Калькулятор повітроводів / CFM
Розрахунок повітроводу починається з витрати повітря: скільки кубічних футів за хвилину (CFM) або літрів за секунду має пропускати ділянка. Занадто малий переріз свистить, недостатньо забезпечує кімнату повітрям і піднімає статичний тиск; занадто великий витрачає зайвий листовий метал і місце в каркасі.
Цей калькулятор перетворює необхідну витрату повітря та роль повітроводу — гілка, магістраль чи витяжка — на готовий до придбання круглий діаметр, набір еквівалентних прямокутних варіантів для фіксованої глибини каркаса, та результуючу швидкість повітря, перевірену за рекомендованою межею. Введіть кілька ділянок, і калькулятор також розрахує основну магістраль за сумою витрати повітря гілок. Усе обчислюється у вашому браузері.
Як розрахувати розмір повітроводу
Оберіть одиниці виміру та метод розрахунку, введіть витрату повітря і роль кожної ділянки, і прочитайте круглий діаметр, прямокутні варіанти та швидкість. Коефіцієнт тертя, межі швидкості та кожна константа апроксимації кривої — це редаговані припущення, тож ви можете підлаштувати їх під власні проєктні цілі, а не під фіксоване правило.
Метод за замовчуванням — рівне тертя: кожен повітропровід розраховано на однакову втрату тиску на одиницю довжини, це стандартний підхід для житлових об'єктів. Альтернативний метод розраховує розмір напряму за цільовою швидкістю.
Як розрахувати повітропровід за допомогою цього калькулятора
- Оберіть одиниці та метод розрахункуОберіть метричну чи імперську систему та метод рівного тертя (за замовчуванням) або метод швидкості.
- Додайте свої ділянкиВведіть необхідну витрату повітря та роль кожної ділянки — гілка, магістраль чи витяжка. Додайте рядок для кожної кімнати, щоб отримати графік для всього будинку.
- Налаштуйте припущенняВстановіть коефіцієнт тертя, межі швидкості, максимальне співвідношення сторін і бажану прямокутну висоту відповідно до власних проєктних цілей і глибини каркаса.
- Прочитайте розміриПерегляньте круглий діаметр, еквівалентні прямокутні варіанти та швидкість з рівнем захисту для кожної ділянки; бічна панель розраховує основну магістраль за сумою витрати повітря гілок.
Кілька прикладів розрахунку при стандартному коефіцієнті тертя 0,08 in.wc/100 фт. Ваші власні цифри відрізнятимуться, коли ви встановите коефіцієнт тертя, матеріал і межі під власний проєкт.
Одна гілка — 400 CFM
Гілка- Вхідні дані
- Необхідна витрата повітря 400 CFM
- Коефіцієнт тертя 0,10 in.wc/100 фт, листовий метал
- Формула
D = (0.109136 × 400^1.9 ÷ 0.10)^(1 ÷ 5.02)- Кроки
- Вихідний діаметр ≈ 9,83 дюйма
- Округлення вгору до найближчого доступного розміру → круглий 10 дюймів
- Швидкість: 576 × 400 ÷ (π × 10²) ≈ 733 fpm (комфортно для гілки)
- Результат
- Круглий 10 дюймів ≈ 733 fpm — або прямокутник 16 × 8 дюймів при тому самому еквівалентному діаметрі
Весь будинок — магістраль за гілками
Магістраль- Вхідні дані
- Вітальня 400 CFM, спальня 200 CFM, кухня 150 CFM
- Стандартний коефіцієнт тертя та межа швидкості магістралі
- Формула
trunk airflow = Σ branch airflow- Кроки
- Сума гілок: 400 + 200 + 150 = 750 CFM
- Розрахунок магістралі на цю суму з межею для ролі магістралі
- Бічна панель показує круглий діаметр магістралі, прямокутний варіант і його швидкість
- Результат
- Магістраль на 750 CFM, розрахована за сумою витрати повітря гілок
Круглий розмір за рівним тертям
Круглий діаметр обчислюється за формулою рівного тертя Хюбшера, яка пов'язує витрату повітря та проєктний коефіцієнт тертя з діаметром повітроводу. Значення коефіцієнта тертя за замовчуванням — 0,08 in.wc на 100 фт, поширене проєктне значення для житлових об'єктів. Отриманий діаметр потім округлюється вгору до найближчого доступного для придбання розміру на сходинці виробника — ніколи вниз, оскільки заниження розміру є гіршою помилкою.
