Comment calculer la puissance du climatiseur et choisir correctement l'appareil selon vos besoins
Un calcul judicieux de la puissance du climatiseur est la garantie d'un fonctionnement efficace, ininterrompu et de la longévité de l'équipement climatique. Le choix de la performance repose sur les dimensions de la pièce et les facteurs associés contribuant à l'accumulation de rayonnement thermique.
La prise en compte de tous les paramètres et nuances d'exploitation permet de prévoir une marge de puissance optimale, sans pour autant payer trop cher pour la surperformance du système split.
Mais comment effectuer correctement les calculs nécessaires ? Nous aborderons cette question en détail dans notre article. Outre les deux méthodes de calcul de la puissance, nous nous attarderons sur d'autres critères importants influençant le choix du climatiseur.
Contenu de l’article :
- Que disent les valeurs de puissance dans la documentation ?
- La valeur BTU et le décodage de l'étiquetage
- Consommation électrique et évaluation de l'efficacité énergétique
- Méthodes de calcul autonome de la puissance
- Calculs étape par étape de la puissance de l'équipement
- Critères supplémentaires de choix du climatiseur
- Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Que disent les valeurs de puissance dans la documentation ?
Dans la documentation technique des climatiseurs, deux ou trois types de puissance sont indiqués. Les indicateurs caractérisent différents paramètres de fonctionnement : la puissance de refroidissement et de chauffage, ainsi que la puissance électrique consommée par le système split.
L'écart des indicateurs peut être trompeur. Dans les appareils électriques de chauffage, par exemple un chauffe-eau ou un radiateur, la puissance de dégagement de chaleur correspond à l'énergie consommée. Pour un climatiseur, ces paramètres sont différents.
Le système split, contrairement à un chauffage, ne convertit pas directement l'électricité, mais l'utilise pour faire fonctionner une pompe à chaleur. Celle-ci est capable de transférer beaucoup plus d'énergie thermique que la puissance électrique consommée.
La puissance de refroidissement est indiquée en kW, la plage de valeurs pour les équipements domestiques est de 2 à 8 kW. De plus, de nombreux fabricants utilisent dans leurs descriptions techniques la désignation britannique – BTU.
La puissance frigorifique du split doit correspondre aux conditions de service. Dans le cas contraire, la normalisation du microclimat à la température souhaitée deviendra une tâche insurmontable pour le climatiseur et entraînera une panne de l'appareil.
Deux scénarios sont possibles :
- faible performance – fonctionnement de l’appareil à la limite de ses capacités ;
- excès de puissance – augmentation du nombre de cycles de marche/arrêt, ce qui nuit au moteur électrique.
La capacité de chauffage de la pièce est caractérisée par la puissance thermique du split. La puissance de restitution de chaleur est toujours légèrement supérieure à la puissance frigorifique. La différence entre ces indicateurs correspond au rapport des pertes de chaleur sur le circuit de circulation du fréon en modes refroidissement et chauffage.
L'indicateur de puissance thermique est particulièrement pertinent si le climatiseur est destiné à être utilisé comme source de chauffage intermédiaire. Un système split est plusieurs fois plus efficace qu'un radiateur électrique. Nous avons parlé ici des particularités du fonctionnement d'un système split en mode chauffage.
La valeur BTU et le décodage de l'étiquetage
Le BTU (British Thermal Unit) est une unité thermique britannique pour mesurer l'énergie thermique. Cette valeur détermine la quantité de chaleur nécessaire pour élever d’un degré Fahrenheit la température d’une livre d’eau.
C'est cette unité qui exprime la puissance frigorifique des appareils de climatisation et elle est souvent présente dans le marquage des produits.
Rapport entre les W et les BTU/h :
- 1 BTU/h ≈ 0,2931 W, pour faciliter le calcul, on utilise 0,3 W ;
- 1 kW ≈ 3412 BTU/h.
