Calculadora de BTU de AC - Encuentre el Tamaño Perfecto de su Aire Acondicionado

Calculadora de BTU para aire acondicionado

Una calculadora de BTU para aire acondicionado estima la capacidad de enfriamiento, medida en unidades térmicas británicas (BTU) por hora, que necesita un aire acondicionado de ventana o de pared para una habitación de cierto tamaño. Un BTU es una unidad de energía térmica. En los aires acondicionados, describe cuánto calor puede extraer un equipo de una habitación en una hora.

Elegir la capacidad correcta en BTU es importante. Un aire acondicionado de capacidad insuficiente funciona sin parar y puede no alcanzar nunca una temperatura confortable. Uno sobredimensionado enfría la habitación rápidamente y se apaga antes de eliminar suficiente humedad del aire, dejando la habitación fría y húmeda. ENERGY STAR también señala que un equipo sobredimensionado cuesta más al comprarlo y desperdicia energía.

Cómo calcular los BTU de un aire acondicionado

Esta calculadora sigue la tabla de dimensionamiento de aires acondicionados de habitación de ENERGY STAR. ENERGY STAR es un programa del gobierno de EE. UU. que califica el consumo de energía de los electrodomésticos. Su tabla asocia la superficie de una habitación con una capacidad de enfriamiento.

El cálculo tiene tres pasos:

1. Multiplique el largo de la habitación por su ancho para obtener la superficie del piso en pies cuadrados. Las dimensiones métricas se convierten primero a pies cuadrados (1 pie cuadrado = 0,09290304 metros cuadrados).
2. Busque la superficie del piso en la tabla y lea la capacidad.
3. Ajuste la capacidad según el sol, las personas y el uso de la cocina.

ENERGY STAR calcula su tabla para un techo de 8 pies. La tabla no usa la altura del techo, por lo que la calculadora no la solicita. ENERGY STAR sugiere un equipo de mayor capacidad para habitaciones con techos más altos.

Tabla de dimensionamiento de ENERGY STAR

Cada fila incluye su límite inferior y termina justo por debajo de su límite superior. Una habitación de exactamente 150 pies cuadrados usa la fila de 6.000 BTU (6300 kJ). Una habitación de exactamente 2.500 pies cuadrados (232 m²) usa la última fila.

Habitaciones fuera de la tabla

La tabla empieza en 100 pies cuadrados (9,3 m²) y termina en 2.500 pies cuadrados (232 m²). La calculadora trata los otros tamaños de la siguiente manera:

• Menos de 100 pies cuadrados: la calculadora muestra 5.000 BTU, el tamaño más pequeño de la tabla, con una nota.
• Más de 2.500 pies cuadrados: la calculadora no indica ningún tamaño y muestra una nota. Un equipo de habitación individual no está pensado para tanto espacio. Los espacios grandes suelen enfriarse con un sistema central dimensionado por un profesional de climatización (HVAC).

Ajustes

ENERGY STAR enumera cuatro ajustes a la capacidad de la tabla. La calculadora los aplica todos:

• Habitación muy sombreada: reste el 10 por ciento.
• Habitación muy soleada: sume el 10 por ciento.
• Más de dos personas: sume 600 BTU por cada persona adicional, más allá de dos, que use la habitación con regularidad.
• Cocina: sume 4.000 BTU (4200 kJ), porque los hornos y las estufas añaden calor.

ENERGY STAR no indica en qué orden combinarlos. La calculadora aplica primero el porcentaje de sol a la capacidad de la tabla. Después suma las cantidades fijas para las personas y la cocina. El resultado se redondea al BTU entero más cercano.

Fórmula

$\text{BTU} = \text{Capacidad de la tabla} \times \text{Factor de sol} + 600 \times \max(0,\ \text{Personas} - 2) + \text{Cocina}$

Variables

• Capacidad de la tabla: el valor de la tabla de dimensionamiento para la superficie del piso de la habitación.
• Factor de sol: 0,9 para una habitación muy sombreada, 1,0 para sol promedio, 1,1 para una habitación muy soleada.
• Personas: el número de personas que usan la habitación con regularidad. Las fracciones se redondean hacia abajo.
• Cocina: 4.000 si el equipo enfría una cocina; de lo contrario, 0.

Ejemplos

Dormitorio. Un dormitorio mide 12 pies (3,66 m) por 10 pies (3 m), con sol promedio y dos personas.

• Superficie del piso = 12 × 10 = 120 pies cuadrados (11,1 m²).
• La fila de la tabla de 100 a menos de 150 pies cuadrados (13,9 m²) da 5.000 BTU (5300 kJ).
• No se aplica ningún ajuste. El resultado es 5.000 BTU (5300 kJ).

Sala de estar soleada. Una sala de estar mide 15 pies (4,57 m) por 20 pies (6,1 m). Es muy soleada y la usan cuatro personas.

• Superficie del piso = 15 × 20 = 300 pies cuadrados (28 m²), que cae en la fila de 300 a menos de 350: 8.000 BTU (8400 kJ).
• Sol: 8.000 × 1,1 = 8.800 BTU (9280 kJ).
• Personas: 2 personas adicionales × 600 = 1.200 BTU (1270 kJ).
• Resultado: 8.800 + 1.200 = 10.000 BTU (11.000 kJ).

Cocina sombreada. Una cocina mide 12 pies (3,66 m) por 14 pies (4,27 m) y está muy sombreada, con dos personas.

