Calculator Rata de Curgere a Aerului — Schimburi de Aer pe Oră (ACH) & CFM

Calculator pentru debitul de aer

Un calculator pentru debitul de aer determină schimburile de aer pe oră (ACH): numărul de înlocuiri complete ale aerului dintr-o încăpere într-o oră. De asemenea, funcționează invers, determinând debitul de aer pe care un ventilator sau o gură de ventilație trebuie să îl furnizeze pentru a atinge o valoare ACH țintă.

Ce sunt schimburile de aer pe oră?

Un ventilator sau o gură de ventilație introduce aer într-o încăpere și evacuează aerul viciat. Dacă debitul de aer este egal cu volumul încăperii într-o oră, încăperea are 1 schimb de aer pe oră. Dacă deplasează de două ori volumul încăperii într-o oră, încăperea are 2 ACH. Un ACH mai mare înseamnă de obicei aer mai proaspăt, mai puțină umiditate reținută și mai puține particule în suspensie. Un ACH foarte mare costă, de asemenea, mai mult, deoarece un ventilator care funcționează mai intens consumă mai multă energie și introduce mai mult aer care trebuie încălzit sau răcit.

Formula debitului de aer

ACH este egal cu debitul de aer împărțit la volumul încăperii. Volumul este lungimea înmulțită cu lățimea și înălțimea, toate exprimate în aceeași unitate.

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

În unități metrice, debitul de aer se măsoară în metri cubi pe oră (m³/h), ceea ce corespunde deja expresiei „pe oră” din ACH:

$\text{ACH} = \frac{\text{Debit de aer (m³/h)}}{\text{Volum (m³)}}$

În unități imperiale, debitul de aer este exprimat de obicei în CFM, adică picioare cubice pe minut. Înmulțirea cu 60 îl transformă în picioare cubice pe oră înainte de împărțirea la volumul încăperii:

$\text{ACH} = \frac{60 \times \text{Debit de aer (CFM)}}{\text{Volum (ft}^3\text{)}}$

Debitul de aer necesar pentru un ACH țintă

Pentru dimensionarea unui ventilator sau purificator de aer, formula se rearanjează pentru a determina debitul de aer în locul ACH.

$\text{Debit de aer necesar (m}^3\text{/h)} = \text{ACH} \times \text{Volum (m}^3\text{)}$

$\text{Debit de aer necesar (CFM)} = \frac{\text{ACH} \times \text{Volum (ft}^3\text{)}}{60}$

Exemplu de calcul

O sală de ședințe are dimensiunile 5 m pe 4 m pe 3 m. Volumul său este:

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

O gură de ventilație furnizează 360 m³/h de aer. ACH-ul său este:

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

Încăperea are 6 schimburi de aer pe oră.

Aceleași valori funcționează și invers. O încăpere de 6.000 ft³ (170 m³) care necesită 6 ACH are nevoie de:

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

Schimburi de aer recomandate în funcție de tipul încăperii

Valoarea potrivită a ACH depinde de modul în care este utilizat un spațiu. O bucătărie sau o baie necesită mai multe schimburi de aer decât un dormitor, deoarece gătitul și baia adaugă umiditate și mirosuri. Acestea sunt intervale uzuale din ghidurile de proiectare. Reglementările și standardele locale în construcții, precum ASHRAE 62,1, au prioritate în cazul proiectelor reglementate.

Pentru reducerea riscului de îmbolnăvire prin agenți patogeni din aer, Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor din SUA (CDC) recomandă atingerea unei valori de 5 sau mai mari a schimburilor de aer curat pe oră în spațiile interioare ocupate.

Întrebări frecvente

Care este diferența dintre debitul de aer și ACH? Debitul de aer este un volum de aer pe unitatea de timp, măsurat în m³/h sau CFM. ACH compară debitul respectiv cu dimensiunea unei încăperi anume. Același ventilator produce un ACH mare într-o debara mică și un ACH mic într-o sală mare.

Ce înseamnă CFM? CFM este abrevierea pentru picioare cubice pe minut, unitatea standard pentru debitul de aer al ventilatoarelor, purificatoarelor de aer și echipamentelor HVAC. Înmulțirea CFM cu 60 îl transformă în picioare cubice pe oră, valoarea necesară pentru formula ACH.

Un ACH mai mare este întotdeauna mai bun? Nu întotdeauna. Schimburile de aer care depășesc necesarul unei încăperi irosesc energia ventilatorului și energia utilizată pentru încălzirea sau răcirea aerului introdus. De obicei, obiectivul este respectarea intervalului recomandat pentru tipul respectiv de încăpere.

Acest calculator dimensionează un sistem HVAC complet? Nu. El dimensionează debitul de ventilație pentru o singură încăpere. Proiectarea completă a unui sistem HVAC ia în calcul și sarcinile de încălzire și răcire, pierderile în conducte și debitele minime de aer exterior în funcție de gradul de ocupare.

De ce înmulțește formula în unități imperiale cu 60? CFM măsoară debitul de aer pe minut, dar ACH măsoară schimburile de aer pe oră. Înmulțirea CFM cu 60 transformă minutele în ore înainte de împărțirea la volumul încăperii.

Surse

• CDC — Ventilația în clădiri: obiectivul de 5 schimburi de aer pe oră
• Schimburi de aer pe oră — Wikipedia
• EngineeringToolBox — Ratele de schimb de aer pentru încăperi
• Standardul ASHRAE 62.1 — Ventilația pentru o calitate acceptabilă a aerului interior