Le climatiseur est une invention américaine où l'on utilise le système de mesures occidental. Pour des raisons de praticité et de clarté d'affichage, il a été décidé de standardiser la puissance frigorifique et de l'exprimer en chiffres ronds, par exemple : 7000 BTU/h, 9000 BTU/h, etc.
En comprenant la désignation numérique dans le marquage de l'appareil, vous pourrez déterminer approximativement pour quelle pièce le climatiseur est conçu.
Consommation électrique et évaluation de l'efficacité énergétique
Comme mentionné ci-dessus, outre la puissance frigorifique et calorifique, la puissance consommée est indiquée dans la fiche technique du système split. Cette valeur détermine la consommation d'électricité. Nous vous recommandons de vous familiariser avec les règles de calcul de la consommation électrique et les moyens de l'économiser.
Cependant, le coefficient et la classe d'efficacité énergétique sont plus informatifs.
En substance, les coefficients EER et COP indiquent la quantité de froid/chaleur produite pour une consommation de 1 kW de puissance électrique. Plus leur valeur numérique est élevée, plus le rendement du système de climatisation est élevé et plus la consommation d'énergie est faible.
C'est-à-dire qu'avec EER=2,5, le climatiseur à puissance de refroidissement maximale consomme de l'électricité Q/2,5. En multipliant le résultat par la durée de fonctionnement, vous pouvez connaître la consommation électrique quotidienne.
Sur la base de l'EER, les splits sont classés en classes d'efficacité énergétique. Les modèles les plus économiques sont classés dans la catégorie « A », tandis que la classe « G » regroupe les climatiseurs ayant la plus grande consommation électrique.
Méthodes de calcul autonome de la puissance
Il existe plusieurs méthodes pour calculer la performance des splits. La plus simple, mais insuffisamment fiable, est le calcul basé sur la surface. Une méthode plus précise est la méthode thermique, qui prend en compte les caractéristiques de construction de la pièce et les apports thermiques totaux.
Option n°1 — sélection du climatiseur par surface de service
Vous pouvez déterminer la puissance approximative de l'appareil sans calculs mathématiques, en utilisant un critère d'évaluation pratique : la surface de la pièce.
La puissance frigorifique moyenne d'un split est de 1 kW pour 10 m² de pièce desservie. Cette norme est valable pour les pièces d'habitation avec une hauteur sous plafond de 2,5 à 3 m.
Ainsi, pour calculer la puissance du climatiseur, il faut diviser la surface de service par 10. Par exemple, pour une pièce de 22 m², un modèle d'une puissance de 2,2 kW conviendra. La valeur obtenue correspond à un « 7 » dans le système BTU.
La puissance calculée est augmentée de 20% dans les cas suivants :
- la pièce est située du côté ensoleillé de la maison ;
- la présence de fenêtres panoramiques ;
- la présence d'une grande quantité d'équipements de bureau et d'appareils électriques.
Une réserve de puissance de refroidissement de 20% doit être prévue si de nombreuses personnes vivent ou travaillent en permanence dans la pièce.
En raison de ses dimensions imposantes, de son éventuelle angulosité et de sa courbure, les flux d'air sont répartis de manière inégale. Dans ce cas, il est judicieux d'installer des systèmes split multisystèmes.
Option n°2 — utilisation du calcul thermique
Le calcul thermotechnique, prenant en compte les caractéristiques structurelles et opérationnelles du bâtiment, est considéré comme plus précis. Ci-dessous, nous examinerons la formule type utilisée pour les calculs.
Facteurs déterminants :
- dimensions de la pièce : superficie et hauteur exacte ;
- nombre de personnes ;
- destination de la pièce : salle de sport, travail actif, repos, etc. ;
- sources de chaleur, équipement domestique/de bureau ;
- présence de façades et de toiture isolées.
L'accent principal dans l'évaluation de la puissance du climatiseur est mis sur l'apport thermique total.
Plus le flux de chaleur est important, plus la puissance frigorifique du split doit être élevée.
