وقتی با تجهیزات تهویه مطبوع، هواساز، فن، اگزاست فن یا سیستم کانالکشی سروکار دارید، احتمالاً با دو واحد بسیار پرکاربرد یعنی CFM و مترمکعب بر ساعت (m³/h) روبهرو شدهاید.
یکی از سؤالات رایج مهندسان، پیمانکاران و فعالان حوزه تأسیسات این است که نحوه ی تبدیل سی اف ام به متر مکعب بر ساعت چگونه است؟ مثلاً اگر یک هواساز 5000 CFM باشد، ظرفیت هوادهی آن چند مترمکعب بر ساعت است؟
خبر خوب این است که تبدیل این دو واحد بسیار ساده است و با یک ضریب مشخص انجام میشود.
بر اساس جدول تبدیل واحدهای جریان حجمی NIST، هر 1 CFM برابر با 1.699011 مترمکعب بر ساعت است. (NIST)
بنابراین فرمول اصلی را میتوان اینطور نوشت:
m³/h = CFM × 1.699
در این مقاله از حافظ داکت، نحوه تبدیل CFM به مترمکعب بر ساعت را مرحلهبهمرحله بررسی میکنیم و علاوه بر فرمول اصلی، جدول آماده، مثالهای مختلف، تبدیل معکوس و نکات مهم مربوط به هواساز و سیستمهای تهویه را نیز توضیح میدهیم.
CFM مخفف عبارت Cubic Feet per Minute است و به فارسی میتوان آن را «فوت مکعب بر دقیقه» ترجمه کرد.
CFM یک واحد برای بیان دبی حجمی هوا است. به زبان ساده، این واحد نشان میدهد در هر دقیقه چه حجمی از هوا از یک نقطه عبور میکند.
برای مثال، وقتی گفته میشود:
هواساز = 5000 CFM
یعنی دستگاه در شرایط تعریفشده، دبی هوایی معادل 5000 فوت مکعب در دقیقه جابهجا میکند.
CFM در تجهیزات مختلفی مانند موارد زیر بسیار رایج است:
در مقابل، در بسیاری از پروژههای ایران و کشورهای دارای سیستم متریک، مشخصات تجهیزات بر اساس مترمکعب بر ساعت (m³/h) ارائه میشود.
به همین دلیل تبدیل CFM به m³/h یکی از تبدیلهای مهم در صنعت تهویه است.
هر دو واحد، دبی حجمی را بیان میکنند؛ اما واحدهای پایه آنها متفاوت است.
CFM:
فوت مکعب در دقیقه
m³/h:
مترمکعب در ساعت
برای درک بهتر، تصور کنید یک فن در هر دقیقه حجم مشخصی از هوا را جابهجا میکند. اگر همین مقدار جریان هوا را به جای فوت مکعب و دقیقه با مترمکعب و ساعت بیان کنیم، عدد متفاوتی خواهیم داشت؛ اما مقدار واقعی جریان هوا تغییر نکرده است.
تفاوت فقط در واحد اندازهگیری است.
NIST مقدار دقیق تبدیل را برای 1 CFM برابر با 28.31685 لیتر بر دقیقه، 0.471948 لیتر بر ثانیه و 1.699011 مترمکعب بر ساعت اعلام میکند. (NIST)
فرض کنید در یک کاتالوگ خارجی نوشته شده باشد:
Airflow: 8000 CFM
اما نقشه پروژه یا مشخصات فنی شما بر اساس مترمکعب بر ساعت نوشته شده باشد.
برای مقایسه این دستگاه با تجهیزات دیگر باید واحدها یکسان شوند.
اگر تبدیل انجام نشود، احتمال دارد ظرفیت دستگاه به اشتباه تفسیر شود.
این موضوع در موارد زیر اهمیت ویژهای دارد:
بنابراین دانستن نحوه ی تبدیل سی اف ام به متر مکعب بر ساعت یک مهارت ساده اما بسیار کاربردی در حوزه تأسیسات است.
