Предварительный расчет кео. Защита от шума и вибраций. Дополнительные параметры, которые необходимо учитывать при выборе кондиционера
Размеры комнаты под названием “золотой кубоид” рекомендованы AES (Audio Engineering Sosiety): 10" х 16" х 26" = H x B x L = 3,05м x 4,9м х 7,93м. Такие пропорции основаны на так называемых числах Фибоначчи, в частности на “золотом сечении”, когда отношение одного размера к другому имеет числовое значение, близкое к 0,618034: Для лаборатории SAS размеры H x B x L = 2,56м х 3,05м х 5,25м (указаны в скобках) гармонизированы по другим значениям чисел Фибоначчи:
Для примера приведена таблица иррациональных отношений, основанных на аддитивном ряде чисел Фибоначчи, посредством которых можно гармонизировать не только комнаты прослушивания, но и любые изделия и конструкции. В частности посредством таблицы этих чисел гармонизированы все элементы усилителя “Maestro Grosso”. Успешная реализация концепции дизайна в сложной пространственной композиции была бы невозможна без таблицы чисел Фибоначчи (табл. 6.1).
Таблица. 6.1. Числа Фибоначчи.
Вернемся к комнате прослушивания с пропорциями по AES. Джордж Кардас предложил способ определения положения АС и слушателя, основанный также на числах фибоначчи (размечено черным цветом на рис. 6.21). Для лаборатории SAS голубым цветом показано расположение АС и слушателя, если руководствоваться способом Кардаса. Красным цветом показано фактическое, оптимизированное по слуху расположение АС и слушателя. Если проанализировать табл. 6.2, где приведены расчеты fn по (6.1), то видно неслучайность выбора по слуху расположения АС и слушателя.
Таблица 6.2.
|
для "SAS" |
для "SAS" |
примечания |
|||||||
|
АС - слушатель |
|||||||||
|
слушатель - |
Для того, чтобы не попадать в пучности звуковых волн в помещении, требуется выбирать такие значения относительныхрасстояний между АС, слушателем и АС. стенами и АС, слушателем и стеной, чтобы эти расстояния были близки к /З относительно главных мод (частот) звуковых волн, определяемых по (6.1) и представленных в табл. 6.2.
Расстояния от АС до боковых стен:
0,276 x B=0,276 x 3,05 = 0.84м;
2. Фактическое по слуху для SAS-Lab:
0.85м = Н/3= 2,56/3.
Расстояние между АС:
1. Расчет по Кардасу для SAS-LаЬ:
В - 2 x 0,276 x В = 3,05 - 2 x 0,276 x 3.05 = 1,37м;
1,35м; (1,35/Н = 0,527, ближайшее число Фибоначчи 0,528).
Расстояние от слушателя до АС:
1.Расчет по Кардасу для SAS-LаЬ:
L -2 x 0,618 x Н = -5,25 - 2 x 0,618 x 2,56 = 2,09м;
2. Фактическое по слуху для SAS-LаЬ:
2,1м (2,1/Н = 0,82; ближайшее число Фибоначчи 0,854).
Расстояние от слушателя до задний стены:
1. Расчет по Кардасу для SAS-LаЬ:
0.618 x Н = 0,618 x 2,56 = 1,58 м:
2. фактическое по слуху для SAS-LаЬ:
1,25м (1.25/Н = 0,488; ближайшее число Фибоначчи 0,472).
Позади слушателя сложено наибольшее количество стройматериалов, что значительно увеличивает звукопоглощение в этой части лаборатории, что, видимо, привело к смещению оптимальной зоны для слушателя.
Расстояние от АС до стены:
1 Расчет по Кардасу для SAS-LаЬ:
0,618 x H = 0,618 x 2.56 = 1,58м:
2. Фактическое по слуху для SAS-LаЬ:
1.9м (1.9/Н = 0,742; ближайшее число Фибоначчи 0,73).
Как видно, слуховой контроль дает оптимальное расположение АС и слушателя, когда знаешь, что и как контролировать. Числа Фибоначчи вполне адекватно показывают точность слухового аппарата для оптимизации зоны прослушивания в лаборатории SAS. Читатели, опираясь на изложенный материал, смогут проверить его применимость в своих комнатах прослушивания.