Formule type :
Q=Q1+Q2+Q3,
Où : Q – puissance de refroidissement totale ; Q1 – apports thermiques des éléments structurels de la pièce ; Q2 – apports thermiques des personnes ; Q3 – dégagement de chaleur des équipements.
Étape #1 – calcul de Q1
L'excédent de chaleur de la pièce est déterminé comme suit :
Q1=V*g,
où : V – volume de la pièce à climatiser, calculé en multipliant la superficie par la hauteur sous plafond ; g – coefficient de transfert thermique estimé.
La valeur du coefficient g dépend de l'orientation des fenêtres et du niveau d'éclairage naturel de la pièce :
- 40 – côté ensoleillé, un ensoleillement intense est caractéristique des orientations sud, sud-ouest, sud-est ;
- 35 – éclairage modéré pour les côtés est, nord-ouest, ouest ;
- 30 – prédominance de l'ombre durant la journée dans les pièces dont les fenêtres sont orientées au nord ou au nord-est.
Comme on peut le constater, le coefficient de transfert thermique le plus élevé est du côté ensoleillé.
Étape #2 – détermination de Q2
La production de chaleur des personnes dépend de leur âge et de leur mobilité.
Pour un adulte, les indicateurs de dégagement de chaleur suivants sont caractéristiques :
- au repos – 80 W ;
- travail léger, charges modérées – 125 W ;
- activité intense – 170 W.
Lors de travaux lourds et d'exercices sportifs intensifs, la production de chaleur atteint 250 W.
Cependant, cette approche est justifiée lors du choix d'un système split pour les établissements pour enfants. Un climatiseur est acheté pour l'avenir, donc pour une famille, la production de chaleur des enfants doit être considérée comme équivalente à celle des « adultes ».
Pour un système de refroidissement résidentiel, le paramètre Q2 est déterminé en multipliant le nombre d'occupants par la valeur moyenne de dégagement de chaleur, soit environ 110 W.
Étape #3 – calcul de Q3
Les excès de chaleur provenant des équipements électriques sont calculés selon la formule :
Q3=N*m*i,
Où :
- N – puissance d'un équipement ;
- m – nombre d'appareils ménagers ;
- i – coefficient de conversion de l'énergie électrique en chaleur.
Dans les calculs, il faut également prendre en compte la fréquence d'utilisation des appareils au cours de la journée, en considérant un fonctionnement continu comme unité.
En résumant la valeur totale des apports de chaleur, on peut déterminer la puissance du climatiseur. Un dépassement de la capacité de refroidissement de l'appareil de 15 % par rapport à la valeur calculée est acceptable, ou une réduction d'au maximum 5 %.
Calculs étape par étape de la puissance de l'équipement
Pour commencer, effectuons le calcul de la puissance nécessaire de l'équipement pour une pièce spécifique d'une superficie de 24 m². Ensuite, nous examinerons dans quelles situations des ajustements sont utilisés.
Calcul de la puissance pour une pièce spécifique
Données de calcul pour déterminer la performance du split :
- superficie de la pièce – 24 m², hauteur sous plafond – 2,8 m ;
- pièce avec une fenêtre standard orientée au sud ;
- nombre d'occupants – 2 personnes ;
- équipement : ordinateur, téléviseur, réfrigérateur (0,3 kW), lampe à incandescence (0,1 kW).
Le fonctionnement simultané des appareils électriques listés est possible.
Étape 1 — détermination des apports de chaleur par les fenêtres, le sol, les murs et le plafond.
Q1=24*2,7*40=2592 W
La valeur obtenue peut être arrondie à 2,6 kW. Le calcul utilise le coefficient g=40 car la pièce est bien éclairée.
Étape 2 — calcul de l'apport de chaleur des personnes. La production de chaleur d'un adulte est prise à 110 W.