• Superficie del piso = 12 × 14 = 168 pies cuadrados (15,6 m²), en la fila de 150 a menos de 250: 6.000 BTU (6300 kJ).
• Sombra: 6.000 × 0,9 = 5.400 BTU (5700 kJ).
• Cocina: 5.400 + 4.000 = 9.400 BTU (9920 kJ).

Habitación en unidades métricas. Una habitación mide 4 metros por 5 metros, sin ajustes.

• Superficie del piso = 20 metros cuadrados, o unos 215,3 pies cuadrados (20 m²).
• La fila de 150 a menos de 250 da 6.000 BTU (6300 kJ).

Categorías de tamaño del aire acondicionado

Después de la cifra en BTU, la calculadora indica una categoría de tamaño:

• Pequeño (5.000-8.000 BTU): dormitorios, pequeñas oficinas domésticas y habitaciones de residencia estudiantil.
• Mediano (8.000-12.000 BTU): dormitorios principales y apartamentos tipo estudio.
• Grande (12.000-18.000 BTU): salones y dormitorios grandes.
• Extragrande (18.000-24.000 BTU): salones grandes y sótanos acondicionados.
• Muy grande (24.000+ BTU): plantas abiertas y otros espacios amplios.

Un resultado exactamente en el límite pasa a la categoría superior. Por ejemplo, 8.000 BTU es Mediano.

De dónde procede la regla de los BTU

El BTU es el calor necesario para elevar un grado Fahrenheit la temperatura de una libra de agua. Nació como unidad para calefacción y pasó después al aire acondicionado.

El aire acondicionado moderno se remonta a Willis Carrier. En 1902 diseñó un sistema para controlar la humedad en una imprenta de Brooklyn, no para dar confort. Los equipos de ventana salieron a la venta en 1932, pero eran costosos. Las ventas crecieron después de la Segunda Guerra Mundial y, a finales de la década de 1960, la mayoría de las viviendas nuevas de EE. UU. tenían aire acondicionado central.

Una tabla como la de ENERGY STAR es un atajo para una sola habitación. Para una casa entera, los contratistas de climatización usan un método más detallado llamado Manual J, publicado por la Air Conditioning Contractors of America. Tiene en cuenta el aislamiento de paredes y ventanas, la orientación de las ventanas, el clima local y las pérdidas en los conductos.

Preguntas frecuentes

¿Cuántos BTU necesita una habitación de 10 por 10 pies?

La superficie del piso es de 100 pies cuadrados (9,3 m²). Esa es la primera fila de la tabla de ENERGY STAR, por lo que la habitación necesita 5.000 BTU (5300 kJ). Una habitación soleada necesitaría 5.500 BTU (5800 kJ).

¿Qué tamaño de habitación puede enfriar un aparato de aire acondicionado de 12.000 BTU?

La tabla de ENERGY STAR asocia 12.000 BTU (12.700 kJ) con 450 a menos de 550 pies cuadrados (51,1 m²). El sol, las personas adicionales o una cocina reducen la superficie que puede cubrir un equipo de 12.000 BTU (12.700 kJ).

¿La altura del techo cambia el resultado?

La calculadora no usa la altura del techo. ENERGY STAR basa su tabla en un techo de 8 pies. Para un techo más alto, sugiere elegir un equipo más grande.

¿Qué ocurre si un aire acondicionado tiene muy pocos BTU?

Funciona continuamente y quizá nunca alcance la temperatura deseada en los días calurosos. El funcionamiento constante también somete el compresor a un esfuerzo adicional.

¿Es malo comprar una unidad con demasiados BTU?

Sí. Un equipo sobredimensionado enfría la habitación rápidamente y se apaga antes de eliminar suficiente humedad del aire. Entonces la habitación se siente fría y húmeda.

¿Qué es una «tonelada» de aire acondicionado?

Una tonelada de refrigeración equivale a 12.000 BTU (12.700 kJ) por hora. El término es anterior a la refrigeración mecánica, cuando los edificios se enfriaban con bloques de hielo. Fundir una tonelada de hielo en 24 horas absorbe calor a un ritmo de unos 12.000 BTU (12.700 kJ) por hora.

Fórmula en código

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

Referencias

1. ENERGY STAR (U.S. EPA). Room Air Conditioners. Aires acondicionados de habitación de ENERGY STAR — tabla de dimensionamiento de 100 a 2.500 pies cuadrados (232 m²), basada en un techo de 8 pies; ajustes por sombra, sol, ocupantes adicionales y cocinas; los equipos sobredimensionados dejan las habitaciones húmedas y desperdician energía.
2. U.S. Energy Information Administration. British thermal units (Btu). EIA: unidades térmicas británicas — definición del Btu.
3. U.S. Department of Energy. History of Air Conditioning. DOE: historia del aire acondicionado — el sistema de control de humedad de Willis Carrier de 1902 en Brooklyn; expansión del aire acondicionado en los hogares.
4. Air Conditioning Contractors of America. Technical Manuals. Manuales técnicos de la ACCA — Manual J para el cálculo de cargas residenciales.
5. Air Conditioning Contractors of America. A Little History Behind "Tons" of Air Conditioner Capacity. Blog de HVAC de la ACCA — una tonelada de refrigeración equivale a 12.000 BTU (12.700 kJ) por hora, a partir de fundir una tonelada de hielo en 24 horas.