Район строительства: Самарская область.
Наименование помещения: конструкторская.
Высота помещения: h п =3,0м.
Длина помещения: а п =7,5м.
Глубина помещения: d п =4,5м.
Коэффициент отражения внутренних поверхностей помещения:
ρ п =0,2; ρ ст =0,40; ρ пот =0,6.
Естественное боковое одностороннее освещение.
Необходимо определить расчетное значение и распределение КЕО по характерному разрезу помещения и необходимые размеры оконных проёмов.
Решение
Конструкторская относится к помещениям административных зданий (таблица 2, п.2) . Разряд зрительной работы А-1 по . Нормированное значение коэффициента естественного освещения обеспечивается в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов. Рабочая поверхность расположена на расстоянии 0,8 м от пола (таблица 2, п.2 ТСН 23-351-2004 Самарской области). Для упрощения расчетов противостоящие здания отсутствуют.
Нормированное значение КЕО, e н, для зданий, расположенных в Самарской области (приложение Д СНиП 23-05-95), определяется по формуле
e N = e н ·m N ,
где N – номер группы обеспеченности естественным светом (таблица 4 и приложение Д) N=2;
e н – значение КЕО по таблице 1 e н =1,5 %;
m N – коэффициент светового климата по таблице 4 m N =0,9.
Таким образом,
e N = e н ·m N =1,5 × 0,9=1,35 %.
Суть расчета сводится к тому, чтобы подобрать размеры световых проемов при заданных исходных данных, обеспечивающих нормированное значение КЕО в помещении конструкторской.
Расчетное значение КЕО при проектировании естественного бокового освещения помещения выражается в процентах и определяется согласно приложению Г :
е р б =, (3.11)
где е р б – расчетное значение К.Е.О. при боковом освещении;
L – количество участков небосвода, видимых через световой проем из расчетной точки;
ε б i – геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет от i-того участка неба, определяемый по формуле (Г.9) ;
q i – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость i-того участка облачного неба МКО, определяемый по таблице Г.1 ;
M – количество участков фасадов зданий противостоящей застройки, видимых через световой проем из расчетной точки;
ε зд j – геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий свет, отраженный от j-того участка фасадов зданий противостоящей застройки, определяемый по формуле (Г.10) ;
b ф j – средняя относительная яркость j-того участка противостоящего (экранирующего) здания, расположенного параллельно исследуемому зданию (помещению), определяется по таблице Г.2 ;
k зд j – коэффициент, учитывающий изменение внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при наличии противостоящих зданий, определяется по формуле (Г.5) ;
r 0 – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхности помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, принимаемый по таблицам Г.4 и Г.5 ;
k з – коэффициент запаса, принимаемый по таблице 3 ;
τ 0 – общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле
τ 0 = τ 1 ·τ 2 ·τ 3 ·τ 4 ·τ 5 , (3.12)
где τ 1 – коэффициент светопропускания материала, определяется по таблице Г.7 ;
τ 2 – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, определяется по таблице Г.7 ;
τ 3 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, определяется по таблице Г.8 (при боковом освещении τ 3 =1);
τ 4 – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, определяется по таблице Г.8 ;
τ 5 – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимаемый равным 0,9, если они предусмотрены.
В данном случае при расчете общего коэффициента светопропускания формула (3.12) примет вид
τ 0 = τ 1 ·τ 2 . (3.13)
Оконные блоки устанавливаются в вертикальные стены. Принимаем их в раздельных деревянных переплетах с двойным слоем остекления, а несущие конструкции, солнцезащитные устройства и защитные сетки отсутствуют, поэтому τ 3 =1;τ 4 =1;τ 5 =1.
В связи с этим формула расчета коэффициента естественной освещености для помещения конструкторской при отсутствии противостоящих зданий примет вид
е р б
=
. (3.14)
Схема для определения КЕО в помещении представлена на рисунке 3.4. В выбранном масштабе вычерчивается план и поперечный разрез помещения с условной рабочей плоскостью (УРП), с указанием расчетных точек, причем нормированное значение КЕО должно соответствовать расчетному в точке, удаленной от стены, противоположной световым проемам на характерном разрезе помещения на расстоянии 1 м (точка М).
