Kalkulator brzine strujanja zraka — Izmjene zraka po satu (ACH) & CFM

Kalkulator protoka zraka

Kalkulator protoka zraka izračunava izmjene zraka po satu (ACH): broj potpunih izmjena zraka u prostoriji tijekom jednog sata. Može raditi i obrnuto te izračunati protok zraka koji ventilator ili otvor za ventilaciju mora osigurati da bi se postigla ciljna vrijednost ACH-a.

Što su izmjene zraka po satu?

Ventilator ili otvor za ventilaciju dovodi zrak u prostoriju i potiskuje ustajali zrak prema van. Ako taj protok zraka odgovara količini zraka iz jedne prostorije u jednom satu, prostorija ostvaruje 1 izmjenu zraka po satu. Ako se tijekom jednog sata izmijene dvije količine zraka iz prostorije, ostvaruje 2 ACH. Veći ACH obično znači svježiji zrak, manje zadržane vlage i manje čestica u zraku. Vrlo visok ACH također je skuplji jer ventilator koji radi jače troši više energije i uvlači više zraka koji treba zagrijati ili ohladiti.

Formula za protok zraka

ACH je jednak protoku zraka podijeljenom sa zapreminom prostorije. Zapremina je umnožak duljine, širine i visine, izraženih u istoj mjernoj jedinici.

$\text{Zapremina} = L \times W \times H$

U metričkom sustavu protok zraka mjeri se u kubičnim metrima na sat (m³/h), što već odgovara izrazu „po satu” u ACH-u:

$\text{ACH} = \frac{\text{Protok zraka (m³/h)}}{\text{Zapremina (m³)}}$

U imperijalnom sustavu protok zraka obično se izražava u CFM-u, odnosno kubičnim stopama u minuti. Množenjem s 60 pretvara se u kubične stope na sat prije dijeljenja sa zapreminom prostorije:

$\text{ACH} = \frac{60 \times \text{Protok zraka (CFM)}}{\text{Zapremina (ft}^3\text{)}}$

Protok zraka potreban za ciljni ACH

Za odabir ventilatora ili pročistača zraka formula se preuređuje tako da se izračuna protok zraka umjesto ACH-a.

$\text{Potrebni protok zraka (m}^3\text{/h)} = \text{ACH} \times \text{Zapremina (m}^3\text{)}$

$\text{Potrebni protok zraka (CFM)} = \frac{\text{ACH} \times \text{Zapremina (ft}^3\text{)}}{60}$

Primjer izračuna

Sala za sastanke ima dimenzije 5 m × 4 m × 3 m. Njezina zapremina iznosi:

$5 \times 4 \times 3 = 60 \text{ m}^3$

Otvor za ventilaciju dovodi 360 m³/h zraka. Njegov ACH iznosi:

$\text{ACH} = \frac{360}{60} = 6$

U prostoriji se ostvaruje 6 izmjena zraka po satu.

Isti se brojevi mogu upotrijebiti i obrnuto. Za prostoriju zapremine 6.000 ft³ (170 m³) kojoj je potrebno 6 ACH, potreban je:

$\frac{6 \times 6{,}000}{60} = 600 \text{ CFM}$

Preporučeni broj izmjena zraka prema vrsti prostorije

Odgovarajući ACH ovisi o namjeni prostora. Kuhinji ili kupaonici potrebno je više izmjena zraka nego spavaćoj sobi jer kuhanje i kupanje stvaraju vlagu i mirise. Ovo su uobičajeni rasponi iz inženjerskih smjernica. Lokalni građevinski propisi i norme kao što je ASHRAE 62,1 imaju prednost na projektima koji podliježu regulativi.

Kako bi se smanjio rizik od bolesti koje se prenose zrakom, američki Centri za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC) preporučuju ciljanu vrijednost od 5 ili više izmjena čistog zraka po satu u zauzetim zatvorenim prostorima.

Često postavljana pitanja

Koja je razlika između protoka zraka i ACH-a? Protok zraka je volumen zraka po jedinici vremena, a mjeri se u m³/h ili CFM-u. ACH uspoređuje taj protok sa zapreminom određene prostorije. Isti ventilator daje visok ACH u malom ormaru, a nizak ACH u velikoj dvorani.

Što znači CFM? CFM je kratica za kubične stope u minuti, standardnu mjernu jedinicu protoka zraka za ventilatore, pročistače zraka i HVAC opremu. Množenjem CFM-a s 60 dobiva se broj kubičnih stopa na sat, koji je potreban u formuli za ACH.

Je li veći ACH uvijek bolji? Ne uvijek. Izmjene zraka veće od potrebnih za određenu prostoriju rasipaju energiju ventilatora, kao i energiju potrebnu za zagrijavanje ili hlađenje ulaznog zraka. Cilj je obično postići preporučeni raspon za određenu vrstu prostorije.

Dimenzionira li ovaj kalkulator cijeli HVAC sustav? Ne. On određuje potrebni protok ventilacije za jednu prostoriju. Cjeloviti projekt HVAC sustava uzima u obzir i toplinska i rashladna opterećenja, gubitke u kanalima te minimalne količine vanjskog zraka ovisno o broju korisnika.

Zašto imperijalna formula množi s 60? CFM mjeri protok zraka u minuti, dok ACH mjeri izmjene zraka po satu. Množenjem CFM-a s 60 minute se pretvaraju u sate prije dijeljenja sa zapreminom prostorije.

Izvori

• CDC — Ventilacija u zgradama: ciljajte na 5 izmjena zraka po satu
• Izmjene zraka po satu — Wikipedija
• EngineeringToolBox — Stope izmjene zraka za prostorije
• Norma ASHRAE 62.1 — Ventilacija za prihvatljivu kvalitetu zraka u zatvorenom prostoru