Klimaanlagen-BTU-Rechner - Finden Sie Ihre perfekte Klimaanlagengröße

BTU-Rechner für Klimaanlagen

Ein Klimaanlagen-BTU-Rechner schätzt die Kühlleistung in British Thermal Units (BTU) pro Stunde, die ein Raumklimagerät für einen Raum bestimmter Größe braucht. Ein BTU ist eine Einheit für Wärmeenergie. Bei Klimageräten gibt sie an, wie viel Wärme ein Gerät in einer Stunde aus einem Raum abführen kann.

Die richtige BTU-Leistung zu wählen ist wichtig. Ein zu kleines Klimagerät läuft ununterbrochen und erreicht womöglich nie eine angenehme Temperatur. Ein zu großes kühlt den Raum schnell und schaltet ab, bevor es der Luft genug Feuchtigkeit entzogen hat, sodass der Raum kalt und klamm bleibt. ENERGY STAR weist außerdem darauf hin, dass ein zu großes Gerät in der Anschaffung teurer ist und Energie verschwendet.

BTU für eine Klimaanlage berechnen

Dieser Rechner folgt der Dimensionierungstabelle von ENERGY STAR für Raumklimageräte. ENERGY STAR ist ein Programm der US-Regierung, das den Energieverbrauch von Geräten bewertet. Die Tabelle ordnet der Grundfläche eines Raums eine Kühlleistung zu.

Die Berechnung besteht aus drei Schritten:

1. Multiplizieren Sie Länge und Breite des Raums, um die Grundfläche in Quadratfuß zu erhalten. Metrische Maße werden zuvor in Quadratfuß umgerechnet (1 Quadratfuß = 0,09290304 Quadratmeter).
2. Suchen Sie die Grundfläche in der Tabelle und lesen Sie die Leistung ab.
3. Passen Sie die Leistung an Sonneneinstrahlung, Personen und Küchennutzung an.

ENERGY STAR berechnet seine Tabelle für eine 8 Fuß hohe Decke. Die Tabelle verwendet die Deckenhöhe nicht, deshalb fragt der Rechner sie nicht ab. ENERGY STAR empfiehlt für Räume mit höheren Decken ein Gerät mit höherer Leistung.

Dimensionierungstabelle von ENERGY STAR

Jede Zeile schließt ihre Untergrenze ein und endet knapp unter ihrer Obergrenze. Ein Raum mit genau 150 Quadratfuß (13,9 m²) gehört in die Zeile mit 6.000 BTU (6.300 kJ). Ein Raum mit genau 2.500 Quadratfuß (232 m²) gehört in die letzte Zeile.

Räume außerhalb der Tabelle

Die Tabelle beginnt bei 100 Quadratfuß (9,3 m²) und endet bei 2.500 Quadratfuß (232 m²). Andere Größen behandelt der Rechner wie folgt:

• Unter 100 Quadratfuß (9,3 m²): Der Rechner zeigt mit einem Hinweis 5.000 BTU (5.300 kJ) an, die kleinste Größe der Tabelle.
• Über 2.500 Quadratfuß (232 m²): Der Rechner nennt keine Größe und zeigt einen Hinweis an. Ein einzelnes Raumgerät ist für so viel Fläche nicht vorgesehen. Große Flächen werden meist von einer zentralen Anlage gekühlt, die ein Fachbetrieb für Klimatechnik auslegt.

Anpassungen

ENERGY STAR nennt vier Anpassungen der Tabellenleistung. Der Rechner wendet alle an:

• Stark beschatteter Raum: Ziehen Sie 10 Prozent ab.
• Sehr sonniger Raum: Addieren Sie 10 Prozent.
• Mehr als zwei Personen: Addieren Sie 600 BTU (630 kJ) für jede Person über zwei hinaus, die den Raum regelmäßig nutzt.
• Küche: Addieren Sie 4.000 BTU (4.200 kJ), da Backöfen und Herdplatten Wärme abgeben.

ENERGY STAR gibt nicht an, in welcher Reihenfolge die Anpassungen zu kombinieren sind. Der Rechner wendet zuerst den Sonnenprozentsatz auf die Tabellenleistung an. Danach addiert er die festen Beträge für Personen und Küche. Das Ergebnis wird auf das nächste ganze BTU gerundet.