При проектировании естественного бокового освещения следует применять типовые конструкции окон, разработанные на основе единой для всего строительства номенклатуры из дерева, стали и алюминиевых сплавов согласно ГОСТ 11214-78.
Для данного случая принимаем три окна шириной 1,8 м, высотой окна 1,8 м. Причем на расчетной схеме они расположены симметрично относительно характерного разреза помещения I-I. Ширину простенков принимают равными, для удобства расчета.
Геометрический КОЕ, учитывающий прямой свет неба от равнояркого небосвода в какой-либо точке помещения при боковом освещении определяется по формуле (Г.9) :
e б = 0,01 ∙ (n 1 ∙ n 2), (3.15)
где n 1 – количество лучей по графику I А.М. Данилюка (приложение Ж), проходящих от неба через световые проёмы в расчётную точку на поперечном разрезе помещения;
n 2 – количество лучей по графику II, проходящих от неба через световые проёмы в расчётную точку на плане помещения (продолжение приложения Ж).
Подсчёт количества лучей по графикам I и II производится в следующем порядке:
а) основание графика I совмещается со следом рабочей поверхности на поперечном разрезе, а полюс графика О – с расчётной точкой М (рисунок 3.3);
б) подсчитывается количество лучей n 1 , проходящих через световые проёмы (n 1 =6,0 на рисунке 3.3);
в) отмечается номер полуокружности N (N=17,5 рисунок 3.3) на графике I, которая проходит через точку С – середину светового проёма;
г) график II накладывается на план помещения так, чтобы его вертикальная ось и горизонталь с N=17,5 по графику I проходили через точку С;
д) сумма лучей по графику II, проходящих через окна на плане помещения, определяется как n 21 +n 22 +n 23 = 15+32+15 = 62.
Подставляя полученные значения n 1 и n 2 в формулу (3.15), получим
ε б = 0,01· 6,0∙62∙= 3,72.
Коэффициент q, учитывающий неравномерную яркость облачного неба МКО (Международный комитет по освещенности), определяют по таблице Г.1 . q=0,67 (методом интерполяции).
Общий коэффициент светопропускания оконных блоков подсчитывается по формуле (Г.6) :
τ 0 = τ 1 ∙ τ 2 = 0,8∙0,6 = 0,48,
где τ 1 и τ 2 принимаются из таблицы Г.7 :
τ 1 =0,8 – стекло оконное листовое двойное;
τ 2 = 0,6 – переплеты двойные раздельные.
Расчет r 0 производят по таблице Г.4 .
Коэффициент r 0 учитывается в увязке с геометрическими размерами помещения и представляет собой отраженную составляющую КЕО внутри помещения.
Принимаем для расчета коэффициенты отражения пола, стен и потолка соответственно: ρ п =0,2; ρ ст =0,4; ρ пот =0,6.
Тогда средневзвешенный коэффициент отражения рассчитывается по формуле
, (3.16)
где ρ п, ρ ст, ρ пот – коэффициенты отражения пола, стен и потолка;
А п, А ст, А пот – площади пола, стен и потолка.
Отношение глубины помещения d п к высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна, h о1 равно
.
Отношение расстояния расчетной точки от внутренней поверхности наружной стены ℓ т к глубине помещения d п равно
.
Согласно таблице Г.4 , значение r 0 на условной рабочей поверхности определяется интерполяцией и равно r 0 =1,6, при отношении длины помещения а п к его глубине d п
.
Коэффициент запаса k з (таблица 3) принимается равным k з =1,2 (при одной чистке окон в год).
Таким образом можно определить расчетное значение КЕО в точке М на характерном разрезе помещения, представленном в масштабе М 1:50 (рисунок 3.3):
Расчетное значение КЕО округляют с точностью до десятых долей. Таким образом, принимается е р б =1,6 %.
