40% порівняно із звичайними системами.

Чинники, що впливають на розрахунок потужності

Площа приміщень та висота стель – основні фактори розрахунку. Базова формула: 100 Вт на 1 м при висоті стель 2,7 м. При висоті 3 м коефіцієнт збільшується до 120 Вт/м2, при 3,5 м – до 140 Вт/м2.

Кліматична зона впливає розрахунок потужності. Для України використовуються такі коефіцієнти:

• Західні області: 1,0
• Центральні області: 1,1
• Південні області: 1,2-1,3

Орієнтація приміщень на всі боки світла значно впливає на теплове навантаження:

• Північна сторона: коефіцієнт 0,9
• Східна та західна: коефіцієнт 1,1
• Південна сторона: коефіцієнт 1,2

Кількість та розмір вікон створюють додаткове теплове навантаження. Звичайне вікно площею 2 м ² додає 300-400 Вт теплового навантаження. Енергозберігаючі склопакети знижують цей показник на 20-30%.

Теплоізоляція будівлі визначає тепловтрати. Для панельних будинків радянської споруди коефіцієнт становить 1,2-1,3, для сучасних будівель із утепленням – 0,9-1,0. Кількість людей у ​​приміщенні додає теплове навантаження. Одна людина у стані спокою виділяє близько 100 Вт тепла, за активної діяльності – до 150 Вт.

Тепловиділяюча техніка впливає на розрахунок потужності:

• Комп'ютер: 200-300 Вт
• ТБ: 100-200 Вт
• Лампа розжарювання: 60-100 Вт
• Світлодіодна лампа: 10-20 Вт

Поверх розташування квартири також важливий. Останній поверх вимагає збільшення потужності на 15-20% через додаткове нагрівання від покрівлі.

Базові формули розрахунку потужності

Спрощена формула для стандартних умов: Q = S × 100 Вт, де S – площа приміщення м2. Точна формула враховує всі фактори: Q = S × q × k1 × k2 × k3 + Q1 + Q2 + Q3

де:

• S – площа приміщення, м²
• q – питоме теплове навантаження (100-140 Вт/м²)
• k1 – коефіцієнт скління (1,0-1,4)
• k2 – коефіцієнт орієнтації (0,9-1,2)
• k3 – коефіцієнт поверховості (1,0-1,2)
• Q1 – теплонадходження від людей (100-150 Вт на особу)
• Q2 – теплонадходження від техніки (Вт)
• Q3 – теплонадходження від освітлення (Вт)

Для інверторних систем до отриманого результату додається запас 10-15% забезпечення швидкого охолодження.

Розрахунок потужності для різної кількості кімнат

Мультиспліт система на 2 кімнати

Для двокімнатної квартири площею 50-60 м² зазвичай потрібна система потужністю 7-9 кВт. Популярні конфігурації:

• Вітальня 20 м + спальня 15 м = блоки 3,5 кВт + 2,5 кВт
• Вітальня 25 м + спальня 18 м = блоки 4,2 кВт + 3,2 кВт

Зовнішній блок вибирається із запасом 20-30% від суми внутрішніх блоків. Для блоків 3,5+2,5=6 кВт підійде зовнішній блок 7-8 кВт.

Мультиспліт система на 3 кімнати

Трикімнатна квартира площею 70-80 м² потребує системи потужністю 10-14 кВт. Зразкові зміни:

• Вітальня 25 м ² + спальня 18 м ² + дитяча 15 м ² = блоки 4,2 + 3,2 + 2,6 кВт
• Вітальня 30 м2 + дві спальні по 16 м2 = блоки 5,0 + 2,8 + 2,8 кВт

Важливо враховувати баланс навантаження. Якщо одна кімната значно більша за інші, вона може вимагати до 40-50% загальної потужності системи.

Мультиспліт система на 4 і більше кімнат

Чотирикімнатна квартира або приватна оселя потребує систему потужністю 16-20 кВт. При великій кількості кімнат важливо правильно розподілити потужність з урахуванням інтенсивності використання:

• Вітальня та кухня: максимальна потужність (активне використання)
• Спальні: середня потужність (використання переважно вночі)
• Кабінет, дитяча: потужність за потребою

Коефіцієнт одночасності для 4+ кімнат становить 0,6-0,7, що дозволяє вибрати зовнішній блок меншої потужності.

Практичні приклади розрахунків

Приклад 1: Двокімнатна квартира

Умови:

• Вітальня: 22 м², південна сторона, 2 вікна
• Спальня: 16 м², північний бік, 1 вікно
• Висота стелі: 2,7 м
• 3 поверх з 9
• Панельний будинок з утепленням

Розрахунок для вітальні: Q1 = 22 × 100 × 1,2 (південна сторона) × 1,2 (2 вікна) + 200 (2 особи) + 300 (техніка) = 3696 + 500 = 4196 Вт ≈ 4,2 кВт
Розрахунок для спальні: Q2 = 16 × 100 × 0,9 (північна сторона) × 1,1 (1 вікно) + 100 (1 людина) + 100 (освітлення) = 1584 + 200 = 1784 Вт ≈ 1,8 кВт
Загальна потужність внутрішніх блоків: 4,2 + 1,8 = 6,0 кВт Необхідна потужність зовнішнього блоку: 6,0 × 1,2 = 7,2 кВт
Рекомендована система: зовнішній блок 8 кВт + внутрішні блоки 4,2 та 1,8 кВт.