Q2=2*110=220 W ou 0,22 kW
Étape 3 — les apports de chaleur des équipements sont calculés pour chaque type d'appareil en tenant compte du coefficient de conversion de l'énergie électrique :
- ordinateur – 0,3 kW ;
- téléviseur – 0,2 kW ;
- lampe électrique – 90 W (100 W*0,9) ;
- réfrigérateur – 100 W (300 W*0,3).
Q3=300+200+90+100=600 W ou 0,6 kW
Étape 4 — calcul de la capacité de refroidissement du climatiseur.
Q=2,6+0,22+0,6=3,42 kW
À titre de comparaison, on peut effectuer une sélection approximative du climatiseur uniquement en fonction de la superficie, sans tenir compte du nombre d'occupants ni des apports de chaleur. Pour une superficie de 24 m², la capacité de refroidissement indicative devrait être de 2,4 kW, et en tenant compte d'un bon ensoleillement – 2,4*1,2=2,88 kW.
Dans cette situation, les résultats des calculs selon les deux méthodes diffèrent. La priorité est donnée au calcul « thermique ». La puissance de refroidissement du climatiseur doit compenser tous les apports de chaleur possibles.
Prise en compte des conditions d'exploitation particulières
La méthode décrite ci-dessus ne nécessite généralement pas d'ajustement et donne un résultat précis.
Méritent une attention particulière :
- la nécessité d'une aération régulière ;
- l'emplacement de la pièce à l'étage supérieur ;
- le climat chaud de la région ;
- une grande surface vitrée.
Examinons tous ces cas plus en détail.
Apport d'air frais
Dans la documentation des splits-systèmes, il est généralement précisé que l'utilisation de l'appareil avec les fenêtres ouvertes est déconseillée.
Pour maintenir un microclimat normal sans déplacer constamment le vantail, vous pouvez laisser la fenêtre en micro-ventilation ou installer une vanne d'admission d'air. Ces deux options ne provoquent pas de courants d'air lorsque la porte d'entrée est fermée.
Lors de l'utilisation d'un split dans des conditions de ventilation douce, il faut tenir compte de :
- Afin de compenser la charge thermique supplémentaire, il faut augmenter la valeur Q1 de 20 % lors du calcul de la puissance du climatiseur.
- La consommation électrique du split augmentera jusqu'à 15 %.
Par temps chaud, il ne faut pas compter sur la marge de puissance. En cas d'apports thermiques importants, le climatiseur ne pourra pas maintenir la température souhaitée.
Étage supérieur d'un local d'habitation
Dans les mansardes et les appartements des derniers étages sans grenier, la chaleur de la toiture chauffée est transmise à l'intérieur de la pièce. La situation s'aggrave en présence de toits plats de couleur foncée.
Climat chaud de la région
L'une des règles d'utilisation sécurisée du climatiseur consiste à respecter l'écart de température admissible entre l'extérieur et l'intérieur du bâtiment. La valeur limite est de 10 °C. Par exemple, s'il fait 35 °C à l'extérieur, la température recommandée à l'intérieur est d'au moins 25 °C.
La puissance nominale des splits-systèmes est indiquée en tenant compte du fonctionnement dans des conditions allant jusqu'à 31-33 °C. Lorsque la température atteint 40 °C ou plus, la puissance frigorifique de l'appareil est insuffisante pour maintenir les 18-20 °C souhaités.
Compte tenu de la prédisposition du climat à des étés caniculaires et de vos propres préférences en matière de fraîcheur, lors des calculs, l'indicateur Q1 doit être augmenté de 20 à 30 % supplémentaires.
Grandes fenêtres dans la pièce
La formule type suppose la présence d'une fenêtre aux dimensions standard dans la pièce – jusqu'à 2 m². Plusieurs ouvertures de fenêtres ou une structure panoramique augmentent les apports de chaleur non pris en compte.
L'ajustement de la puissance de refroidissement est calculé pour chaque mètre carré de vitrage supplémentaire :
- + 200-300 W – pour le côté ensoleillé ;
- + 100-200 W – ensoleillement modéré de la pièce ;
- + 50-100 W – prédominance de l'ombre.