Аналогичным способом был определен КЕО в расчетных точках 1, 2, 3 на характерном разрезе помещения, а результаты расчетов представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Таблица расчёта КЕО для административного помещения
Из всего вышеизложенного можно сделать вывод о том, что при заданных геометрических параметрах помещения и выбранных оконных блоках (таблица 3.2) будет обеспечено нормированное значение кео е н =1,35 %.
Таблица 3.2 - Конструктивные размеры оконных проёмов в стенах
административных зданий для установки деревянных оконных блоков
|
ГОСТ на типовую серию окон |
Конструктивные размеры окна, м: h 0 (высота) / b 0 (ширина) |
|
ГОСТ 11214-78 |
1,2/1,2; 1,35/1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7 1,8/0,9; 1,2; 1,35; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7 2,1/0,9; 1,2; 1,35; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7 |
Исходные данные для расчета естественного освещения помещений административных зданий представлены в таблице 3.3.
Оптимизация расположения громкоговорителей в комнате прямоугольной формы
Для достижения высокого качества звуковоспроизведения, акустические характеристики комнаты для прослушивания необходимо приблизить к определенным оптимальн м значениям. Это достигается формированием "акустически правильной" геометрии помещения, а также с помощью специальной акустической отделки внутренних поверхностей стен и потолка.
Но очень часто приходится иметь дело с комнатой, форму которой изменить уже невозможно. При этом собственные резонансы помещения могут крайне негативно повлиять на качество звучания аппаратуры. Вважным инструментом для снижения влияния комнатных резонансов является оптимизация взаимного расположения акустических систем относительно друг друга, ограждающих конструкций и зоны прослушивания.
Предлагаемые калькуляторы предназначены для расчетов в прямоугольных симметричных помещениях с низким фондом звукопоглощения.
|
|
|
|
|
|
|
|
Применение на практике результатов данных расчетов позволит уменьшить влияние комнатных мод, улучшить тональный баланс и выровнять АЧХ системы "АС-комната" на низких частотах.
Необходимо отметить, что результаты расчетов не обязательно приводят к созданию "идеальной" звуковой сцены, они касаются только коррекции акустических дефектов, вызванных, прежде всего, влиянием нежелательных комнатных резонансов.
Но результаты расчетов могут стать хорошей отправной точкой для дальнейшего поиска оптимального месторасположения АС с точки зрения индивидуальных предпочтений слушателя.
Определение площадок первых отражений
Слушатель, находящийся в комнате для прослушивания музыки, воспринимает не только прямой звук, излучаемый акустическими системами, но и отражения от стен, пола и потолка. Интенсивные отражения от некоторых участков внутренних поверхностей комнаты (площадок первых отражений) взаимодействуют с прямым звуком АС, что приводит к изменению частотной характеристики звука, воспринимаемого слушателем. При этом на некоторых частотах происходит усиление звука, а некоторых его значительное ослабление. Этот акустический дефект, называемый "гребенчатой фильтрацией", приводит к нежелательному "окрашиванию" звука.
Управление интенсивностью ранних отражений позволяет улучшить качество звуковой сцены, сделать звучание АС более ясным и детальн м. Наиболее важны ранние отражения от площадок, расположенных на боковых стенах и потолке между зоной прослушивания и АС. Кроме того, большое влияние на качество звука могут оказать отражения от тыловой стены, если зона прослушивания расположена к ней слишком близко.
На участках расположения площадок ранних отражений рекомендуется размещать звукопоглощающие материалы или звукорассеивающие конструкции (акустические диффузоры). Акустическая отделка площадок ранних отражений должна быть адекватна частотному диапазону, в котором более всего наблюдаются акустические искажения (эффект гребенчатой фильтрации).
Линейные размеры применяемых акустических покрытий должны быть на 500-600 мм больше размеров площадок первых отражений. Параметры необходимой акустической отделки в каждом конкретном случае рекомендуется согласовать с инженером-акустиком.
 |
" |
Расчет 
резонатора Гельмгольца
Резонатор Гельмгольца является колебательной системой с одной степенью свободы, поэтому он обладает способностью отзываться на одну определенную частоту, соответствующую его собственной частоте.
