CFM-Rechner – Kubikfuß pro Minute
Berechnen Sie den Luftvolumenstrom in Kubikfuß pro Minute (CFM) aus der Luftgeschwindigkeit in Fuß pro Minute (FPM) und der Querschnittsfläche in Quadratfuß.
Luftvolumenstrom-Rechner (CFM, FPM, Fläche)
Formel für Kubikfuß pro Minute (CFM)
Dabei ist:
- \(\text{CFM}\) — volumetrischer Luftvolumenstrom in Kubikfuß pro Minute.
- \(\text{FPM}\) — mittlere Luftgeschwindigkeit durch die Öffnung in Fuß pro Minute.
- \(\text{Fläche}\) — Querschnittsfläche der Öffnung in Quadratfuß.
Der Volumenstrom ergibt sich aus der mittleren Geschwindigkeit multipliziert mit der Fläche, durch die die Luft strömt. Die umgestellten Gleichungen liefern die Geschwindigkeit oder die Fläche, wenn CFM und der andere Wert bekannt sind.
Kubikfuß pro Minute (CFM) – Rechenbeispiel
Beispiel: Luft strömt durch einen Kanal mit einer Querschnittsfläche von 2 ft² bei einer mittleren Geschwindigkeit von 500 fpm.
\[ \text{CFM} = 500\ \text{ft/min} \times 2\ \text{ft}^2 = 1{,}000\ \text{ft}^3/\text{min} \]
Ergebnis: Der Luftvolumenstrom beträgt 1.000 cfm.
So verwenden Sie den Rechner
- Stellen Sie den Berechnungsmodus auf CFM berechnen.
- Geben Sie die mittlere Luftgeschwindigkeit unter FPM (Fuß pro Minute) ein.
- Geben Sie die Querschnittsfläche der Öffnung unter Fläche ein, gemessen in ft².
- Lesen Sie den Luftvolumenstrom unter Ergebnis ab, in cfm. Das Ergebnis wird auf zwei Nachkommastellen gerundet.
Das Menü Berechnungsmodus enthält auch FPM berechnen und Fläche berechnen. Beide Berechnungen erfordern einen bekannten CFM-Wert, doch die aktuelle Oberfläche blendet das Feld CFM aus. In jedem dieser Modi wird zusätzlich eine weitere erforderliche Eingabe ausgeblendet. Daher liefern die umgekehrten Modi aus den sichtbaren Feldern möglicherweise kein brauchbares Ergebnis. Um rückwärts zu rechnen, verwenden Sie die umgestellten Gleichungen im Formelblock mit Ihren bekannten Werten.
Was CFM über den Luftstrom aussagt
CFM ist ein Volumenstrom: Er beschreibt, wie viele Kubikfuß Luft pro Minute einen Querschnitt durchströmen. FPM beschreibt die Geschwindigkeit, nicht das Volumen. Bei gleicher mittlerer Geschwindigkeit befördert eine größere Öffnung mehr Luft; durch dieselbe Öffnung befördert eine höhere mittlere Geschwindigkeit mehr Luft. Deshalb werden sowohl Geschwindigkeit als auch Fläche benötigt, um CFM zu berechnen.
Die Fläche in dieser Gleichung ist der senkrecht zur Luftströmung stehende Querschnitt, etwa die offene Öffnung eines Kanals oder einer Lüftungsöffnung. Es handelt sich nicht um die Grundfläche eines Raums. Bei einer rechteckigen Öffnung multiplizieren Sie die innere Breite mit der inneren Höhe. Bei einer runden Öffnung verwenden Sie \(\text{Fläche}=\pi d^2/4\), wobei \(d\) der Innendurchmesser ist. Messen Sie die Abmessungen in Fuß, um ft² zu erhalten; liegen die Abmessungen in Zoll vor, berechnen Sie die Fläche in Quadratzoll und teilen Sie sie durch 144.
Ein berechneter CFM-Wert ist der Durchfluss durch die Öffnung bei der von Ihnen eingegebenen Geschwindigkeit. Er allein bestimmt nicht, wie viel Lüftung ein Raum benötigt. Der erforderliche Luftvolumenstrom hängt von der Anwendung ab und kann durch Belegung, Gerätespezifikationen, Lüftungsstandards oder örtliche Vorschriften bestimmt werden. Ebenso sollte ein an einer Kanalsektion gemessener Luftstrom nicht automatisch als der Durchfluss an jeder einzelnen Auslassöffnung betrachtet werden.
Messtipps und Einschränkungen
- Verwenden Sie die mittlere Geschwindigkeit. Luft bewegt sich in einem Kanal oft schneller in der Nähe der Mitte als an den Wänden. Eine einzelne Punktmessung kann den gesamten Querschnitt möglicherweise nicht repräsentieren; mehrere Messungen über die Öffnung verteilt ergeben einen besseren Mittelwert.
- Verwenden Sie die effektive Öffnung. Verwenden Sie bei einem Kanal seine inneren Querschnittsabmessungen. Die Außenmaße eines Gitters können größer sein als der für die Luftströmung verfügbare Raum, da Rahmen und Lamellen einen Teil der Öffnung einnehmen.