Des stores ou des rideaux clairs aideront à réduire les apports de chaleur solaire.
Critères supplémentaires de choix du climatiseur
Outre les caractéristiques de puissance du système et la classe d'efficacité énergétique, avant l'achat, il convient de décider des paramètres suivants :
- le type de climatiseur ;
- le principe de fonctionnement de l'appareil ;
- les fonctionnalités ;
- le fabricant.
Examinons ensuite chacun de ces critères plus en détail.
Critère n°1 — type de climatiseur
Pour un usage domestique, on utilise des monoblocs et des systèmes split. La première catégorie comprend les modèles de fenêtre et les appareils portables compacts. Les climatiseurs encastrés dans les fenêtres ont perdu leur popularité d'antan.
Les avantages indéniables des « refroidisseurs » de fenêtre : faible coût et réparabilité. Un tel appareil convient mieux à une utilisation saisonnière à la campagne qu'à un appartement.
Les monoblocs mobiles sont équipés d'un conduit d'air flexible qui évacue la chaleur vers l'extérieur. Le climatiseur portable est une solution optimale pour un logement loué. Nous avons présenté le classement des meilleurs modèles mobiles dans cet article.
Les systèmes split occupent fermement les premières places parmi les systèmes de climatisation domestiques.
En termes de forme, on distingue deux catégories de splits :
- Construction à deux blocs. Une paire de modules est reliée par un circuit fermé de fréon. L'ensemble est simple d'utilisation et pratiquement silencieux. Différentes options de conception du bloc intérieur sont disponibles, le boîtier n'occupe pas de surface utile dans la pièce.
- Multi-système. Le module extérieur assure le fonctionnement de deux à cinq unités intérieures.
L'utilisation d'un système multi-split permet de définir différents paramètres de climatisation dans des pièces séparées.
Critère n°2 — principe de fonctionnement
On distingue les modèles classiques et les modèles inverter.
Ordre de fonctionnement d'un système split traditionnel :
- Lorsque la température augmente, le climatiseur s'allume.
- Après avoir refroidi jusqu'à la limite indiquée, l'appareil s'éteint.
- Le cycle de marche/arrêt se répète en continu.
En revanche, un climatiseur inverter fonctionne plus « en douceur ». Après la mise en marche, la pièce est refroidie, mais l'appareil continue de fonctionner à puissance réduite, maintenant la température souhaitée.
Grâce à l'absence de cycles de fonctionnement « brusques », les climatiseurs inverter sont silencieux et durables.
Vous aussi, vous ne savez pas ce qu'il est préférable de choisir – un climatiseur inverter ou un climatiseur ordinaire ? Dans ce cas, nous vous recommandons de vous familiariser avec leurs principales différences, ainsi que les avantages et les inconvénients de chaque option.
Critère n°3 — fonctions et marque
Les fabricants, dans le but de gagner la faveur des acheteurs, équipent les systèmes split d'options supplémentaires.
Il est bon que le climatiseur dispose des fonctions suivantes :
- distribution en éventail du flux d'air ;
- restauration automatique des réglages de l'appareil ;
- télécommande ;
- minuterie intégrée.
Une autre fonction très demandée par les utilisateurs du climatiseur est l'apport d'air frais. De nombreux fabricants proposent de tels modèles.
Le fabricant de l'équipement joue un rôle important dans le choix – meilleure est la réputation de la marque, plus les indicateurs de qualité et la fiabilité de l'équipement sont élevés.
Dans le classement des principaux fabricants, les entreprises étrangères prédominent : Daikin, LG, Sharp, Hitachi, Panasonic et General Climat. Nous avons examiné les meilleurs modèles de climatiseurs dans l'article suivant.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Les recommandations pratiques d'un spécialiste vous aideront à déterminer les caractéristiques de puissance du climatiseur :
En comprenant les principes de calcul des performances des systèmes de climatisation, vous pourrez déterminer vous-même la plage de puissance admissible.