Характерной особенностью резонатора Гельмгольца является его способность совершать низкочастотные собственные колебания, длина волны которых значительно больше размеров самого резонатора.
Это свойство резонатора Гельмгольца используется в архитектурной акустике при создании так называемых щелевых резонансных звукопоглотителей (Slot Resonator). В зависимости от конструкции резонаторы Гельмгольца хорошо поглощают звук на средних и низких частотах.
В общем случае конструкция поглотителя представляет собой деревянный каркас, смонтированный на поверхности стены или потолка. На каркасе закрепляется набор деревянных планок, между которыми оставляются зазоры. Внутреннее пространство каркаса заполняется звукопоглощающим материалом. Резонансная частота поглощения зависит от сечения деревянных планок, глубины каркаса и эффективности звукопоглощения изоляционного материала.
fo = (c/(2*PI))*sqrt(r/((d*1.2*D)*(r+w))) , где
w - ширина деревянной планки,
r - ширина зазора,
d - толщина деревянной планки,
D - глубина каркаса,
с - скорость звука в воздухе.
Если в одной конструкции применять планки различной ширины и закреплять их с неодинаков ми зазорами, а также выполнять каркас с переменной глубиной, можно построить поглотитель, эффективно работающий в широкой полосе частот.
Конструкция резонатора Гельмгольца достаточно проста и может быть собрана из недорогих и доступных материалов непосредственно в музыкальной комнате или в студийном помещении во время производства строительных работ.
|
" |
Расчет панельного НЧ-поглотителя 
конверсионного типа (НЧКП)
Панельный поглотитель конверсионного типа является достаточно популярным средством акустической обработки музыкальных комнат благодаря простой конструкции и довольно высокой эффективности поглощения в области низких частот. Панельный поглотитель представляет собой жесткий каркас-резонатор с замкнутым объемом воздуха, герметично закрытый гибкой и массивной панелью (мембраной). В качестве материала мембраны, обычно применяют листы фанеры или MDF. Во внутреннее пространство каркаса помещается эффективный звукопоглощающий материал.
Звуковые колебания приводят в движение мембрану (панель) и присоединенный объем воздуха. При этом кинетическая энергия мембраны преобразуется в тепловую энергию за счет внутренних потерь в материале мембраны, а кинетическая энергия молекул воздуха преобразуется в тепловую энергию за счет вязкого трения в слое звукопоглотителя. Поэтому мы называем такой тип поглотителя конверсионным.
Поглотитель представляет собой систему масса-пружина, поэтому он обладает резонансной частотой, на которой его работа наиболее эффективна. Поглотитель может быть настроен на желаемый диапазон частот путем изменения его формы, объема и параметров мембраны. Точн й расчет резонансной частоты панельного поглотителя является сложной математической задачей, и результат зависит от большого количества исходных параметров: способа закрепления мембраны, её геометрических размеров, конструкции корпуса, характеристик звукопоглотителя и т.п.
Тем не менее, использование некоторых допущений и упрощений позволяет достичь приемлемого практического результата.
В таком случае, резонансную частоту fo можно описать следующей оценочной формулой:
fo=600/sqrt(m*d) , где
m - поверхностная плотность мембраны, кг/кв.м
d - глубина каркаса, см
Данная формула справедлива для случая, когда внутреннее пространство поглотителя заполнено воздухом. Если внутрь поместить пористый звукопоглощающий материал, то на частотах ниже 500 Гц процессы в системе перестают быть адиабатическими и формула трансформируется в другое соотношение, которое и применяется в он-лайн калькуляторе "Расчет панельного поглотителя":
fo=500/sqrt(m*d)
Заполнение внутреннего объема конструкции пористным звукопоглощающим материалом снижает добротность (Q) поглотителя, что приводит к расширению его рабочего диапазона и увеличению эффективности поглощения на НЧ. Слой звукопоглотителя не должен прикасаться к внутренней поверхности мембраны, также желательно оставить воздушный зазор между звукопоглотителем и задней стенкой устройства.
Теоретический рабочий диапазон частот панельного поглотителя расположен в пределах +/- одна октава относительно расчетной резонансной частоты.
