Kalkulačka rýchlosti prietokov — Zmeny vzduchu za hodinu (ACH) a CFM

Kalkulačka rýchlosti prietokov

V jednej vete: miestnosť "dýcha" — tento nástroj vám povie, koľkokrát za hodinu sa vymení všetok vzduch vo vnútri (zmeny vzduchu za hodinu alebo ACH), alebo koľko prietoku vzduchu potrebujete na dosiahnutie požadovanej rýchlosti dýchania.

Predstavte si spálňu. Ventilátor tlačí čerstvý vzduch dovnútra a zatuchnutý vzduch von. Ak ventilátor presunie presne jeden objem miestnosti za hodinu, ide o 1 zmenu vzduchu za hodinu. Presunúť dva objemy znamená 2 ACH. To je celá myšlienka. Viac zmien vzduchu znamená čerstvejší vzduch, menej pachov, menej vlhkosti a menej vzdušných časticiel.

Používajte to dvoma spôsobmi:

• Nájdite ACH, ktoré teraz máte — zadajte veľkosť miestnosti a prietok ventilátora.
• Nájdite prietok vzduchu, ktorý potrebujete — zadajte veľkosť miestnosti a cieľové ACH a získajte požadovanú rýchlosť (m³/h alebo CFM) na dimenzovanie ventilátora alebo čističa.

---

Vzorec

ACH je iba prietok vzduchu delený objemom miestnosti — koľko objemov miestnosti prechádza každú hodinu.

Metrické (prietok vzduchu v kubických metroch za hodinu):

$\text{ACH} = \frac{\text{Airflow (m³/h)}}{\text{Volume (m³)}}$

Imperiálne (prietok vzduchu v CFM = kubické stopy za minútu):

$\text{ACH} = \frac{60 \times \text{Airflow (CFM)}}{\text{Volume (ft³)}}$

60 konvertuje kubické stopy za minútu na za hodinu. Metrický prietok je už za hodinu, takže nepotrebuje žiadny faktor. Objem je vždy dĺžka × šírka × výška.

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

Na dimenzovanie zariadenia prearrangujte vzorec na riešenie požadovaného prietoku vzduchu:

$\text{Required airflow} = \text{ACH} \times \text{Volume} \quad(\text{metric, m³/h})$

$\text{Required CFM} = \frac{\text{ACH} \times \text{Volume (ft³)}}{60}$

Vypracovaný príklad

Konferenčná miestnosť 5 × 4 × 3 m má objem 60 m³. Jej zásobovanie poskytuje 360 m³/h:

$\text{ACH} = \frac{360}{60} = 6 \text{ air changes per hour}$

Spätným výpočtom: na dosiahnutie 6 ACH v miestnosti 6 000 ft³ potrebujete 6 × 6000 ÷ 60 = 600 CFM — rovnakú kontrolu dimenzionávania, ktorú používajú sprievodcovia čistého vzduchu na hodnotenie čističov.

---

Odporúčané zmeny vzduchu podľa typu miestnosti

Ciele ACH závisia od toho, ako sa priestor používa — zaneprázdnená kuchyňa potrebuje oveľa viac ako tichá spálňa. Toto sú bežné rozsahy inžinierskych sprievodcov; miestne stavebné kódy a normy ako ASHRAE 62.1 majú v regulovaných projektoch prioritu.

Pre riziko prenosu choroby vzduchom verejnozdravotnícke poradenstvo naznačuje, že cieľom je 5 alebo viac ACH čistého vzduchu v obývaných vnútorných priestoroch.

Vyberte typ miestnosti v kalkulačke, aby ste zistili, či váš výsledok spadá pod, do alebo nad jej odporúčaný rozsah.

---

Fragmenty kódu

Každý vypočítava ACH z prietoku ventilátora a rozmerov miestnosti, potom prietok vzduchu potrebný pre cieľové ACH. Metrické používa m³/h; imperiálne používa CFM (všimnite si ×60).

