simple-cfm-airflow-calculator

Kalkulator przepływu powietrza CFM

Kalkulator przepływu powietrza CFM określa objętość powietrza przepływającego przez kanał w ciągu minuty. CFM oznacza stopy sześcienne na minutę i jest standardową jednostką przepływu powietrza w systemach ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC). Kalkulator przyjmuje dwie wartości: prędkość powietrza i rozmiar kanału, a następnie mnoży je, aby obliczyć natężenie przepływu powietrza.

Co mierzy CFM

CFM mierzy objętość przepływającego powietrza, a nie jego prędkość. Sama prędkość jest mierzona w stopach na minutę (FPM). Kanał, w którym powietrze płynie szybko, ale przez mały otwór, może przenosić taką samą objętość powietrza jak kanał z wolniejszym przepływem i większym otworem. CFM łączy oba te czynniki w jednej wartości.

Wyższa wartość CFM oznacza, że przez kanał przepływa więcej powietrza. Inżynierowie HVAC używają CFM do doboru wentylatorów, wymiarów kanałów oraz sprawdzania, czy pomieszczenie otrzymuje wystarczającą ilość świeżego powietrza.

Wzór na CFM

Podstawowy wzór to:

$Q = v \times A$

gdzie Q oznacza przepływ powietrza w stopach sześciennych na minutę, v — prędkość powietrza w stopach na minutę, a A — pole przekroju poprzecznego kanału w stopach kwadratowych.

Pole zależy od kształtu kanału.

W przypadku kanału prostokątnego, którego szerokość i wysokość mierzy się w calach:

$A = \frac{w}{12} \times \frac{h}{12}$

gdzie w oznacza szerokość kanału, a h jego wysokość; obie wartości podano w calach.

W przypadku kanału okrągłego, którego średnicę mierzy się w calach:

$A = \pi \left(\frac{d}{2} \div 12\right)^{2}$

gdzie d oznacza średnicę kanału w calach.

Dzielenie przez 12 pozwala przeliczyć cale na stopy, ponieważ wymiary kanału zwykle podaje się w calach, natomiast pole przepływu powietrza mierzy się w stopach kwadratowych.

Jak obliczyć CFM dla kanału prostokątnego

1. Zmierz szerokość i wysokość kanału w calach.
2. Ustal prędkość powietrza w stopach na minutę, mierząc ją przyrządem albo odczytując ze specyfikacji urządzenia.
3. Podziel każdy wymiar przez 12, aby przeliczyć go na stopy.
4. Pomnóż szerokość przez wysokość (obie wartości wyrażone w stopach), aby uzyskać pole w stopach kwadratowych.
5. Pomnóż pole przez prędkość, aby uzyskać CFM.

Przykład obliczeniowy

Kanał ma szerokość 12 cali (30,5 cm) i wysokość 8 cali (20 cm). Powietrze przepływa przez niego z prędkością 1000 stóp (300 m) na minutę.

A = (12 ÷ 12) × (8 ÷ 12) = 1,000 × 0,667 = 0,667 stóp kwadratowych (0,062 m²)

Q = 1000 × 0,667 = 666,67, co po zaokrągleniu daje 667 CFM

Jak obliczyć CFM dla kanału okrągłego

1. Zmierz średnicę kanału w calach.
2. Ustal prędkość powietrza w stopach na minutę.
3. Przelicz średnicę na promień wyrażony w stopach: promień = średnica ÷ 2 ÷ 12.
4. Oblicz pole za pomocą wzoru na pole koła: pole = π × promień².
5. Pomnóż pole przez prędkość, aby uzyskać CFM.

Przykład obliczeniowy

Okrągły kanał ma średnicę 10 cali. Powietrze przepływa przez niego z prędkością 800 stóp (240 m) na minutę.

r = 10 ÷ 2 ÷ 12 ≈ 0,41667 stopy (0,127 m)

A = π × (0,41667)² ≈ 0,545 stóp kwadratowych (0,0506 m²)

Q = 800 × 0,545415 = 436,33, co po zaokrągleniu daje 436 CFM

Typowe prędkości powietrza w kanałach HVAC

Rzeczywista prędkość zależy od systemu, ale w praktyce często spotyka się podane niżej zakresy.

Są to ogólne wytyczne, a nie sztywne reguły. Rzeczywiste wartości projektowe zależą od budynku, urządzeń i lokalnych przepisów.

Zastosowania obliczeń CFM

Wartości CFM pomagają przy wielu elementach projektowania budynków i doboru urządzeń.

• Dobór wymiarów kanałów nawiewnych i powrotnych w domach oraz biurach
• Dobór wentylatorów wywiewnych w łazienkach i kuchniach
• Sprawdzanie, czy pomieszczenia czyste i laboratoria spełniają wymagane współczynniki wymiany powietrza
• Dobór przepływu powietrza chłodzącego dla serwerowni
• Potwierdzanie, że budynek spełnia wymagania przepisów dotyczących wentylacji

Często zadawane pytania

Co oznacza CFM?

CFM oznacza stopy sześcienne na minutę. Jednostka ta mierzy objętość powietrza przepływającego przez kanał lub otwór w ciągu jednej minuty.

Jaka jest różnica między CFM a FPM?

FPM, czyli stopy na minutę, mierzy prędkość przepływu powietrza. CFM mierzy ilość przepływającego powietrza, łącząc prędkość z rozmiarem otworu kanału. CFM równa się iloczynowi wartości FPM i pola przekroju kanału w stopach kwadratowych.

Jak obliczyć CFM dla kanału prostokątnego?

Przelicz szerokość i wysokość z cali na stopy, pomnóż je przez siebie, aby uzyskać pole, a następnie pomnóż pole przez prędkość powietrza w stopach na minutę.

Jak obliczyć CFM dla kanału okrągłego?

Przelicz średnicę na promień wyrażony w stopach, podnieś promień do kwadratu, pomnóż go przez pi, aby uzyskać pole, a następnie pomnóż pole przez prędkość powietrza.

Ile CFM potrzebuje pomieszczenie?

Zależy to od wielkości pomieszczenia, jego przeznaczenia i tego, jak często powietrze wewnątrz powinno być wymieniane. Przybliżona ogólna wytyczna dla pomieszczeń mieszkalnych wynosi około 1 CFM na stopę kwadratową powierzchni podłogi, jednak rzeczywiste wymagania różnią się zależnie od zastosowania i lokalnych przepisów budowlanych.

Jak przeliczyć CFM na jednostki metryczne?

Jeden CFM odpowiada w przybliżeniu 0,0283 metra sześciennego na minutę.