Необходимо отметить, что в большинстве случаев описанного упрощенного подхода вполне достаточно. Но иногда решение ответственной акустической задачи требует более точного определения резонансных характеристик панельного поглотителя с учетом сложного механизма изгибных деформаций мембраны. Это требует проведения более точных и достаточно громоздких акустических расчетов.
|
" |
Расчет размеров студийных помещений в соответствии с рекомендациями EBU/ITU, 1998
За основу взята методика, разработанная в 1993 году Робертом Волкером (Robert Walker) после серии исследований, проведенных в инженерном департаменте ВВС (Research Department Engineering Division of ВВС). В результате была предложена формула, регулирующая соотношение линейных размеров помещения в достаточно широких пределах.
В 1998 году данная формула была принята в качестве стандарта Европейским Радиовещательн м Союзом (European Broadcasting Union, Technical Recommendation R22-1998) и Международным Телекоммуникационным Союзом (International Telecommunication Union Recommendation ITU-R BS.1116-1, 1998) и рекомендована к применению при строительстве студийных помещений и музыкальных комнат прослушивания.
Соотношение выглядит следующим образом:
1.1w/h <= l/h <= 4.5w/h - 4,
l/h < 3, w/h < 3
где l - длина, w - ширина, и h - высота помещения.
Кроме того, должны быть исключены целочисленные соотношения длинны и ширины помещения к его высоте в пределах +/- 5%.
Все размеры должны соответствовать расстояниям между основными ограждающими конструкциями помещения.
|
" |
Расчет диффузора Шредера
Проведение расчетов в предлагаемом калькуляторе подразумевает ввод данных в диалоговом режиме и дальнейшее выведение результатов на экран в виде диаграммы. Расчет времени реверберации производится по методике, изложенной в СНиП 23-03-2003 "Защита от шума" в октавных полосах частот по формуле Эйринга (Carl F. Eyring):
Т (сек) = 0,163*V / (−ln(1−α)*S + 4*µ*V)
V - объем зала, м3
S - суммарная площадь всех ограждающих поверхностей зала, м2
α - средний коэффициент звукопоглощения в помещении
µ - коэффициент, учитывающий поглощение звука в воздухе
Полученное расчетное время реверберации графически сравнивается с рекомендуемым (оптимальным) значением. Оптимальным называют такое время реверберации, при котором звучание музыкального материала в данном помещении будет наилучшим или при котором разборчивость речи будет наивысшей.
Оптимальные значения времени реверберации нормируются соответствующими международными стандартами:
DIN 18041 Acoustical quality in small to medium-sized rooms, 2004
EBU Tech. 3276 - Listening conditions for sound programme, 2004
IEC 60268-13 (2nd edition) Sound system equipment - Part 13, 1998
Охлаждение внутренних помещений – это основная функция кондиционера, поэтому выбор кондиционера определяется в первую очередь мощностью охлаждения. В свою очередь, необходимая мощность кондиционера напрямую зависит от размеров помещения, которое требуется охлаждать.
С мощностью охлаждения не следует смешивать потребляемую мощность, поскольку это совершенно разные параметры. Мощность охлаждения в несколько раз превышает мощность, потребляемую кондиционером. Например, кондиционер, потребляющий 700 Вт, имеет мощность охлаждения 2 кВт, и это не должно удивлять, поскольку кондиционер работает, также как холодильник, хладоноситель (фреон) отбирает тепло у воздуха в помещении и передает его на улицу через теплообменник (внешний блок кондиционера). Соотношение мощностей называется энергоэффективностью кондиционера (EER). Для бытовых кондиционеров этот параметр будет иметь значения в диапазоне 2,5 – 4.