1' Metric: A1=L  B1=W  C1=H (metres)  D1=airflow m³/h
2Volume  =A1*B1*C1
3ACH     =D1/(A1*B1*C1)
4
5' Imperial: A1..C1 in feet, D1=CFM, E1=target ACH
6ACH_imp      =60*D1/(A1*B1*C1)
7Required_CFM =E1*(A1*B1*C1)/60
8

1def ach(airflow, l, w, h, imperial=False):
2    vol = l * w * h
3    return 60 * airflow / vol if imperial else airflow / vol
4
5def required_airflow(target_ach, l, w, h, imperial=False):
6    vol = l * w * h
7    return target_ach * vol / 60 if imperial else target_ach * vol
8
9print(ach(360, 5, 4, 3))                 # 6.0 ACH (metric)
10print(required_airflow(6, 20, 15, 20, imperial=True))  # CFM
11

1const ach = (airflow, l, w, h, imperial = false) => {
2  const vol = l * w * h;
3  return imperial ? (60 * airflow) / vol : airflow / vol;
4};
5
6const requiredAirflow = (targetAch, l, w, h, imperial = false) => {
7  const vol = l * w * h;
8  return imperial ? (targetAch * vol) / 60 : targetAch * vol;
9};
10
11console.log(ach(360, 5, 4, 3)); // 6
12

1static double ach(double airflow, double l, double w, double h, boolean imperial) {
2    double vol = l * w * h;
3    return imperial ? 60 * airflow / vol : airflow / vol;
4}
5static double requiredAirflow(double ach, double l, double w, double h, boolean imperial) {
6    double vol = l * w * h;
7    return imperial ? ach * vol / 60 : ach * vol;
8}
9

1static double Ach(double airflow, double l, double w, double h, bool imperial = false)
2    => imperial ? 60 * airflow / (l * w * h) : airflow / (l * w * h);
3
4static double RequiredAirflow(double ach, double l, double w, double h, bool imperial = false)
5    => imperial ? ach * l * w * h / 60 : ach * l * w * h;
6

1double ach(double airflow, double l, double w, double h, bool imperial = false) {
2    double vol = l * w * h;
3    return imperial ? 60 * airflow / vol : airflow / vol;
4}
5double required_airflow(double ach, double l, double w, double h, bool imperial = false) {
6    double vol = l * w * h;
7    return imperial ? ach * vol / 60 : ach * vol;
8}
9

1func ACH(airflow, l, w, h float64, imperial bool) float64 {
2    vol := l * w * h
3    if imperial {
4        return 60 * airflow / vol
5    }
6    return airflow / vol
7}
8

1fn ach(airflow: f64, l: f64, w: f64, h: f64, imperial: bool) -> f64 {
2    let vol = l * w * h;
3    if imperial { 60.0 * airflow / vol } else { airflow / vol }
4}
5

1function ach($airflow, $l, $w, $h, $imperial = false) {
2    $vol = $l * $w * $h;
3    return $imperial ? 60 * $airflow / $vol : $airflow / $vol;
4}
5

1def ach(airflow, l, w, h, imperial: false)
2  vol = l * w * h
3  imperial ? 60 * airflow / vol : airflow / vol
4end
5

1ach <- function(airflow, l, w, h, imperial = FALSE) {
2  vol <- l * w * h
3  if (imperial) 60 * airflow / vol else airflow / vol
4}
5

---

Často kladené otázky

Rýchlosť prietoku vzduchu oproti zmenám vzduchu za hodinu — aký je rozdiel? Rýchlosť prietoku vzduchu je objem za čas (m³/h alebo CFM) — koľko vzduchu sa pohybuje. ACH je tento prietok relatívny k miestnosti, takže ventilátor 300 CFM dáva vysoký ACH v skrini a nízky ACH v hale.

Čo je CFM? Kubické stopy za minútu, štandardná imperiálna jednotka prietoku vzduchu pre ventilátory, čističe a HVAC. Vynásobte 60, aby ste porovnali s objemom miestnosti za hodinu; kalkulačka to urobí, keď si vyberiete imperiálne jednotky.

Je vyšší ACH vždy lepší? Nie úplne. Nad tým, čo priestor potrebuje, dodatočné zmeny vzduchu plytvajú energiou ventilátora a vykurovaním/chladením. Prispôsobte sa odporúčanému rozsahu pre typ miestnosti.

Dimenzuje to celý systém HVAC? Dimenzuje rýchlosť ventilácie pre jeden priestor. Úplný návrh HVAC tiež zvažuje záťaže vykurovania/chladenia, straty potrubí a minimá vonkajšieho vzduchu na základe obsadenosti.

---

Zdroje

• CDC — Ventilation in Buildings: aim for 5 air changes per hour
• Air changes per hour — Wikipedia
• EngineeringToolBox — Air change rates for rooms
• ASHRAE Standard 62.1 — Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality