Oro srauto greičio skaičiuoklė — oro mainai per valandą (ACH) ir CFM

Oro srauto debito skaičiuoklė

Oro srauto skaičiuoklė apskaičiuoja oro apykaitą per valandą (ACH) – kiek kartų patalpos oras visiškai pakeičiamas per vieną valandą. Ji taip pat veikia atvirkščiai: nustato, kokį oro srautą turi tiekti ventiliatorius arba oro ištraukiamoji anga, kad būtų pasiekta tikslinė ACH reikšmė.

Kas yra oro apykaita per valandą?

Ventiliatorius arba ventiliacijos anga nukreipia orą į patalpą ir išstumia susikaupusį orą. Jei oro srautas per valandą prilygsta vienam patalpos oro kiekiui, patalpoje vyksta 1 oro apykaita per valandą. Jei per valandą perkeliamas dviejų patalpos oro kiekių tūris, pasiekiama 2 ACH. Didesnė ACH paprastai reiškia gaivesnį orą, mažiau susikaupusios drėgmės ir mažiau ore esančių dalelių. Labai didelė ACH taip pat kainuoja daugiau, nes intensyviau veikiantis ventiliatorius sunaudoja daugiau energijos ir įtraukia daugiau oro, kurį reikia pašildyti arba atvėsinti.

Oro srauto debito formulė

ACH lygi oro srautui, padalytam iš patalpos tūrio. Tūris lygus ilgio, pločio ir aukščio sandaugai; visi matmenys turi būti išreikšti tais pačiais vienetais.

$\text{Tūris} = L \times W \times H$

Metrinėje sistemoje oro srautas matuojamas kubiniais metrais per valandą (m³/h), todėl jis jau atitinka ACH esantį „per valandą“:

$\text{ACH} = \frac{\text{Oro srautas (m³/h)}}{\text{Tūris (m³)}}$

Imperinėje sistemoje oro srautas paprastai nurodomas CFM – kubinėmis pėdomis per minutę. Prieš dalijant iš patalpos tūrio, padauginus iš 60 jis perskaičiuojamas į kubines pėdas per valandą:

$\text{ACH} = \frac{60 \times \text{Oro srautas (CFM)}}{\text{Tūris (ft}^3\text{)}}$

Oro srautas, reikalingas tikslinei ACH reikšmei

Parenkant ventiliatorių arba oro valytuvą, formulė pertvarkoma taip, kad būtų apskaičiuotas oro srautas, o ne ACH.

$\text{Reikalingas oro srautas (m}^3\text{/h)} = \text{ACH} \times \text{Tūris (m}^3\text{)}$

$\text{Reikalingas oro srautas (CFM)} = \frac{\text{ACH} \times \text{Tūris (ft}^3\text{)}}{60}$

Skaičiavimo pavyzdys

Posėdžių kambario matmenys yra 5 m, 4 m ir 3 m. Jo tūris:

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

Oro anga tiekia 360 m³/h oro. Jos ACH:

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

Patalpoje vyksta 6 oro apykaitos per valandą.

Tie patys skaičiai tinka ir atvirkštiniam skaičiavimui. 6 000 ft³ (170 m³) patalpai, kuriai reikia 6 ACH, reikalingas toks oro srautas:

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

Rekomenduojama oro apykaita pagal patalpos tipą

Tinkama ACH priklauso nuo patalpos paskirties. Virtuvėje arba vonios kambaryje reikia didesnės oro apykaitos nei miegamajame, nes gaminant maistą ir maudantis susidaro daugiau drėgmės bei kvapų. Tai įprastos inžinerinėse rekomendacijose naudojamos ribos. Reglamentuojamuose projektuose pirmenybė teikiama vietos statybos normoms ir standartams, pavyzdžiui, ASHRAE 62,1.

Siekdami sumažinti per orą plintančių ligų riziką, JAV Ligų kontrolės ir prevencijos centrai (CDC) rekomenduoja užimtose uždarose patalpose siekti 5 ar didesnės švaraus oro apykaitos per valandą.

Dažnai užduodami klausimai

Kuo skiriasi oro srauto debitas ir ACH? Oro srauto debitas – tai oro tūris per laiko vienetą, matuojamas m³/h arba CFM. ACH palygina šį oro srautą su konkrečios patalpos dydžiu. Tas pats ventiliatorius mažoje spintoje užtikrina didelę ACH, o didelėje salėje – mažą.

Ką reiškia CFM? CFM reiškia kubines pėdas per minutę – standartinį ventiliatorių, oro valytuvų ir ŠVOK įrangos oro srauto vienetą. Padauginus CFM iš 60, jis perskaičiuojamas į kubines pėdas per valandą – būtent šio dydžio reikia ACH formulei.

Ar didesnė ACH visada yra geresnė? Ne visada. Oro apykaita, viršijanti patalpai reikalingą lygį, eikvoja ventiliatoriaus energiją ir energiją, naudojamą įeinančiam orui šildyti arba vėsinti. Paprastai siekiama atitikti patalpos tipui rekomenduojamą intervalą.

Ar ši skaičiuoklė parenka visą ŠVOK sistemą? Ne. Ji apskaičiuoja vienos patalpos vėdinimo debitą. Kuriant visą ŠVOK sistemą taip pat įvertinamos šildymo ir vėsinimo apkrovos, slėgio nuostoliai ortakiuose ir minimalus lauko oro kiekis, nustatomas pagal žmonių skaičių.

Kodėl imperinėje formulėje dauginama iš 60? CFM matuoja oro srautą per minutę, o ACH – oro apykaitą per valandą. Padauginus CFM iš 60, minutės perskaičiuojamos į valandas prieš dalijant iš patalpos tūrio.

Šaltiniai

• CDC – Vėdinimas pastatuose: siekti 5 oro apykaitų per valandą
• Oro apykaita per valandą – Vikipedija
• EngineeringToolBox – Oro apykaitos rodikliai patalpoms
• ASHRAE standartas 62.1 – Vėdinimas priimtinai patalpų oro kokybei užtikrinti