Ниже приведена таблица распределения мощностей кондиционеров. По ней можно подобрать типы кондиционеров, наиболее оптимальные в тех или иных условиях. Например, в небольших комнатах или офисах, где требуются маломощные кондиционеры, рациональней устанавливать мобильные, оконные или настенные модели. Кондиционеры других моделей имеют большую мощность и, соответственно, более высокие цены, поэтому их лучше приобретать для охлаждения крупных помещений (торговых залов, складов и т.п.)
| Холодильная мощность, кВт | 1.5 | 2 | 2.5 | 3.5 | 5.5 | 7 | 9 | 10 | 14 | 17 |
| Стандартные типоразмеры модели | 05 | 07 | 09 | 12 | 18 | 24 | 30 | 36 | 48 | 60 |
| Мобильные кондиционеры (мобильные моноблоки и сплит-системы) | ||||||||||
| Оконные кондиционеры | ||||||||||
| Настенные кондиционеры | ||||||||||
| Кассетные кондиционеры | ||||||||||
| Канальные кондиционеры | ||||||||||
| Колонные кондиционеры | ||||||||||
| Напольно-потолочные кондиционеры |
Единицы измерения мощности
Довольно часто, кроме привычных для нас единиц измерений мощности, используют и другие. Например, британская тепловая единица, которая измеряется в БТЕ/ч. Она определяется количеством теплоты, которое необходимо нагреть для одного фунта воды на градус Фаренгейта.С системой СИ она имеет следующее соотношение:
- 1Вт=3,4 БТЕ/ч или
- 1000 БТЕ/ч=293 Вт
Как рассчитать мощность кондиционера
Мощность (точнее, мощность охлаждения) является основной характеристикой любого кондиционера. Ориентировочный расчет мощности охлаждения Q (в киловаттах) производится по общепринятой методике:
Q = Q1 + Q2 + Q3 , где Q1 теплопритоки от окна, стен, пола и потолка.Q1 = S * h * q / 1000 , где
S площадь помещения (кв. м);
h высота помещения (м);
q коэффициент, равный 30 - 40 Вт/кб. м:
q = 30 для затененного помещения;
q = 35 при средней освещенности;
q = 40 для помещений, в которые попадает много солнечного света.
Если в помещение попадают прямые солнечные лучи, то на окнах должны быть светлые шторы или жалюзи.
Q2 сумма теплопритоков от людей.
Теплопритоки от взрослого человека:
0,1 кВт в спокойном состоянии;
0,13 кВт при легком движении;
0,2 кВт при физической нагрузке;
Q3 сумма теплопритоков от бытовых приборов.
Теплопритоки от бытовых приборов:
0,3 кВт от компьютера;
0,2 кВт от телевизора;
Мощность выбранного кондиционера должна лежать в диапазоне от -5% до +15% расчетной мощности Q . Заметим, что расчет кондиционера по этой методике является не слишком точным и применим только для небольших помещений в капитальных зданиях: квартир, отдельных комнат коттеджей, офисных помещений площадью до 50 - 70 кв. м. Для административных, торговых и промышленных объектов используются другие методики, учитывающие большее количество параметров.
Пример расчета мощности кондиционера
Рассчитаем мощность кондиционера для жилой комнаты площадью 26 кв. м c высотой потолков 2,75 м в которой проживает один человек, а также есть компьютер, телевизор и небольшой холодильник с максимальной потребляемой мощностью 165 Вт. Комната расположена на солнечной стороне. Компьютер и телевизор одновременно не работают, так как ими пользуется один человек.
- Сначала определим теплопритоки от окна, стен, пола и потолка. Коэффициент q
выберем равным 40
, так как комната расположена на солнечной стороне:
Q1 = S * h * q / 1000 = 26 кв. м * 2,75 м * 40 / 1000 = 2,86 кВт .
- Теплопритоки от одного человека в спокойном состоянии составят 0,1 кВт
.
Q2 = 0,1 кВт
- Далее, найдем теплопритоки от бытовой техники. Поскольку компьютер и телевизор одновременно не работают, то в расчетах необходимо учитывать только один из этих приборов, а именно тот, который выделяет больше тепла. Это компьютер, тепловыделения от которого составляют 0,3 кВт
. Холодильник выделяет в виде тепла около 30% максимальной потребляемой мощности, то есть 0,165 кВт * 30% / 100% ≈ 0,05 кВт
.
