Tính toán
Kỹ thuật
Toán họcMáy tính CFM
Máy tính CFM cho HVAC và thông gió. Tính lưu lượng gió theo kích thước phòng, số lần thay đổi không khí hoặc tải làm lạnh/sưởi.
Máy tính CFM giúp bạn xác định lưu lượng gió cần thiết tính bằng Cubic Feet per Minute cho hệ thống HVAC, thông gió và ứng dụng làm lạnh. Tính toán dựa trên thể tích phòng, số lần thay đổi không khí mong muốn mỗi giờ hoặc tải sưởi/làm lạnh.
Có góp ý? Báo lỗi, đề xuất tính năng, hoặc chia sẻ suy nghĩ — chúng tôi đọc tất cảCFM là gì?
CFM (Cubic Feet per Minute - Feet khối mỗi phút) là đo lường lưu lượng gió hoặc thể tích không khí di chuyển mỗi phút. Đây là đơn vị tiêu chuẩn để đo thông gió, công suất HVAC và hiệu suất quạt. CFM xác định tốc độ không khí được trao đổi trong phòng hoặc không gian. Ví dụ, 100 CFM có nghĩa là 100 feet khối không khí được di chuyển mỗi phút. CFM phù hợp đảm bảo thông gió đầy đủ, kiểm soát nhiệt độ và chất lượng không khí. Nó được tính dựa trên thể tích phòng và số lần thay đổi không khí mong muốn mỗi giờ (ACH), hoặc từ yêu cầu tải sưởi/làm lạnh.
Công thức tính CFM
1. CFM = (Thể tích phòng ft³ × ACH) / 60
2. CFM = (BTU/hr) / (1.08 × ΔT)
3. CFM = (BTU/hr) / (1.08 × ΔT)
Trong đó: ACH = Lần thay không khí mỗi giờ, ΔT = Chênh lệch nhiệt độ (°F)
Hệ số nhiệt hiện 1,08 giả định không khí tiêu chuẩn (0,075 lb/ft³, 70 °F ở mực biển). Với các phương pháp theo tải nhiệt, công cụ này tính lại hệ số thành 1,08 × (ρ/0,075) dựa trên độ cao công trình và nhiệt độ không khí (hiệu chỉnh độ cao theo ASHRAE), để dàn lạnh, quạt và ống dẫn không bị thiếu kích thước ở vùng cao.
Lần thay không khí mỗi giờ khuyến nghị
Khu vực sinh hoạt dân dụng: 4-6 ACH
Phòng ngủ: 3-4 ACH
Nhà bếp: 8-12 ACH
Phòng tắm: 8-12 ACH
Văn phòng: 6-8 ACH
Xưởng/Nhà để xe: 15-20 ACH
Phòng thí nghiệm: 15-20 ACH
Phòng máy chủ: 20-30 ACH
Ứng dụng
- Thiết kế HVAC: Định kích thước bộ xử lý không khí, quạt và máy thổi
- Thông gió: Đảm bảo cung cấp không khí trong lành đầy đủ
- Làm lạnh: Xác định lưu lượng gió cho điều hòa không khí
- Sưởi: Tính toán phân phối không khí ấm
- Chất lượng không khí trong nhà: Loại bỏ chất ô nhiễm và mùi
- Công nghiệp: Thu gom bụi, hút khói
- Phòng trồng cây: Thông gió và kiểm soát khí hậu cho cây
Mẹo tính toán CFM
- ACH cao hơn cải thiện chất lượng không khí nhưng tăng chi phí năng lượng
- Cân nhắc quạt trần có thể cải thiện lưu thông không khí mà không cần trao đổi không khí đầy đủ
- Phòng tắm và nhà bếp cần ACH cao hơn do độ ẩm và mùi
- Chênh lệch nhiệt độ cho sưởi thường 8-14°C, cho làm lạnh 8-11°C
- Tính đến tổn thất ống dẫn - thêm 10-20% vào CFM tính toán
- Xác minh thông số quạt khớp cả yêu cầu CFM và áp suất tĩnh
- Quy chuẩn xây dựng địa phương có thể chỉ định tốc độ thông gió tối thiểu
Câu Hỏi Thường Gặp
CFM viết tắt của cubic feet per minute, lưu lượng thể tích không khí dùng trong thiết kế HVAC và thông gió. Công thức cơ bản là CFM = (Thể tích phòng × ACH) / 60, với thể tích phòng tính bằng feet khối và ACH (số lần thay không khí trong giờ) phản ánh cường độ thông gió cần thiết theo loại không gian. Ví dụ phòng ngủ 2.400 ft³ cần 4 ACH yêu cầu (2400 × 4) / 60 = 160 CFM. ASHRAE 62.1 công bố ACH tối thiểu và lưu lượng theo người cho hơn 100 loại không gian. Đơn vị SI tương đương là L/s (1 CFM ≈ 0,4719 L/s), được dùng bởi Eurovent và EN 16798.
ASHRAE 62.1-2022 quy định thông gió theo diện tích sàn cộng theo người thay vì một giá trị ACH duy nhất. Giá trị ACH tương đương điển hình ở Bảng 6.2.2.1: văn phòng 4-6 ACH, lớp học 6-8, bếp 12-15, nhà vệ sinh 10-15, phòng tập 8-12, phòng ngủ 5-7. Bệnh viện và phòng thí nghiệm dùng tốc độ cao hơn nhiều theo ASHRAE 170 và 110 — phòng mổ yêu cầu tối thiểu 20 ACH. Nhà ở dân dụng ASHRAE 62.2 khuyến nghị 7,5 CFM mỗi người cộng 3 CFM mỗi 100 ft² sàn. Luôn kết hợp giá trị tính được với mã cơ điện địa phương — có thể nghiêm ngặt hơn ASHRAE.
