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Calculadora de vazão de ar em CFM

Uma calculadora de vazão de ar em CFM determina o volume de ar que passa por um duto a cada minuto. CFM significa pés cúbicos por minuto, a unidade padrão de vazão de ar em sistemas de aquecimento, ventilação e ar-condicionado (HVAC). A calculadora recebe duas entradas, a velocidade do ar e o tamanho do duto, e multiplica esses valores para obter a vazão de ar.

O que o CFM mede

O CFM mede o volume do fluxo de ar, não sua velocidade. A velocidade, por si só, é medida em pés por minuto (FPM). Um duto com ar rápido, mas com uma abertura pequena, pode transportar o mesmo volume que um duto com ar mais lento e uma abertura maior. O CFM combina os dois fatores em um único número.

Um valor maior de CFM significa que uma quantidade maior de ar está passando pelo duto. Engenheiros de HVAC usam o CFM para dimensionar ventiladores, escolher as dimensões dos dutos e verificar se um ambiente recebe ar fresco suficiente.

Fórmula do CFM

A fórmula básica é:

$Q = v \times A$

em que Q é a vazão de ar em pés cúbicos por minuto, v é a velocidade do ar em pés por minuto e A é a área da seção transversal do duto em pés quadrados.

A área depende do formato do duto.

Para um duto retangular, com a largura e a altura medidas em polegadas:

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

em que w é a largura do duto e h é sua altura, ambas em polegadas.

Para um duto circular, com o diâmetro medido em polegadas:

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

em que d é o diâmetro do duto em polegadas.

Dividir por 12 converte polegadas em pés, pois as dimensões dos dutos geralmente são medidas em polegadas, enquanto a área da seção transversal é medida em pés quadrados.

Como calcular o CFM de um duto retangular

1. Meça a largura e a altura do duto em polegadas.
2. Determine a velocidade do ar em pés por minuto, medindo-a com um instrumento ou consultando as especificações do equipamento.
3. Divida cada dimensão por 12 para convertê-la em pés.
4. Multiplique a largura pela altura, ambas em pés, para obter a área em pés quadrados.
5. Multiplique a área pela velocidade para obter o CFM.

Exemplo prático

Um duto mede 12 polegadas (30,5 cm) de largura e 8 polegadas (20 cm) de altura. O ar passa por ele a 1000 pés (300 m) por minuto.

A = (12 ÷ 12) × (8 ÷ 12) = 1,000 × 0,667 = 0,667 pés quadrados (0,062 m²)

Q = 1000 × 0,667 = 666,67, que é arredondado para 667 CFM

Como calcular o CFM de um duto circular

1. Meça o diâmetro do duto em polegadas.
2. Determine a velocidade do ar em pés por minuto.
3. Converta o diâmetro em um raio em pés: raio = diâmetro ÷ 2 ÷ 12.
4. Determine a área usando a fórmula do círculo: área = π × raio².
5. Multiplique a área pela velocidade para obter o CFM.

Exemplo prático

Um duto circular tem 10 polegadas de diâmetro. O ar passa por ele a 800 pés (240 m) por minuto.

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

A = π × (0,41667)² ≈ 0,545 pés quadrados (0,0506 m²)

Q = 800 × 0,545415 = 436,33, que é arredondado para 436 CFM

Velocidades típicas do ar em dutos de HVAC

A velocidade real depende do sistema, mas essas faixas são comuns na prática.

Esses valores são orientações gerais, não regras fixas. Os valores reais de projeto dependem da edificação, dos equipamentos e das normas locais.

Onde são usados os cálculos de CFM

Os valores de CFM orientam várias partes do projeto de edificações e da seleção de equipamentos.

• Dimensionamento de dutos de insuflação e retorno em residências e escritórios
• Escolha de exaustores para banheiros e cozinhas
• Verificação de que salas limpas e laboratórios atendem às taxas de renovação de ar exigidas
• Dimensionamento da vazão de ar de refrigeração para salas de servidores
• Confirmação de que uma edificação atende às normas de ventilação

Dúvidas frequentes

O que significa CFM?

CFM significa pés cúbicos por minuto. Essa unidade mede o volume de ar que passa por um duto ou abertura em um minuto.

Qual é a diferença entre CFM e FPM?

FPM, pés por minuto, mede a velocidade com que o ar se desloca. O CFM mede a quantidade de ar em movimento, combinando a velocidade com o tamanho da abertura do duto. O CFM é igual ao FPM multiplicado pela área da seção transversal do duto em pés quadrados.

Como calcular o CFM de um duto retangular?

Converta a largura e a altura de polegadas para pés, multiplique-as para obter a área e, em seguida, multiplique a área pela velocidade do ar em pés por minuto.

Como calcular o CFM de um duto circular?

Converta o diâmetro em um raio em pés, eleve o raio ao quadrado, multiplique por pi para obter a área e, em seguida, multiplique a área pela velocidade do ar.

De quanto CFM um ambiente precisa?

Isso depende do tamanho e do uso do ambiente, além da frequência com que o ar interno deve ser renovado. Uma orientação aproximada comum para ambientes residenciais é de cerca de 1 CFM por pé quadrado de área do piso, embora os requisitos reais variem conforme a aplicação e as normas locais de construção.

Como converter CFM para unidades métricas?

Um CFM equivale a aproximadamente 0,0283 metros cúbicos por minuto.