Q3 = 0,3 кВт + 0,05 кВт = 0,35 кВт
- Теперь мы можем определить расчетную мощность кондиционера:
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 2,86 кВт + 0,1 кВт + 0,35 кВт = 3,31 кВт
- Рекомендуемый диапазон мощности Q range
(от -5%
до +15%
расчетной мощности Q
):
3,14 кВт < Q range < 3,80 кВт
Нам осталось выбрать модель подходящей мощности. Большинство производителей выпускает сплит-системы с мощностями, близкими к стандартному ряду: 2,0 кВт; 2,6 кВт; 3,5 кВт; 5,3 кВт; 7,0 кВт. Из этого ряда мы выбираем модель мощностью 3,5 кВт.
Интересно, что модели из этого ряда часто называют «7» (семерка), «9» (девятка), «12», «18» «24» и даже маркировка кондиционеров выполняется с использованием этих чисел, которые отражают мощность кондиционера не в привычных киловаттах, а в БТЕ/час . Связано это с тем, что первые кондиционеры появились в США, где до сих пор используется британская система единиц (дюймы, фунты). Для удобства покупателей мощность кондиционера выражалась в круглых цифрах: 7000 BTU/h, 9000 BTU/h и т.д. Эти же цифры использовались при маркировки кондиционера, чтобы по названию можно было легко определить его мощность. Однако некоторые производители, например Daikin, привязывают названия моделей к мощности, выраженной в ваттах, так кондиционер Daikin FTY35 имеет мощность 3,5 кВт.
Дополнительные параметры, которые необходимо учитывать при выборе кондиционера
Существует много факторов, которые оказывают существенное влияние при выборе кондиционера. Прежде всего, необходимо учитывать роль притока свежего воздуха при открытии окна. Упрощенная методика расчета мощности кондиционера не учитывает открытие окон для проветривания. Это связано с тем, что даже в инструкции по эксплуатации системы указано, что кондиционер должен работать только при закрытых окнах. В свою очередь это создает определенные неудобства, поскольку проветривать окна можно только при выключенном устройстве.Решить данную проблему не сложно. Проветривать помещение с включенным кондиционером можно в любое время, но при этом следует не забывать закрывать входную дверь в помещение (чтобы не создавать сквозняков). Также необходимо данный нюанс учесть и при расчете мощности системы. С этой целью Q1 повышаем на 20% для компенсации тепловой нагрузки от приточного воздуха. Необходимо понимать, что с увеличением мощности повысятся и расходы на электроэнергию. По этой причине кондиционеры не рекомендуют использовать во время проветривания помещений. При максимально высокой температуре (летняя жара) кондиционер может и не поддержать заданную температуру, поскольку тепловые притоки могут оказаться слишком сильными.
Если охлаждаемое помещение расположено на верхнем этаже, где нет чердака, то тепло от нагреваемой крыши будет передаваться в помещение. Теплопритоки потолка будут гораздо выше, чем стен, поэтому увеличиваем мощность Q1 на 15%.
Значительную роль играет и большая площадь остекления окон. Проследить за этим довольно просто. Достаточно измерить температуру в солнечной комнате и сравнить ее с остальными. Во время обычного расчета предусмотрено наличие оного окна в комнате, площадью до 2 м2. Если площадь остекления превышает допустимое значение. То на каждый квадратный метр остекления добавляют в среднем 100-200 Вт.
Для работы в широком диапазоне тепловых нагрузок хорошо подходит инверторный кондиционер. Он имеет переменную мощность охлаждения, поэтому способен создать комфортные условия в данном помещении.
Соответствие модельных рядов и мощности кондиционера в BTU и кВт
| Модельный ряд | BTU | кВт |
| 7 | 7000 BTU | 2.1 кВт |
| 9 | 9000 BTU | 2.6 кВт |
| 12 | 12000 BTU | 3.5 кВт |
| 18 | 18000 BTU | 5.3 кВт |
| 24 | 24000 BTU | 7.0 кВт |
| 28 | 28000 BTU | 8.2 кВт |
| 36 | 36000 BTU | 10.6 кВт |
| 42 | 42000 BTU | 12.3 кВт |
| 48 | 48000 BTU | 14.0 кВт |
| 54 | 54000 BTU | 15.8 кВт |
| 56 | 56000 BTU | 16.4 кВт |
| 60 | 60000 BTU | 17.6 кВт |
