Калькулятор кратности воздухообмена в час (ACH)

Что такое калькулятор кратности воздухообмена в час?

Калькулятор кратности воздухообмена в час показывает, сколько раз весь объём воздуха в помещении заменяется системой вентиляции за один час. Он берёт расход воздуха, который подаёт система, и объём помещения и возвращает кратность воздухообмена в час (ACH) — единственный показатель, которым инженеры-вентиляционщики описывают, насколько быстро проветривается пространство.

Один «воздухообмен» означает, что подан объём свежего воздуха, равный всему помещению. ACH, равный 6, значит, что помещение получает шесть объёмов помещения воздуха каждый час, то есть один объём каждые десять минут. Чем выше ACH, тем быстрее разбавляются и удаляются спёртый воздух, запахи, влага и взвешенные частицы.

Почему кратность воздухообмена в час важна

ACH — это общий язык вентиляции для очень разных помещений, потому что он нормирует расход воздуха на размер помещения. Большой расход в огромном складе едва перемешивает воздух, тогда как скромный вентилятор в маленькой ванной может обменять воздух много раз в час. Проектные рекомендации записывают в ACH, чтобы они действовали независимо от размеров:

• Спальни и жилые комнаты обычно проектируют примерно на 4–6 ACH.
• Кухни и ванные требуют больше, около 6–8 ACH, чтобы удалять влагу и запахи готовки.
• Профессиональные кухни, лаборатории и больничные изоляторы держат гораздо выше — 15 ACH и более — там, где контроль загрязнителей критичен.

Как работает калькулятор?

Введите расход воздуха, который перемещает ваш вентилятор или система HVAC. Единица по умолчанию — CFM (кубических футов в минуту), стандарт для североамериканского оборудования, но вы можете переключить выпадающий список на м³/ч, если ваше оборудование указано в метрических единицах. Затем введите длину, ширину и высоту помещения — у каждого размера свой выбор единиц (фут, м, дюйм, см), так что измеряйте как удобно.

Калькулятор возвращает два результата:

• Кратность воздухообмена в час — значение ACH.
• Объём помещения — переключается между фт³, м³, литрами, галлонами (США) и ярд³.

Для открытого или Г-образного пространства разбейте его на прямоугольные блоки, сложите объёмы и используйте сумму как объём помещения.

Формулы

Объём помещения — это длина, умноженная на ширину и на высоту. При длине $L$, ширине $W$ и высоте $H$:

Кратность воздухообмена в час — это воздух, поданный за один час, делённый на объём помещения. Поскольку расход в CFM приходится на минуту, его умножают на 60, чтобы получить воздух, поданный за час, при объёме $V$ в кубических футах:

Здесь $Q$ — расход в CFM. Если же вы считаете полностью в метрических единицах — расход в м³/ч и объём в м³ — обе величины уже отнесены к часу и в одних единицах, поэтому 60 исчезает:

Разобранные примеры

Пример 1: спальня

Спальня имеет длину 10 фут, ширину 12 фут и высоту 8 фут, а вентилятор подаёт 100 CFM. Сначала объём:

Затем кратность воздухообмена в час:

Итак, воздух в помещении заменяется 6,25 раза в час — с запасом внутри диапазона 4–6 для жилой комнаты и чуть выше, что нормально для спальни.

Пример 2: подбор вентилятора под цель

Предположим, помещению объёмом 1000 фт³ нужна более сильная вентиляция и устанавливают вентилятор с номиналом 150 CFM:

Это даёт 9 воздухообменов в час — такую кратность вы бы задавали для оживлённой кухни или небольшой мастерской. Чтобы попасть в конкретный ACH, преобразуйте формулу: нужный расход равен $Q = \dfrac{\text{ACH} \times V}{60}$, поэтому помещению объёмом 1000 фт³ при цели 6 ACH нужно $\dfrac{6 \times 1000}{60} = 100$ CFM.

Практические замечания

• Измеряйте помещение, а не площадь пола. ACH зависит от объёма, поэтому высота потолка важна так же, как площадь пола. Помещение со сводчатым или двусветным потолком вмещает гораздо больше воздуха, чем можно судить по плану, и требует пропорционально большего расхода, чтобы достичь того же ACH. Если нужен только сам объём, калькулятор кубических футов выполнит этот шаг отдельно.
• Используйте реально подаваемый расход, а не значение с таблички. Номинальный CFM вентилятора измеряют без воздуховодов. Отводы, фильтры и длинные участки воздуховодов снижают фактический расход, поэтому реальный ACH обычно ниже, чем следует из номинала. Где важна точность, используйте расход, измеренный у решётки.
• ACH — это не то же, что холодопроизводительность. Кратность вентиляции отвечает на вопрос «насколько свеж воздух», а не «насколько холоден». Для подбора кондиционера под тепловую нагрузку помещения калькулятор кондиционера и калькулятор BTU исходят вместо этого из площади, теплоизоляции и климата.
• Согласуйте цель с назначением помещения. Повышайте целевой ACH для кухонь, ванных и любых помещений с влагой, дымом или большим числом людей, и держите его умеренным в спальнях и тихих жилых комнатах, где высокая кратность тратит энергию и может ощущаться как сквозняк.