Калькулятор швидкості повітря — Повітрозміни на годину (ACH) та CFM

Калькулятор швидкості повітря

Однією фразою: кімната "дихає" — цей інструмент говорить вам, скільки разів на годину весь повітрь всередину змінюється (повітрозміни на годину, або ACH), або скільки повітря вам потрібно, щоб досягти бажаної швидкості дихання.

Уявіть спальню. Вентилятор подає свіже повітря всередину, а затхле виводить назовні. Якщо вентилятор переміщує рівно одну кімнату повітря кожну годину, це 1 повітрозміна за годину. Переміщуйте дві кімнати, і це 2 ACH. Ось і вся ідея. Більше повітрозмін означає свіжіше повітря, менше запахів, менше вологи та менше частинок у повітрі.

Використовуйте його двома способами:

• Знайдіть ACH, який ви отримуєте зараз — введіть розмір кімнати та витрату повітря від вентилятора.
• Знайдіть потрібну витрату повітря — введіть розмір кімнати та бажаний ACH, і отримайте необхідну швидкість (м³/год або CFM), щоб вибрати розмір вентилятора або очищувача.

---

Формула

ACH — це просто витрата повітря, поділена на обсяг кімнати — скільки об'ємів кімнати проходить кожну годину.

Метрична (витрата повітря в кубічних метрах на годину):

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

Імперська (витрата повітря в CFM = кубічні фути на хвилину):

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

Значення 60 перетворює кубічні-фути-за-хвилину в за-годину. Метрична витрата повітря вже за годину, тому їй не потрібен коефіцієнт. Обсяг завжди дорівнює довжині × ширині × висоті.

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

Щоб розраховувати обладнання, переверніть формулу, щоб вирішити потрібну витрату повітря:

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

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

Опрацьований приклад

Кімната засідань розміром 5 × 4 × 3 м має обсяг 60 м³. Її подача забезпечує 360 м³/год:

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

Працюючи у зворотному напрямку: щоб досягти 6 ACH у кімнаті об'ємом 6000 ft³, вам потрібно 6 × 6000 ÷ 60 = 600 CFM — така сама перевірка розміру, яку використовує керівництво щодо чистого повітря для оцінки очищувачів.

---

Рекомендовані повітрозміни за типом кімнати

Цілі ACH залежать від того, як використовується простір — зайнята кухня потребує набагато більше, ніж тиха спальня. Це загальні діапазони інженерних рекомендацій; місцеві будівельні коди та стандарти, такі як ASHRAE 62.1, мають переважність для регульованих проектів.

Щодо ризику передачі хвороб повітряним шляхом, рекомендації громадської охорони здоров'я пропонують прагнути 5 або більше ACH чистого повітря у занятих внутрішніх приміщеннях.

Виберіть тип кімнати в калькуляторі, щоб побачити, чи ваш результат перебуває нижче, в межах чи вище його рекомендованого діапазону.

---

Фрагменти коду

Кожна обчислює ACH з витрати вентилятора та розмірів кімнати, а також витрату повітря, необхідну для досягнення цільового ACH. Метрична використовує м³/год; імперська використовує CFM (зверніть увагу на ×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

---

Часті питання

Витрата повітря vs. повітрозміни на годину — яка різниця? Витрата повітря — це об'єм за час (м³/год або CFM) — скільки повітря переміщується. ACH — це ця витрата відносно кімнати, тому вентилятор потужністю 300 CFM забезпечує високий ACH у шафі та низький ACH у коридорі.

Що таке CFM? Кубічні фути на хвилину, стандартна імперська одиниця виміру витрати повітря для вентиляторів, очищувачів та HVAC систем. Помножте на 60, щоб порівняти з обсягом кімнати за годину; калькулятор робить це при виборі імперської системи.

Чи завжди вищий ACH краще? Не зовсім. Поза межами того, що потребує простір, додаткові повітрозміни витрачають енергію вентилятора та опалення/охолодження. Відповідайте рекомендованому діапазону для типу кімнати.

Чи це розраховує всю HVAC систему? Це розраховує швидкість вентиляції для одного простору. Повний дизайн HVAC також враховує навантаження на опалення/охолодження, втрати в повітроводах та мінімуми зовнішнього повітря на основі кількості людей.

---

Джерела

• CDC — Вентиляція будинків: прагнення 5 повітрозмін на годину
• Повітрозміни на годину — Wikipedia
• EngineeringToolBox — Швидкості повітрозмін для кімнат
• ASHRAE Standard 62.1 — Вентиляція для прийнятної якості повітря в приміщенні