エアコン BTU 計算機 - 最適なエアコンサイズを見つける

エアコンBTU計算機

エアコンBTU計算ツールは、一定の広さの部屋に設置するルームエアコンに必要な冷房能力を、時間当たりの英熱量（BTU）で見積もります。BTUは熱エネルギーの単位です。エアコンの場合は、一台が部屋から一時間に取り除ける熱量を表します。

適切なBTU定格を選ぶことは重要です。能力が足りないエアコンは運転を続けても、快適な温度に届かないことがあります。能力が大きすぎるエアコンは部屋を急速に冷やし、空気中の湿気を十分に取り除く前に停止するため、部屋は冷たくじめじめした状態になります。ENERGY STARは、能力が大きすぎる機種は購入費用も高く、エネルギーも無駄になると指摘しています。

エアコンのBTUの計算方法

この計算ツールは、ENERGY STARのルームエアコン容量選定表に従っています。ENERGY STARは、家電製品のエネルギー使用量を格付けする米国政府のプログラムです。この表は、部屋の床面積と冷房能力を対応させています。

計算は三つの手順で行います。

部屋の縦と横の長さを掛けて、床面積を平方フィートで求めます。メートル法の寸法は、先に平方フィートに換算します（1平方フィート (0.093 m²) = 0.09290304平方メートル）。
表で床面積を探し、能力を読み取ります。
日当たり、人数、キッチンの使用に応じて能力を調整します。

ENERGY STARは、表を8 フィートの天井高を前提に作成しています。表では天井高を使わないため、この計算ツールも天井高を尋ねません。ENERGY STARは、天井が高い部屋にはより大きな能力の機種を勧めています。

ENERGY STARの容量選定表

床面積（平方フィート）	能力（BTU／時）
100以上150未満	5,000
150以上250未満	6,000
250以上300未満	7,000
300以上350未満	8,000
350以上400未満	9,000
400以上450未満	10,000
450以上550未満	12,000
550以上700未満	14,000
700以上1,000未満	18,000
1,000以上1,200未満	21,000
1,200以上1,400未満	23,000
1,400以上1,500未満	24,000
1,500以上2,000未満	30,000
2,000以上2,500以下	34,000

各行は下限を含み、上限の直前までを対象とします。ちょうど150平方フィート (13.9 m²)の部屋は、6,000BTU (6,300 kJ)の行を使います。ちょうど2,500平方フィート (232 m²)の部屋は、最後の行を使います。

表の範囲外の部屋

表は100平方フィート (9.3 m²)から始まり、2,500平方フィート (232 m²)で終わります。それ以外の広さは、次のように扱います。

100平方フィート (9.3 m²)未満：計算ツールは、表で最小の5,000BTU (5,300 kJ)を注記付きで表示します。
2,500平方フィート (232 m²)超：計算ツールは能力を示さず、注記を表示します。一台のルームエアコンは、それだけの広さを想定していません。広い空間は通常、HVACの専門家が容量を決めるセントラル空調で冷やします。

調整

ENERGY STARは、表の能力に対する四つの調整を挙げています。計算ツールはそのすべてを適用します。

日陰が多い部屋：10パーセントを減らします。
日当たりが非常によい部屋：10パーセントを加えます。
人数が二人を超える場合：その部屋を日常的に使う人が二人を超えた分について、超えた人数ごとに600BTU (630 kJ)を加えます。
キッチン：オーブンやコンロが熱を出すため、4,000BTU (4,200 kJ)を加えます。

ENERGY STARは、これらを組み合わせる順序を示していません。計算ツールは、まず日当たりの割合を表の能力に適用します。次に、人数とキッチンの固定分を加えます。結果は最も近い整数のBTUに丸めます。

式

$\text{BTU} = \text{表の能力} \times \text{日当たり係数} + 600 \times \max(0,\ \text{人数} - 2) + \text{キッチン}$

変数

表の能力：部屋の床面積に対応する、容量選定表の値です。
日当たり係数：日陰が多い部屋は0.9、平均的な日当たりは1.0、日当たりが非常によい部屋は1.1です。
人数：その部屋を日常的に使う人数です。端数は切り捨てます。
キッチン：機器がキッチンを冷やす場合は4,000、そうでなければ0です。

例

寝室。 寝室は12フィート (3.66 m)×10フィート (3 m)で、日当たりは平均的、人数は二人です。

床面積 = 12 × 10 = 120平方フィート (11.1 m²)。
100以上150未満の平方フィート (13.9 m²)の行では、5,000BTU (5,300 kJ)になります。
調整は適用されません。結果は5,000BTU (5,300 kJ)です。

日当たりのよいリビング。 リビングは15フィート (4.57 m)×20フィート (6.1 m)です。日当たりが非常によく、使う人数は四人です。

床面積 = 15 × 20 = 300平方フィート (28 m²)で、300以上350未満の行に当たり、8,000BTU (8,400 kJ)になります。
日当たり：8,000 × 1.1 = 8,800BTU (9,280 kJ)。
人数：追加の2人 × 600 = 1,200BTU (1,270 kJ)。
結果：8,800 + 1,200 = 10,000BTU (11,000 kJ)。