Приклад 2: Трикімнатна квартира

Умови:

• Вітальня: 26 м², південно-західна сторона, панорамні вікна
• Спальня: 18 м², східна сторона, 1 вікно
• Дитяча: 14 м², північний бік, 1 вікно
• Висота стелі: 2,9 м
• 7 поверх з 12
• Сучасний будинок

Розрахунок для вітальні: Q1 = 26 × 110 × 1,3 (південний захід) × 1,4 (панорамні вікна) + 300 (3 особи) + 400 (техніка) = 5717 + 700 = 6417 Вт ≈ 6,4 кВт
Розрахунок для спальні: Q2 = 18 × 110 × 1,1 (схід) × 1,1 (1 вікно) + 200 (2 особи) + 150 (освітлення) = 2693 + 350 = 3043 Вт ≈ 3,0 кВт
Розрахунок для дитячої: Q3 = 14 × 110 × 0,9 (північ) × 1,1 (1 вікно) + 100 (1 людина) + 100 (освітлення) = 1663 + 200 = 1863 Вт ≈ 1,9 кВт
Загальна потужність внутрішніх блоків: 6,4 + 3,0 + 1,9 = 11,3 кВт Необхідна потужність зовнішнього блоку з урахуванням коефіцієнта одночасності: 11,3 × 0,8 = 9,0 кВт

Рекомендована система: зовнішній блок 10 кВт + внутрішні блоки 6,4, 3,0 та 1,9 кВт.

Вибір конфігурації внутрішніх блоків

Співвідношення потужностей внутрішніх блоків повинне відповідати тепловому навантаженню кожного приміщення. Найпотужніший блок зазвичай встановлюється у вітальні чи залі і становить 40-50% загальної потужності системи. Інші блоки розподіляються пропорційно площі кімнат.

Типи внутрішніх блоків мають різні властивості потужності. Настінні блоки випускаються потужністю від 2,0 до 7,0 кВт та підходять для більшості житлових приміщень. Касетні блоки (2,5-14,0 кВт) встановлюються у підвісні стелі та забезпечують рівномірний розподіл повітря. Канальні блоки (2,5-22,0 кВт) ховаються за стелею і подають повітря через димарі.

Виробники встановлюють обмеження за потужністю блоків, що підключаються. Мінімальна потужність внутрішнього блоку зазвичай становить 30% потужності зовнішнього блоку, максимальна – 70-80%. Для зовнішнього блоку 10 квт можна підключити блоки від 3,0 до 8,0 квт.
Розміщення блоків впливає ефективність роботи системи. У спальнях рекомендуються тихі настінні блоки потужністю 2,0-3,5 кВт. У вітальні встановлюють потужніші блоки 3,5-7,0 кВт. Для кухонь підходять блоки середньої потужності 2,5-4,0 кВт з урахуванням додаткового тепловиділення від плити та іншої техніки.

Особливості розрахунку для інверторних мультиспліт систем

Інверторні системи регулюють продуктивність компресора плавно у діапазоні 10-100% номінальної потужності. Це дозволяє точно підтримувати задану температуру без постійних включень та вимкнень. Звичайні системи працюють за принципом "увімкнено/вимкнено", що призводить до коливань температури ±2-3°C.

Діапазон регулювання потужності сучасних інверторних систем становить 20-130% від номіналу. При пікових навантаженнях система може швидко працювати з перевищенням номінальної потужності на 20-30%. Це особливо важливо для швидкого охолодження приміщень у спеку.
Інверторна технологія впливає розрахунок загальної потужності системи. Завдяки можливості точного регулювання можна вибрати систему із меншим запасом потужності – 10-15% замість 20-30% для звичайних систем. Це знижує початкові витрати на 10-15%.

Енергоефективність інверторних систем на 30-40% вища за звичайні. Споживання електроенергії системою потужністю 10 кВт становить 2,8-3,2 кВт для інверторних моделей проти 4,5-5,0 кВт для неінверторних. Працюючи 6 місяців року економія становить 3000-4000 кВт⋅ч.

Типові помилки при розрахунку та їх наслідки

Заниження потужності призводить до неефективної роботи системи. Нестача потужності в 20-30% означає, що в спеку температура в приміщенні буде на 3-5°C вище бажаної. Компресор працює постійно на максимумі, що скорочує термін служби на 30-40% та збільшує енергоспоживання на 15-20%.

Завищення потужності створює проблеми. Надлишкова потужність у 40-50% призводить до частих включень та вимкнень системи, нерівномірної температури та підвищеного споживання енергії. Переплата за надмірну потужність складає 8000–15000 гривень для системи середньої продуктивності.

Неправильне розподілення потужності між блоками часто зустрічається при самостійному розрахунку. Встановлення блоку 2,0 кВт у вітальні 25 м² призведе до нестачі охолодження, а блоку 5,0 кВт у спальні 12 м² – до надмірного охолодження та дискомфорту.

Ігнорування коефіцієнта одночасності призводить до вибору надто потужного зовнішнього блоку. Для системи із 4 внутрішніми блоками загальною потужністю 16 кВт достатньо зовнішнього блоку 12-13 кВт, а не 18-20 кВт, як при прямому складанні потужностей.