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Calculadora del caudal de aire en CFM

Una calculadora del caudal de aire en CFM determina el volumen de aire que atraviesa un conducto cada minuto. CFM significa pies cúbicos por minuto y es la unidad estándar para expresar el caudal de aire en los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). La calculadora recibe dos datos, la velocidad del aire y el tamaño del conducto, y los multiplica para obtener el caudal de aire.

Qué mide el CFM

El CFM mide el volumen del flujo de aire, no su velocidad. La velocidad por sí sola se mide en pies por minuto (FPM). Un conducto por el que circula aire rápido, pero que tiene una abertura pequeña, puede transportar el mismo volumen que un conducto por el que circula aire más lento y que tiene una abertura mayor. El CFM combina ambos factores en un solo número.

Un valor de CFM más alto significa que circula más aire por el conducto. Los ingenieros de HVAC utilizan el CFM para dimensionar ventiladores, elegir las dimensiones de los conductos y comprobar si una habitación recibe suficiente aire fresco.

Fórmula del CFM

La fórmula básica es:

CFM = velocidad del aire (FPM) × área de la sección transversal del conducto (pies cuadrados)

El área depende de la forma del conducto.

Para un conducto rectangular, con la anchura y la altura medidas en pulgadas:

Área = (ancho ÷ 12) × (altura ÷ 12)

Para un conducto redondo, con el diámetro medido en pulgadas:

Área = π × (diámetro ÷ 2 ÷ 12)²

Dividir entre 12 convierte las pulgadas a pies, ya que las dimensiones de los conductos suelen medirse en pulgadas, mientras que el área del conducto se mide en pies cuadrados.

Cómo calcular el CFM de un conducto rectangular

1. Mida la anchura y la altura del conducto en pulgadas.
2. Determine la velocidad del aire en pies por minuto, ya sea midiéndola con un instrumento u obteniéndola de las especificaciones del equipo.
3. Divida cada dimensión entre 12 para convertirla a pies.
4. Multiplique la anchura por la altura (ambas en pies) para obtener el área en pies cuadrados.
5. Multiplique el área por la velocidad para obtener el CFM.

Ejemplo

Un conducto mide 12 pulgadas (30,5 cm) de anchura y 8 pulgadas de altura. El aire circula por él a 1000 pies por minuto.

Área = (12 ÷ 12) × (8 ÷ 12) = 1,000 × 0,667 = 0,667 pies cuadrados (0,062 m²)

CFM = 1000 × 0,6667 = 666,67 CFM. La calculadora muestra los resultados con dos decimales, por lo que presenta 666,67 CFM.

Cómo calcular el CFM de un conducto redondo

1. Mida el diámetro del conducto en pulgadas.
2. Determine la velocidad del aire en pies por minuto.
3. Convierta el diámetro a un radio en pies: radio = diámetro ÷ 2 ÷ 12.
4. Calcule el área con la fórmula del círculo: área = π × radio².
5. Multiplique el área por la velocidad para obtener el CFM.

Ejemplo

Un conducto redondo tiene un diámetro de 10 pulgadas. El aire circula por él a 800 pies por minuto.

Radio = 10 ÷ 2 ÷ 12 ≈ 0,41667 pies (0,127 m)

Área = π × (0,41667)² ≈ 0,545 pies cuadrados (0,0506 m²)

CFM = 800 × 0,545415 = 436,33 CFM, que es el valor que muestra la calculadora.

Cómo elegir una velocidad del aire

La calculadora no sugiere una velocidad. Usted ingresa una, ya sea medida con un anemómetro en el conducto o tomada del equipo o del diseño del sistema. Las velocidades adecuadas en los conductos varían según la finalidad del conducto, el edificio, el equipo y los códigos locales, por lo que consulte los documentos de diseño del sistema con el que trabaja.

Dónde se utilizan los cálculos de CFM

Las cifras de CFM orientan muchas partes del diseño de edificios y de la selección de equipos.

• Dimensionamiento de los conductos de impulsión y retorno en viviendas y oficinas
• Selección de ventiladores de extracción para baños y cocinas
• Comprobación de que las salas limpias y los laboratorios cumplen las tasas de renovación de aire requeridas
• Dimensionamiento del caudal de aire de refrigeración para salas de servidores
• Confirmación de que un edificio cumple los códigos de ventilación

Preguntas frecuentes

¿Qué significa CFM?

CFM significa pies cúbicos por minuto. Mide el volumen de aire que atraviesa un conducto o una abertura en un minuto.

¿Cuál es la diferencia entre CFM y FPM?

FPM, pies por minuto, mide la rapidez con la que se mueve el aire. El CFM mide cuánto aire se mueve, combinando la velocidad con el tamaño de la abertura del conducto. El CFM es igual al FPM multiplicado por el área de la sección transversal del conducto en pies cuadrados.

¿Cómo calcular el CFM de un conducto rectangular?

Convierta la anchura y la altura de pulgadas a pies, multiplíquelas para obtener el área y, después, multiplique el área por la velocidad del aire en pies por minuto.

¿Cómo calcular el CFM de un conducto redondo?

Convierta el diámetro a un radio en pies, eleve el radio al cuadrado, multiplíquelo por pi para obtener el área y, después, multiplique el área por la velocidad del aire.

¿Cuántos CFM necesita una habitación?

Depende del tamaño de la habitación, de su uso y de la frecuencia con que deba renovarse el aire interior. Para baños de hasta 100 pies cuadrados (9,3 m²), el Home Ventilating Institute recomienda un extractor que proporcione 1 CFM por pie cuadrado de superficie del piso, de modo que un baño de 8 por 5 pies necesita al menos 40 CFM. Otras habitaciones y los baños más grandes se rigen por reglas distintas, y los códigos de construcción locales pueden fijar sus propios mínimos.

¿Cómo convertir CFM a unidades métricas?

Un CFM equivale a 4,719474 × 10⁻⁴ metros cúbicos por segundo, que son aproximadamente 0,0283 metros cúbicos por minuto o 0,472 litros por segundo.

Referencias

1. Home Ventilating Institute. Bathroom Ventilation. hvi.org — pauta de 1 CFM por pie cuadrado para baños de hasta 100 pies cuadrados (9,3 m²), con el ejemplo de 40 CFM.
2. National Institute of Standards and Technology. NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically. nist.gov — conversión de pies cúbicos por minuto a metros cúbicos por segundo y a litros por segundo.