日陰のキッチン。 キッチンは12フィート (3.66 m)×14フィート (4.27 m)で日陰が多く、人数は二人です。

床面積 = 12 × 14 = 168平方フィート (15.6 m²)で、150以上250未満の行に当たり、6,000BTU (6,300 kJ)になります。
日陰：6,000 × 0.9 = 5,400BTU (5,700 kJ)。
キッチン：5,400 + 4,000 = 9,400BTU (9,920 kJ)。

メートル法の部屋。 部屋は4メートル×5メートルで、調整はありません。

床面積 = 20平方メートル、つまり約215.3平方フィート (20 m²)です。
150以上250未満の行では、6,000BTU (6,300 kJ)になります。

エアコンの容量区分

計算ツールは、BTUの値に続けて、サイズの区分を示します。

小型（5,000-8,000 BTU (5,300-8,400 kJ)）：寝室、小規模なホームオフィス、寮の部屋。
中型（8,000-12,000 BTU (8,400-12,700 kJ)）：主寝室、ワンルームマンション。
大型（12,000-18,000 BTU (12,700-19,000 kJ)）：リビング、広めの寝室。
特大型（18,000-24,000 BTU (19,000-25,300 kJ)）：広いリビング、内装済みの地下室。
超大型（24,000BTU以上）：オープンプランの間取りなど、広い空間。

結果がちょうど境界上にある場合は、上の区分に入ります。たとえば、8,000BTU (8,400 kJ)は中型です。

BTUのルールの由来

BTUは、水一ポンドの温度を華氏一度上げるのに必要な熱量です。もとは暖房用の単位で、のちに空調にも使われるようになりました。

現代の空調は、ウィリス・キャリアにさかのぼります。1902年、キャリアはブルックリンの印刷会社で湿度を制御するシステムを設計しました。快適さのためではありませんでした。窓用エアコンは1932年に発売されましたが、高価でした。第二次世界大戦後に販売が伸び、1960年代後半には、米国の新築住宅の大半にセントラル空調が備わっていました。

ENERGY STARのような表は、一部屋用の簡便な方法です。住宅全体については、HVACの施工業者が「Manual J」というより詳しい方法を使います。これは全米空調請負業者協会が発行しています。壁や窓の断熱、窓の向き、地域の気候、ダクトの損失も考慮に入れます。

よくある質問

10×10 フィートの部屋には何BTU必要か？

床面積は100平方フィート (9.3 m²)です。これはENERGY STARの表の最初の行に当たるため、この部屋に必要な能力は5,000BTU (5,300 kJ)です。日当たりのよい部屋では5,500BTU (5,800 kJ)が必要になります。

12,000 BTUのエアコンで冷やせる部屋の広さはどれくらいか？

ENERGY STARの表では、12,000BTU (12,700 kJ)が450以上550未満の平方フィート (51.1 m²)に対応しています。日当たり、追加の人数、キッチンがあると、12,000BTU (12,700 kJ)の機種がカバーできる面積は小さくなります。

天井の高さで結果は変わりますか？

計算ツールは天井の高さを使いません。ENERGY STARは、表を8 フィートの天井高を前提に作っています。天井が高い場合は、より大きな機種を選ぶよう勧めています。

エアコンのBTUが少なすぎるとどうなるか？

連続運転し、暑い日には目標温度に到達できないことがあります。連続運転はコンプレッサーにも余計な負荷をかけます。

BTUが多すぎる機器を買うのは問題か？

はい。能力が大きすぎる機種は部屋を急速に冷やし、空気中の湿気を十分に取り除く前に停止します。その結果、部屋は冷たくじめじめした状態になります。

空調における「トン」とは何か？

冷房一トンは、時間当たり12,000BTU (12,700 kJ)に相当します。この用語は機械式冷凍が登場する前、建物を氷の塊で冷やしていた時代に由来します。一トンの氷を24時間かけて溶かすと、時間当たり約12,000BTU (12,700 kJ)の割合で熱を吸収します。

コードでの計算式

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

参考文献

ENERGY STAR（米国環境保護庁）。Room Air Conditioners。ENERGY STAR：ルームエアコン — 100から2,500平方フィート (232 m²)までの容量選定表（8 フィートの天井高を前提）。日陰、日当たり、追加の居住者、キッチンに対する調整。能力が大きすぎる機種は部屋が湿っぽくなり、エネルギーも無駄になります。
米国エネルギー情報局。British thermal units (Btu)。EIA：英熱量 — Btuの定義。
米国エネルギー省。History of Air Conditioning。DOE：空調の歴史 — ウィリス・キャリアが1902年にブルックリンで設計した湿度制御システムと、家庭用エアコンの普及。
全米空調請負業者協会。Technical Manuals。ACCA技術マニュアル — Manual J（住宅の負荷計算）。
全米空調請負業者協会。A Little History Behind "Tons" of Air Conditioner Capacity。ACCA HVACブログ — 冷房一トンは時間当たり12,000BTU (12,700 kJ)に相当し、これは一トンの氷を24時間かけて溶かすことに由来します。

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