Il est préférable de confier le calcul final des paramètres appropriés à des professionnels – un spécialiste expérimenté prendra en compte toutes les nuances d'exploitation et sélectionnera le modèle de climatiseur optimal.
Vous avez besoin d'un climatiseur, mais vous ne voulez pas vous tromper sur la puissance et choisir un équipement insuffisamment performant pour votre appartement/maison ? Peut-être avez-vous des questions sur les calculs ou souhaitez-vous clarifier certains détails ? Demandez conseil dans les commentaires – nos experts et les visiteurs compétents du site s'efforceront d'éclaircir tous les points.
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J'ai toujours rêvé d'acheter un climatiseur pour la maison, mais je craignais de ne pas pouvoir régler correctement la température de l'air confortable et de risquer de prendre froid. Mais j'ai ensuite appris que cela ne dépend pas de la température, mais d'un entretien insuffisant de l'équipement, ce qui crée un environnement propice au développement de bactéries nocives. Cet appareil est très utile en été, lorsque l'humidité est élevée à l'extérieur et que l'étouffement est insupportable. Pour que le climatiseur dure longtemps sans conséquences pour la santé, il est nécessaire de le nettoyer régulièrement, au moins une fois par mois. J'aimerais que l'auteur complète et donne des recommandations détaillées sur le nettoyage du climatiseur, car il s'agit d'informations très importantes.
Il existe un tel article, Valentina, sur le site – vous pouvez l'étudier : «Nettoyage des systèmes split par soi-même : inspection préventive et entretien de l'appareil».
Certains ne reconnaissent pas l'utilité du climatiseur et souffrent de la chaleur en se contentant d'un ventilateur ordinaire, mais en vain. Il suffit de l'éteindre pour que ce soit encore pire. C'est pourquoi ils ont inventé le climatiseur et ont même développé plusieurs types. Chez nous, nous avons un modèle inverter, il est vraiment silencieux, maintient une température confortable et n'est pas exigeant en termes d'utilisation. En choisissant la bonne puissance, on peut économiser considérablement sur l'électricité. Ne lésinez pas sur l'argent pour le confort.
Eh bien, quels calculs précis pour la sélection ! Aujourd'hui, j'ai entendu pour la première fois qu'il fallait calculer quelque chose lors du choix d'un climatiseur. Cette info sera particulièrement utile aux vendeurs de ces splits, car dans la plupart des cas, ils vendent simplement : – “Quelle est votre surface ? Nous avons 25 m², alors ce modèle vous conviendra parfaitement”. ))))
Eh bien, les vendeurs dans les magasins de réseau utilisent la formule la plus simple – 1 kW de puissance pour 10 m². Oui, cela fonctionne, mais pour des appartements jusqu'à 60 m². Mais en général, le calcul de la puissance d'un climatiseur ou d'un split ne devrait pas être effectué par le vendeur. C'est une rareté qu'un conseiller dans un hypermarché d'électronique soit également compétent en matière de climatiseurs, de machines à laver, d'ordinateurs, etc.
Pour un appartement d'une pièce, un seul climatiseur suffira, basé su la suface de sevice. Pou un appartement de deux pièces ou plus, ainsi que pou une maison individuelle, il est péféable d'utiliser des calculs themiques. Là, aucun conseiller en magasin ne poura vous aide ; il faut faie appel à un spécialiste et paye pou son tavail. Dans ce cas, un système multi-split – est la solution optimale.
Les fabicants de climatiseus, Alexadre, se basent su les dimensions statistiques moyennes des appatements, en emplaçant le volume pa des « mètes catés ». Le plafond amécain moyan, pa exemple, est de 2,4 mètes, et le japons – 2,1. Les anciens appatements uses avient une hauteu de 2,6 mètes, les modeles – 2,4. Cependnt, on pomt de l'attainde à 2,8. Comm vous le voyez, l'éat pa appot à la hauteu mondiale moyenne est faile, mais l'ajout de volume peut s'avée citique pou le climatiseu.