💨 Calcolatore del flusso d'aria nei condotti

Flusso d'aria (CMH)

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Sezione trasversale —

Info sul calcolo del condotto

Flusso d'aria (CMH) = Sezione trasversale (㎡) × Velocità (m/s) × 3600.

GUIDA

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Relazione tra velocità dell'aria e portata

Nei sistemi di condotte, la velocità dell'aria e la portata sono i parametri di progetto più fondamentali ma anche più critici. La portata (Q) si calcola con Q = V × A, dove Q è la portata (㎥/h o CMH), V è la velocità dell'aria (m/s) e A è l'area della sezione del condotto (㎡). Per convertire in CMH, moltiplica ㎥/s per 3,600. Un condotto da 200mm a 5m/s dà A = π × (0.1)² = 0.0314㎡ e Q = 0.0314 × 5 × 3,600 = 565 CMH. A 300mm, l'area diventa 0.0707㎡ per 1,271 CMH alla stessa velocità. Per un ufficio con 20 occupanti che richiedono 30 CMH ciascuno, il totale è 600 CMH; con un condotto da 250mm (0.049㎡), la velocità richiesta è 3.4m/s, entro l'intervallo consigliato di 2~8m/s.

Unità CMH (metro cubo all'ora)

CMH significa Cubic Meter per Hour, l'unità di portata d'aria più usata nella ventilazione. Un ufficio da 100㎡ con soffitto alto 2.5m contiene 250㎥; puntare a un ricambio d'aria all'ora richiede 250 CMH. In Nord America si usa il CFM, dove 1 CMH = 0.588 CFM e 1 CFM = 1.699 CMH. Gli ambienti residenziali richiedono 0.5~1.0 ricambi d'aria all'ora, gli uffici 1.5~2.5 e le sale riunioni 4~6. La ventilazione per persona è in genere 20~30 CMH, per le sale riunioni 30~50 CMH e per i parcheggi sotterranei 6~10 CMH per metro quadrato di superficie.

Standard di progettazione dei sistemi di ventilazione

Una progettazione efficace della ventilazione bilancia la qualità dell'aria interna con l'efficienza energetica. L'anidride carbonica dovrebbe restare sotto 1,000ppm, il PM10 sotto 100㎍/㎥ e il PM2.5 sotto 50㎍/㎥. La ventilazione può essere dimensionata in base all'occupazione (Q = N × q) o ai ricambi d'aria (Q = V × n). Una sala da 50 persone che richiede 40 CMH a persona necessita di 2,000 CMH; un ufficio da 500㎥ con 2 ricambi all'ora richiede 1,000 CMH. Gli spazi con cucine richiedono una ventilazione 10~20 volte superiore e in estate va considerata la ventilazione con recupero di calore.

Metodi di selezione della dimensione del condotto

Un dimensionamento corretto del condotto influisce direttamente su efficienza, rumore e costo di installazione. L'area di un condotto circolare è A = π × (D/2)², e l'area richiesta è A = Q ÷ (V × 3,600). Per fornire 1,500 CMH a 6m/s serve A = 0.069㎡, circa 297mm di diametro, quindi si seleziona lo standard da 300mm. La perdita per attrito è proporzionale alla lunghezza e al quadrato della velocità, con 0.1~0.2 mmAq per metro adatto ai condotti rettilinei. Ogni curva a 90 gradi provoca una perdita di pressione equivalente a 3~5m di condotto rettilineo. Diametri maggiori riducono la perdita di pressione e il costo operativo.

Problemi di rumore dovuti alla velocità dell'aria

Il rumore del condotto influisce direttamente sul comfort degli occupanti, e la velocità è un fattore importante. I condotti principali usano in genere 6~10m/s, i rami 4~8m/s e le aree di mandata 2~5m/s; biblioteche e studi limitano persino i condotti principali a 4~6m/s. Sopra 8m/s il rumore aumenta bruscamente. Il rumore turbolento cresce con la sesta potenza della velocità, quindi raddoppiare la velocità aggiunge circa 18dB. Aumentare il diametro del 20% riduce la velocità di circa il 30% e il rumore di 5~8dB. I silenziatori possono ridurre il rumore a banda larga di 20~30dB.

Ottimizzazione dell'efficienza del sistema HVAC

Ottimizzare l'efficienza HVAC riduce i costi energetici mantenendo il comfort. La potenza delle ventole cresce con il cubo della portata, quindi ridurre la portata del 20% consente di risparmiare circa il 49% di energia. I sistemi VAV regolano la portata in base al carico per un risparmio annuo del 30~50%, e le ventole con inverter risparmiano il 20~40% di potenza. I filtri andrebbero sostituiti ogni 3~6 mesi; un intasamento superiore al 30% aumenta il carico della ventola del 15~25%. Pulire i condotti ogni 2~3 anni e sigillare le perdite nei giunti recupera il 10~20% della portata persa.

Domande frequenti

Come si calcola il flusso d'aria (CMH) dal diametro del condotto e dalla velocità?

Flusso d'aria (CMH) = Area della sezione trasversale (㎡) × Velocità (m/s) × 3600. Per un condotto circolare, l'area è π × (diametro/2)².

Se conosco la portata richiesta, come scelgo il diametro del condotto?

Calcola l'area richiesta con A = portata ÷ (velocità × 3600), trova il diametro che produce quell'area e arrotonda per eccesso alla misura standard più vicina (ad es. 250mm, 300mm).

Cosa succede se la velocità dell'aria è impostata troppo alta?

Il rumore aumenta bruscamente sopra 8m/s. Il rumore turbolento cresce con la sesta potenza della velocità, quindi raddoppiare la velocità aggiunge circa 18dB.

Come posso ridurre il rumore mantenendo la stessa portata d'aria?

Aumentare il diametro del condotto abbassa la velocità a parità di portata. Un diametro maggiore del 20% riduce la velocità di circa il 30% e il rumore di 5-8dB.

Come dimensiono la ventilazione richiesta per un ufficio o una sala riunioni?

Dimensiona in base all'occupazione (Q = occupanti × CMH richiesti per persona) oppure ai ricambi d'aria (Q = volume della stanza × ricambi all'ora). Per esempio, 20 persone che richiedono 30 CMH ciascuna necessitano di 600 CMH totali.