- Halten Sie die Einheiten konsistent. Der Rechner erwartet fpm und ft². Wenn Sie eine Länge in Metern gemessen haben, rechnen Sie sie vor der Berechnung einer Fläche in ft² in Fuß um. Der Meter-zu-Fuß-Umrechner kann bei diesem Schritt helfen.
- Teilen Sie nicht durch null. Die Berechnung von FPM erfordert eine Fläche größer als null; die Berechnung der Fläche erfordert einen FPM-Wert größer als null. Null Geschwindigkeit oder null Fläche ergibt in der Vorwärtsrechnung null CFM.
- Beachten Sie Verluste in realen Systemen. Diese Gleichung setzt Geschwindigkeit und Fläche am Messpunkt in Beziehung. Sie sagt weder die Leistung eines Ventilators voraus noch berücksichtigt sie Kanalwiderstände, Leckagen, Filter oder Änderungen der Luftdichte. Wenn Sie ein gemessenes Volumen in eine andere Einheit umrechnen möchten, verwenden Sie den Volumenumrechner; beachten Sie, dass CFM eine Rate ist, sodass auch die Zeiteinheit umgerechnet werden muss.
Häufig gestellte Fragen
Wie berechne ich CFM von Hand für einen runden Kanal?
Bestimmen Sie die innere Fläche des Kanals und multiplizieren Sie sie mit der mittleren Luftgeschwindigkeit. Bei einem Kanal mit 8 Zoll Durchmesser beträgt der Durchmesser \(8/12\) ft und die Fläche etwa \(0{,}349\) ft². Bei 600 fpm ergibt sich ein Luftvolumenstrom von \(600\times0{,}349\approx209\) cfm. Verwenden Sie den Innendurchmesser, da die Kanalwände keine Luft führen.
Was ist ein guter CFM-Wert für einen Raum?
Es gibt keinen einzelnen guten CFM-Wert für jeden Raum. Der passende Luftvolumenstrom hängt von der Größe des Raums, der Belegung, der Nutzung ab sowie davon, ob Sie Außenluftlüftung, Heizung oder Kühlung benötigen. Ein aus einer Kanalmessung berechneter Durchfluss ist nicht notwendigerweise die dem Raum zugeführte Frischluft. Für Lüftungsanforderungen prüfen Sie den einschlägigen Baustandard oder die örtlichen Vorschriften.
Wie rechne ich CFM in Kubikmeter pro Stunde oder Liter pro Sekunde um?
Multiplizieren Sie CFM mit etwa 1,699, um Kubikmeter pro Stunde (m³/h) zu erhalten, oder mit 0,472, um Liter pro Sekunde (l/s) zu erhalten. Beispielsweise entsprechen 100 cfm etwa 169,9 m³/h oder 47,2 l/s. Diese Umrechnungen ändern die Volumen- und Zeiteinheiten; sie ändern nicht den Luftvolumenstrom selbst.
Wie hängen CFM und Luftwechsel pro Stunde (ACH) zusammen?
Luftwechsel pro Stunde setzt einen Luftvolumenstrom mit dem Volumen eines Raums ins Verhältnis: \(\text{ACH}=60\times\text{CFM}/\text{Raumvolumen in ft}^3\). Beispielsweise entsprechen 100 cfm in einem 1.200 ft³ großen Raum 5 ACH. Dies ist eine Umrechnung von Durchfluss in Volumen, keine Garantie dafür, dass sich die Luft gleichmäßig mischt. Umluft sollte zudem nicht als Außenluftlüftung gezählt werden.
Warum kann der gemessene CFM-Wert niedriger sein als der angegebene CFM-Wert eines Ventilators?
Der angegebene Luftvolumenstrom eines Ventilators kann unter anderen Bedingungen gemessen worden sein als denen in Ihrer Installation. Kanäle, Bögen, Filter und Gitter erhöhen den Widerstand, was den vom Ventilator gelieferten Durchfluss verringern kann. Vergleichen Sie Ventilatorkennwerte beim maßgeblichen statischen Druck, statt sich nur auf einen maximalen CFM-Wert oder Freiluft-Kennwert zu verlassen.
Kann ich die CFM-Werte mehrerer Auslässe addieren?
Ja, Sie können gemessene CFM-Werte addieren, um den Gesamtdurchfluss mehrerer Zuluftauslässe abzuschätzen, sofern die Messungen denselben Betriebszustand widerspiegeln. Vermeiden Sie es, eine Messung im Hauptkanal zu den Messungen der nachgelagerten Auslässe zu addieren, da dadurch dieselbe Luft doppelt gezählt wird. Zuluft- und Abluftsummen können sich zudem wegen Leckagen, Messfehlern oder Luftströmungen durch andere Öffnungen unterscheiden.
Was ist der Unterschied zwischen Ist-CFM und Standard-CFM (SCFM)?
Ist-CFM (actual CFM) beschreibt das Volumen, das unter den Bedingungen am Messpunkt strömt. SCFM drückt diesen Durchfluss als äquivalentes Volumen bei festgelegten Referenzbedingungen aus. Temperatur, Druck und Luftfeuchtigkeit können die Umrechnung beeinflussen, daher lässt sich ein CFM-Wert nicht zuverlässig in SCFM umrechnen, ohne diese Bedingungen und den gewählten Referenzstandard zu kennen. Die Berechnung Geschwindigkeit mal Fläche ergibt den tatsächlichen Volumenstrom an der Öffnung.