CFM cấp là không khí đã điều hòa đưa vào không gian, CFM hồi là không khí trở về thiết bị xử lý để tái điều hòa, còn CFM thải là không khí thải trực tiếp ra ngoài trời. Trong hệ thống cân bằng, cấp = hồi + thải + truyền chuyền. Nhà vệ sinh, bếp và phòng thí nghiệm thường vận hành áp suất âm (thải > cấp) để mùi và chất bẩn không lan sang phòng kề; lớp học, văn phòng vận hành dương nhẹ. Cân bằng áp được kiểm bằng bút khói hoặc đồng hồ áp, và ASHRAE 62.1 yêu cầu thiết kế duy trì chênh lệch theo dự định ở mọi chế độ kể cả economizer.
IRC M1503.4 và IMC 507.4 yêu cầu hút mùi bếp loại bỏ khí cháy, hơi dầu và độ ẩm. Quy tắc kinh nghiệm cho bếp dân dụng là 100 CFM mỗi foot dài bề rộng mặt bếp, hoặc 1 CFM mỗi 100 BTU/h công suất đầu đốt, chọn giá trị lớn hơn. Bếp 36 inch công suất 60.000 BTU cần lớn hơn giữa 300 CFM và 600 CFM. Máy hút trên 400 CFM trong nhà ở kích hoạt yêu cầu bổ sung không khí cấp bù theo IRC M1503.6 để ngăn đảo dòng thiết bị cháy. Máy hút thương mại theo NFPA 96 và yêu cầu vận tốc bắt 50–100 ft/min trên mặt máy hút.
Lưu lượng qua ống dẫn phụ thuộc tiết diện, vận tốc và sụt áp. Phương trình liên tục Q = V × A cho thấy gấp đôi tiết diện ở vận tốc không đổi sẽ gấp đôi CFM, nhưng vận tốc quá cao gây ồn và tổn thất ma sát. ASHRAE khuyến nghị 700–900 fpm cho nhánh trong hệ thống áp thấp và đến 2.000 fpm cho ống chính. Ống nhỏ buộc quạt làm việc nặng hơn, tăng áp tĩnh và giảm CFM thực tế dưới định mức. Dùng ASHRAE Duct Fitting Database hoặc biểu đồ ma sát (0,08-0,1 inWG mỗi 100 ft là thông thường) để chọn từng đoạn cho lưu lượng thiết kế.
Không khí bổ sung là không khí ngoài trời tươi đưa vào để thay không khí được hút ra. Không có nó, hút 1.000 CFM khỏi nhà kín tạo áp âm hút khí xuống ống khói (đảo dòng), đẩy không khí ẩm vào tường và có thể gây khó mở cửa. IRC M1503.6 bắt buộc bổ sung cho máy hút bếp dân dụng trên 400 CFM; IMC 501.4.1 và ASHRAE 62.1 yêu cầu khi tổng lưu lượng thải vượt 15 CFM mỗi người hoặc khi xuất hiện chênh lệch áp đáng kể. Không khí bổ sung phải được làm dịu (gia nhiệt hoặc làm mát) để bảo đảm tiện nghi và tránh ngưng tụ trong những ngày đông lạnh.
Có. Khi tính theo tải làm lạnh hoặc tải sưởi, máy tính này không còn dùng hệ số nhiệt hiện cố định 1,08 ở mực biển. Bạn nhập độ cao công trình (ft hoặc m) và nhiệt độ không khí trong nhà, công cụ sẽ tính lại hệ số thành 1,08 × (ρ / 0,075), trong đó mật độ không khí ρ lấy từ quan hệ áp suất khí quyển theo độ cao P = 29,921 × (1 − 6,8753e-6 × ft)^5,2559 inHg và định luật khí lý tưởng ρ = 1,325 × P / (T°F + 459,67). Mật độ không khí giảm khoảng 4 phần trăm mỗi 1.000 ft, nên ở Denver (5.280 ft) hệ số giảm còn gần 0,90 và CFM yêu cầu tăng khoảng 16 phần trăm; giữ nguyên 1,08 sẽ làm thiếu kích thước dàn lạnh, quạt và ống dẫn. Kết quả còn hiển thị hệ số đã hiệu chỉnh, mật độ không khí theo lb/ft³ và kg/m³, cùng lưu lượng SI theo L/s. Điều này phù hợp ACCA Manual D và Climatic Design Information của ASHRAE Handbook. Ở độ cao 0 ft và 70 °F, kết quả bằng đúng phép tính cổ điển với 1,08.
Đo tại hiện trường dùng ống Pitot-tĩnh quét tiết diện ngang ống theo ASHRAE 111 — trung bình các áp vận tốc tại nhiều điểm cho vận tốc, nhân với diện tích cho CFM. Công cụ khác gồm anemometer dây nóng (tốt cho vận tốc thấp), anemometer cánh quay tại lưới (có hiệu chỉnh hệ số K của miệng thổi) và chụp đo lưu lượng đặt trên miệng gió (đọc trực tiếp CFM, độ chính xác ±5 phần trăm). Luôn quét ít nhất 7,5 đường kính phía hạ lưu mọi nhiễu loạn theo AABC. Trạm đo chênh áp được hiệu chuẩn nhà máy cho ống cho phép giám sát liên tục trong hệ thống tự động hóa tòa nhà.
MáY TíNH Kỹ THUậT39
WUTOOLS