Гнучкий повітропровід має більший опір, ніж гладкий листовий метал, тому коли матеріал встановлено на гнучкий, калькулятор збільшує вихідний діаметр перед округленням. Цей множник — позначена оцінка, яку можна скоригувати.
Кожен розмір тут обчислено за кількома прозорими, редагованими формулами — жодної чорної скриньки.
Круглий розмір за рівним тертям
D(in) = (0.109136 × CFM^1.9 ÷ fr)^(1 ÷ 5.02)- Формула рівного тертя Хюбшера: fr — проєктний коефіцієнт тертя в in.wc на 100 фт.
- Отриманий діаметр потім округлюється вгору до найближчого доступного для придбання круглого розміру.
Перевірка швидкості
V(fpm) = 576 × CFM ÷ (π × D²)- Точна тотожність з рівняння витрата повітря = площа × швидкість, де D у дюймах.
- Перетворивши, D = √(576 × CFM ÷ (π × V)) — це метод розрахунку за швидкістю.
Еквівалентний прямокутник ASHRAE
De(in) = 1.30 × (a × b)^0.625 ÷ (a + b)^0.25- a і b — сторони прямокутника в дюймах; De — круглий повітропровід, що переносить той самий обсяг повітря.
- Для кожної стандартної висоти ширина обчислюється так, щоб De відповідало круглому цільовому значенню, а потім округлюється вгору.
Витрата повітря за тоннажем
total airflow = capacity × airflow per capacity- Житлове правило великого пальця — приблизно 400 CFM на тонну охолодження.
- Система на 3 тонни — це приблизно 1200 CFM, достатньо для розрахунку магістралі.
Вихідний діаметр округлюється вгору до найближчого розміру на цих сходинках виробників — ніколи вниз, оскільки заниження розміру є гіршою помилкою.
| Система | Доступні діаметри |
|---|---|
| Імперська (in) | 4 · 5 · 6 · 7 · 8 · 9 · 10 · 12 · 14 · 16 · 18 · 20 · 22 · 24 |
| Метрична (мм) | 100 · 125 · 160 · 200 · 250 · 315 · 400 · 500 · 630 · 800 · 1 000 |
| Коефіцієнт тертя (in.wc/100 фт) | ≈ Па/м | Типове застосування |
|---|---|---|
| 0.06 | 0.49 | Довші ділянки або нижчий доступний статичний тиск — більші, тихіші повітроводи. |
| 0.08 | 0.65 | Поширене проєктне значення за замовчуванням для житлових об'єктів. |
| 0.10 | 0.82 | Коротші ділянки або вищий доступний статичний тиск — менші, швидші повітроводи. |
Що показує інтерактивна діаграма
Інструмент малює однакову фігуру для кожної ділянки та магістралі: круглий повітропровід поруч зі своїм еквівалентним прямокутником в одному спільному масштабі, та індикатор швидкості відносно межі, забарвлений за рівнем захисту.
Однакова витрата повітря, три коефіцієнти тертя
400 CFM, розраховане при трьох проєктних коефіцієнтах тертя. Вищий коефіцієнт тертя дозволяє менший, швидший повітропровід; нижчий вимагає більшого, тихішого повітроводу — однакова витрата повітря, три діаметри.
Круглий і прямокутний переносять однаковий обсяг повітря
Круглий діаметр поруч зі своїм еквівалентним прямокутником, намальовані в одному масштабі, щоб око сприймало однаковий переріз в обох випадках — показано при двох значеннях витрати повітря.
