Calcolatore dei ricambi d'aria all'ora (ACH)

Che cos’è un calcolatore dei ricambi d’aria all’ora?

Un calcolatore dei ricambi d’aria all’ora indica quante volte l’intero volume d’aria di una stanza viene sostituito da un impianto di ventilazione in un’ora. Prende la portata d’aria fornita dall’impianto e il volume della stanza e restituisce i ricambi d’aria all’ora (ACH) — il numero unico con cui i progettisti di ventilazione descrivono quanto rapidamente viene ventilato un ambiente.

Un “ricambio d’aria” significa che è stato immesso un volume di aria fresca pari all’intera stanza. Un ACH di 6 vuol dire che la stanza riceve sei volumi d’aria ogni ora, cioè un volume ogni dieci minuti. Più alto è l’ACH, più velocemente aria viziata, odori, umidità e particelle sospese vengono diluiti ed espulsi.

Perché contano i ricambi d’aria all’ora

L’ACH è il linguaggio comune della ventilazione per stanze molto diverse, perché rapporta la portata alla dimensione del locale. Una grande portata in un capannone enorme ricambia a stento l’aria, mentre un modesto ventilatore in un piccolo bagno può ricambiare l’aria molte volte all’ora. Le indicazioni di progetto si scrivono in ACH così da valere indipendentemente dalle dimensioni:

• Camere da letto e soggiorni sono di solito progettati intorno a 4–6 ACH.
• Cucine e bagni ne richiedono di più, circa 6–8 ACH, per eliminare umidità e odori di cottura.
• Cucine industriali, laboratori e stanze di isolamento ospedaliere sono tenuti molto più alti — 15 ACH o più — dove il controllo dei contaminanti è critico.

Come funziona il calcolatore?

Inserisci la portata d’aria che il tuo ventilatore o impianto di climatizzazione muove. L’unità predefinita è CFM (piedi cubi al minuto), standard sulle apparecchiature nordamericane, ma puoi passare il menu a m³/h se il tuo impianto è indicato in unità metriche. Inserisci poi lunghezza, larghezza e altezza della stanza — ogni dimensione ha il proprio selettore di unità (ft, m, in, cm), così misuri come preferisci.

Il calcolatore restituisce due risultati:

• Ricambi d’aria all’ora — il valore ACH.
• Volume della stanza — commutabile tra ft³, m³, litri, galloni (US) e yd³.

Per un ambiente open space o a L, dividilo in blocchi rettangolari, somma i volumi e usa il totale come volume della stanza.

Formule

Il volume della stanza è la lunghezza per la larghezza per l’altezza. Con la lunghezza $L$, la larghezza $W$ e l’altezza $H$:

I ricambi d’aria all’ora sono l’aria fornita in un’ora divisa per il volume della stanza. Poiché la portata in CFM è al minuto, si moltiplica per 60 per ottenere l’aria fornita all’ora, con il volume $V$ in piedi cubi:

Qui $Q$ è la portata in CFM. Se invece lavori interamente in metrico — portata in m³/h e volume in m³ — entrambe le grandezze sono già all’ora e nelle stesse unità, così il 60 si elimina:

Esempi svolti

Esempio 1: una camera da letto

Una camera misura 10 ft di lunghezza, 12 ft di larghezza e 8 ft di altezza, e un ventilatore fornisce 100 CFM. Prima il volume:

Poi i ricambi d’aria all’ora:

Quindi l’aria della stanza viene sostituita 6,25 volte all’ora — comodamente entro l’intervallo 4–6 di un soggiorno e leggermente sopra, il che va bene per una camera da letto.

Esempio 2: dimensionare un ventilatore a un obiettivo

Supponiamo che una stanza da 1000 ft³ necessiti di una ventilazione più forte e venga installato un ventilatore da 150 CFM:

Ciò dà 9 ricambi d’aria all’ora, il tipo di valore che punteresti a ottenere in una cucina molto usata o in una piccola officina. Per centrare un ACH preciso, riordina la formula: la portata necessaria è $Q = \dfrac{\text{ACH} \times V}{60}$, così una stanza da 1000 ft³ con obiettivo 6 ACH richiede $\dfrac{6 \times 1000}{60} = 100$ CFM.

Note pratiche

• Misura la stanza, non l’ingombro a terra. L’ACH dipende dal volume, quindi l’altezza del soffitto conta quanto la superficie del pavimento. Una stanza con soffitto a volta o a doppia altezza contiene molta più aria di quanto suggerisca la pianta, e richiede proporzionalmente più portata per raggiungere lo stesso ACH. Se ti serve solo il volume, il calcolatore di piedi cubi svolge da solo questo passaggio.
• Usa la portata effettivamente fornita, non quella di targa. Il CFM nominale di un ventilatore è misurato senza canalizzazioni. Curve, filtri e lunghi tratti di canale riducono la portata reale, così l’ACH reale è di solito più basso di quanto la targa suggerisca. Dove la precisione conta, usa la portata misurata alla griglia.
• L’ACH non è la capacità di raffreddamento. Il tasso di ventilazione risponde a “quanto è fresca l’aria”, non a “quanto è fredda”. Per dimensionare un condizionatore sul carico termico di una stanza, il calcolatore del condizionatore e il calcolatore BTU partono invece da superficie, isolamento e clima.
• Adatta l’obiettivo all’uso della stanza. Alza l’ACH obiettivo per cucine, bagni e ogni ambiente con umidità, fumi o molte persone, e tienilo moderato in camere da letto e soggiorni tranquilli, dove un valore alto spreca energia e può risultare fastidioso per le correnti.