Formel

$\text{BTU} = \text{Tabellenleistung} \times \text{Sonnenfaktor} + 600 \times \max(0,\ \text{Personen} - 2) + \text{Küche}$

Variablen

• Tabellenleistung: der Wert aus der Dimensionierungstabelle für die Grundfläche des Raums.
• Sonnenfaktor: 0,9 für einen stark beschatteten Raum, 1,0 für durchschnittliche Sonne, 1,1 für einen sehr sonnigen Raum.
• Personen: die Anzahl der Personen, die den Raum regelmäßig nutzen. Bruchteile werden abgerundet.
• Küche: 4.000, wenn das Gerät eine Küche kühlt, sonst 0.

Beispiele

Schlafzimmer. Ein Schlafzimmer misst 12 Fuß (3,66 m) mal 10 Fuß (3 m), bei durchschnittlicher Sonne und zwei Personen.

• Grundfläche = 12 × 10 = 120 Quadratfuß (11,1 m²).
• Die Tabellenzeile für 100 bis unter 150 Quadratfuß (13,9 m²) ergibt 5.000 BTU (5.300 kJ).
• Es gelten keine Anpassungen. Das Ergebnis lautet 5.000 BTU (5.300 kJ).

Sonniges Wohnzimmer. Ein Wohnzimmer misst 15 Fuß (4,57 m) mal 20 Fuß (6,1 m). Es ist sehr sonnig und wird von vier Personen genutzt.

• Grundfläche = 15 × 20 = 300 Quadratfuß (28 m²), das fällt in die Zeile 300 bis unter 350: 8.000 BTU (8.400 kJ).
• Sonne: 8.000 × 1,1 = 8.800 BTU (9.280 kJ).
• Personen: 2 zusätzliche Personen × 600 = 1.200 BTU (1.270 kJ).
• Ergebnis: 8.800 + 1.200 = 10.000 BTU (11.000 kJ).

Beschattete Küche. Eine Küche misst 12 Fuß (3,66 m) mal 14 Fuß (4,27 m), ist stark beschattet und wird von zwei Personen genutzt.

• Grundfläche = 12 × 14 = 168 Quadratfuß (15,6 m²), in der Zeile 150 bis unter 250: 6.000 BTU (6.300 kJ).
• Schatten: 6.000 × 0,9 = 5.400 BTU (5.700 kJ).
• Küche: 5.400 + 4.000 = 9.400 BTU (9.920 kJ).

Metrischer Raum. Ein Raum misst 4 Meter mal 5 Meter, ohne Anpassungen.

• Grundfläche = 20 Quadratmeter, also etwa 215,3 Quadratfuß (20 m²).
• Die Zeile 150 bis unter 250 ergibt 6.000 BTU (6.300 kJ).

Leistungskategorien von Klimaanlagen

Nach dem BTU-Wert nennt der Rechner eine Größenkategorie:

• Klein (5.000-8.000 BTU): Schlafzimmer, kleine Heimbüros, Wohnheimzimmer.
• Mittel (8.000-12.000 BTU): große Schlafzimmer, Einzimmerwohnungen.
• Groß (12.000-18.000 BTU): Wohnzimmer, größere Schlafzimmer.
• Extragroß (18.000-24.000 BTU): große Wohnzimmer, ausgebaute Kellerräume.
• Sehr groß (24.000+ BTU): offene Grundrisse und andere große Räume.

Ein Ergebnis genau auf einer Grenze kommt in die höhere Kategorie. Zum Beispiel ist 8.000 BTU (8.400 kJ) Mittel.

Herkunft der BTU-Faustregel

Das BTU ist die Wärmemenge, die nötig ist, um ein Pfund Wasser um ein Grad Fahrenheit zu erwärmen. Es entstand als Einheit für das Heizen und wurde dann in der Klimatechnik übernommen.

Die moderne Klimatechnik geht auf Willis Carrier zurück. 1902 entwarf er in einer Druckerei in Brooklyn eine Anlage zur Regelung der Luftfeuchtigkeit, nicht für den Komfort. Fenstergeräte kamen 1932 in den Handel, waren aber teuer. Nach dem Zweiten Weltkrieg stiegen die Verkäufe, und Ende der 1960er Jahre hatten die meisten neuen Häuser in den USA eine zentrale Klimaanlage.

Eine Tabelle wie die von ENERGY STAR ist eine Faustformel für einen einzelnen Raum. Für ein ganzes Haus verwenden Klimatechniker ein genaueres Verfahren namens Manual J, herausgegeben von der Air Conditioning Contractors of America. Es berücksichtigt die Dämmung von Wänden und Fenstern, die Ausrichtung der Fenster, das lokale Klima und Verluste in den Luftkanälen.