Еквівалентні прямокутні повітроводи
Коли круглий повітропровід не вписується в каркас, калькулятор пропонує прямокутні повітроводи, що переносять той самий обсяг повітря. Він використовує формулу еквівалентного діаметра ASHRAE і для кожної стандартної висоти обчислює ширину, що відповідає круглому цільовому значенню, округлюючи ширину вгору до найближчого кроку, щоб варіант ніколи не був заниженим. Варіанти, у яких співвідношення сторін перевищує межу, відкидаються, оскільки дуже пласкі повітроводи неефективні та важко герметизуються.
Встановіть бажану висоту, щоб позначити рядок, який відповідає глибині вашої балки перекриття чи софіта.
Перевірка швидкості
Яким би не був обраний розмір, повітря все одно має рухатися крізь нього з розумною швидкістю. Калькулятор обчислює швидкість при округленому діаметрі та порівнює її з межею для цієї ролі — гілки тихіші за магістралі, витяжки посередині — а потім позначає її зеленим, коли комфортно, жовтогарячим біля межі та червоним при перевищенні. Висока швидкість означає шум і втрату тиску; дуже низька швидкість може означати завищений, марнотратний повітропровід.
Швидкість при округленому розмірі перевіряється за межею для цієї ролі. Гілки найтихіші, магістралі найшвидші, витяжки посередині.
| Роль | Межа (fpm) | Межа (м/с) |
|---|---|---|
| Гілка | 600 | 3,05 |
| Магістраль | 900 | 4,57 |
| Витяжка | 700 | 3,56 |
Витрата повітря за тоннажем
Якщо у вас немає витрати повітря по кожній кімнаті, ви можете оцінити загальне значення за холодопродуктивністю. Стандартне правило великого пальця — приблизно 400 CFM на тонну охолодження. Введіть потужність та показник витрати повітря на одиницю потужності, і помічник видасть загальну витрату повітря, яку можна одразу підставити в ділянку, щоб розрахувати магістраль.
Метрична та імперська системи
Перемкніть одиниці зверху, і кожне поле, результат і підпис зміняться відповідно. Імперська система відображає витрату повітря в CFM, діаметри в дюймах, тертя в in.wc на 100 фт і швидкість у футах за хвилину; метрична — літри за секунду, міліметри, паскалі на метр і метри за секунду. Ваші введені значення конвертуються один раз при перемиканні, тож нічого не зміщується під час подальшого редагування.
Поширені запитання
Який розмір повітроводу мені потрібен для заданого CFM?
Введіть витрату повітря та роль, і калькулятор поверне готовий до придбання круглий діаметр, розрахований за проєктним коефіцієнтом тертя, плюс еквівалентні прямокутні варіанти. Як приблизний орієнтир при 0,08 in.wc на 100 фт: гілка на 100 CFM — це приблизно круглий 6 дюймів, а ділянка на 400 CFM — приблизно круглий 10 дюймів, але точний розмір залежить від вашого коефіцієнта тертя й матеріалу, які тут можна редагувати.
Розраховувати за коефіцієнтом тертя чи за швидкістю?
Рівне тертя — це стандартний метод для житлових об'єктів і значення за замовчуванням: кожен повітропровід має однакову втрату тиску на одиницю довжини. Метод швидкості розраховує розмір напряму за цільовою швидкістю та зручний, коли обмежувальним фактором є шум. У будь-якому разі калькулятор завжди перевіряє отриману швидкість за межею для цієї ролі.
Як перевести круглий повітропровід у прямокутний?
Калькулятор використовує формулу еквівалентного діаметра ASHRAE: для кожної стандартної висоти він знаходить ширину, що переносить той самий обсяг повітря, що й круглий повітропровід, округлює її вгору до доступного кроку та відкидає варіанти, які занадто пласкі. Оберіть рядок, висота якого відповідає глибині вашого каркаса.
Це проєкт за Manual-D?
Ні. Це орієнтовний розрахунок за правилом великого пальця, а не повноцінний дуктулятор статичного тиску чи проєкт повітроводів за ACCA Manual-D, який враховує загальну ефективну довжину, фітинги, решітки та доступний статичний тиск обладнання. Використовуйте це для попередньої перевірки розміру, а потім звіртеся з фахівцем з HVAC перед виготовленням.