Häufig gestellte Fragen

Wie viele BTU benötigt ein Raum von 10 mal 10 Fuß?

Die Grundfläche beträgt 100 Quadratfuß (9,3 m²). Das ist die erste Zeile der ENERGY-STAR-Tabelle, der Raum braucht also 5.000 BTU (5.300 kJ). Ein sonniger Raum bräuchte 5.500 BTU (5.800 kJ).

Welche Raumgröße kann eine Klimaanlage mit 12.000 BTU kühlen?

Die ENERGY-STAR-Tabelle ordnet 12.000 BTU (12.700 kJ) der Fläche von 450 bis unter 550 Quadratfuß (51,1 m²) zu. Sonne, zusätzliche Personen oder eine Küche verringern die Fläche, die ein Gerät mit 12.000 BTU (12.700 kJ) abdecken kann.

Verändert die Deckenhöhe das Ergebnis?

Der Rechner verwendet die Deckenhöhe nicht. ENERGY STAR legt seiner Tabelle eine 8 Fuß hohe Decke zugrunde. Bei einer höheren Decke empfiehlt es, ein größeres Gerät zu wählen.

Was passiert, wenn eine Klimaanlage zu wenige BTU hat?

Sie läuft ununterbrochen und erreicht an heißen Tagen möglicherweise nie die Zieltemperatur. Der Dauerbetrieb belastet außerdem den Kompressor zusätzlich.

Ist es schlecht, ein Gerät mit zu vielen BTU zu kaufen?

Ja. Ein zu großes Gerät kühlt den Raum schnell und schaltet ab, bevor es der Luft genug Feuchtigkeit entzogen hat. Der Raum fühlt sich dann kalt und klamm an.

Was bedeutet eine „Tonne“ Kälteleistung?

Eine Tonne Kühlleistung entspricht 12.000 BTU (12.700 kJ) pro Stunde. Der Begriff stammt aus der Zeit vor der maschinellen Kälteerzeugung, als Gebäude mit Eisblöcken gekühlt wurden. Schmilzt eine Tonne Eis in 24 Stunden, nimmt sie Wärme mit einer Rate von etwa 12.000 BTU (12.700 kJ) pro Stunde auf.

Formel im Code

1const CHART = [
2  [100, 5000], [150, 6000], [250, 7000], [300, 8000], [350, 9000],
3  [400, 10000], [450, 12000], [550, 14000], [700, 18000], [1000, 21000],
4  [1200, 23000], [1400, 24000], [1500, 30000], [2000, 34000],
5];
6
7function sizeRoomAC(areaSqFt, sun = 'average', people = 2, kitchen = false) {
8  if (areaSqFt > 2500) return null; // beyond the chart
9  let btu = 5000; // also used below 100 sq ft
10  for (const [minArea, capacity] of CHART) {
11    if (areaSqFt >= minArea) btu = capacity;
12  }
13  if (sun === 'shaded') btu *= 0.9;
14  if (sun === 'sunny') btu *= 1.1;
15  btu += Math.max(0, Math.floor(people) - 2) * 600;
16  if (kitchen) btu += 4000;
17  return Math.round(btu);
18}
19

Referenzen

1. ENERGY STAR (U.S. EPA). Room Air Conditioners. ENERGY STAR: Raumklimageräte — Dimensionierungstabelle von 100 bis 2.500 Quadratfuß (232 m²), basierend auf einer 8 Fuß hohen Decke; Anpassungen für Schatten, Sonne, zusätzliche Personen und Küchen; zu große Geräte lassen Räume klamm und verschwenden Energie.
2. U.S. Energy Information Administration. British thermal units (Btu). EIA: British Thermal Units — Definition des Btu.
3. U.S. Department of Energy. History of Air Conditioning. DOE: Geschichte der Klimatechnik — Willis Carriers Anlage zur Feuchtigkeitsregelung von 1902 in Brooklyn; Verbreitung der Klimaanlagen in Privathaushalten.
4. Air Conditioning Contractors of America. Technical Manuals. ACCA: Technische Handbücher — Manual J zur Lastberechnung für Wohngebäude.
5. Air Conditioning Contractors of America. A Little History Behind "Tons" of Air Conditioner Capacity. ACCA-HVAC-Blog — Eine Tonne Kühlleistung entspricht 12.000 BTU (12.700 kJ) pro Stunde, abgeleitet vom Schmelzen einer Tonne Eis in 24 Stunden.