فرمول اصلی بسیار ساده است:
مترمکعب بر ساعت = CFM × 1.699
یا به شکل خلاصه:
m³/h = CFM × 1.699
برای محاسبات سریع میتوانید از ضریب تقریبی 1.7 نیز استفاده کنید:
m³/h ≈ CFM × 1.7
اما اگر به دقت بیشتری نیاز دارید، بهتر است از 1.699011 استفاده کنید. مقدار رسمی این تبدیل در جدول NIST برابر با 1.699011 m³/h برای هر CFM است. (NIST)
مثال ساده
فرض کنید یک فن دارای دبی:
1000 CFM
باشد.
برای تبدیل:
1000 × 1.699 = 1699 m³/h
بنابراین:
1000 CFM ≈ 1699 مترمکعب بر ساعت
عدد 1.699 در فرمول از کجا میآید؟
شاید این سؤال برایتان پیش آمده باشد که چرا باید CFM را در 1.699 ضرب کنیم.
برای رسیدن به این ضریب، دو تبدیل همزمان انجام میشود:
مرحله اول: تبدیل فوت مکعب به مترمکعب
هر فوت مکعب برابر با تقریباً:
0.02831685 m³
است.
این مقدار در جدولهای تبدیل NIST نیز ثبت شده است. (NIST)
مرحله دوم: تبدیل دقیقه به ساعت
هر ساعت:
60 دقیقه
است.
پس:
1 CFM = 0.02831685 m³/min
برای تبدیل دقیقه به ساعت:
0.02831685 × 60
که نتیجه میشود:
1.698…
و با استفاده از مقدار دقیق تبدیل، نتیجه استاندارد:
1 CFM = 1.699011 m³/h
خواهد بود. (NIST)
بنابراین ضریب 1.699 از ترکیب تبدیل فوت مکعب به مترمکعب و دقیقه به ساعت به دست میآید.
اکنون چند مثال پرکاربرد را بررسی کنیم.
فرمول:
m³/h = 500 × 1.699
نتیجه:
849.5 m³/h
بنابراین:
500 CFM ≈ 850 m³/h
1000 × 1.699 = 1699
پس:
1000 CFM ≈ 1699 m³/h
برای محاسبات سریع میتوان گفت:
1000 CFM ≈ 1700 m³/h
2000 × 1.699 = 3398
بنابراین:
2000 CFM ≈ 3398 m³/h
یا به صورت تقریبی:
3400 m³/h
این مقدار در هواسازها و تجهیزات تهویه بسیار رایج است.
5000 × 1.699 = 8495
بنابراین:
5000 CFM ≈ 8495 m³/h
در عمل میتوان آن را تقریباً 8500 مترمکعب بر ساعت در نظر گرفت.
10000 × 1.699 = 16990
پس:
10000 CFM ≈ 16,990 m³/h
یعنی یک هواساز 10 هزار CFM، از نظر تبدیل واحد، حدود 17 هزار مترمکعب بر ساعت دبی دارد.
برای استفاده سریع، جدول زیر میتواند کاربردی باشد:
| CFM | مترمکعب بر ساعت |
| 100 | 169.9 |
| 250 | 424.8 |
| 500 | 849.5 |
| 750 | 1,274.3 |
| 1,000 | 1,699 |
| 1,500 | 2,548.5 |
| 2,000 | 3,398 |
| 2,500 | 4,247.5 |
| 3,000 | 5,097 |
| 4,000 | 6,796 |
| 5,000 | 8,495 |
| 6,000 | 10,194 |
| 7,000 | 11,893 |
| 8,000 | 13,592 |
| 9,000 | 15,291 |
| 10,000 | 16,990 |
| 15,000 | 25,485 |
| 20,000 | 33,980 |
اعداد جدول با استفاده از ضریب 1.699011 محاسبه شدهاند؛ مقدار دقیق این تبدیل توسط NIST نیز ارائه شده است. (NIST)
گاهی شرایط برعکس است.
یعنی مشخصات دستگاه بر اساس مترمکعب بر ساعت ارائه شده، اما شما باید آن را به CFM تبدیل کنید.
در این حالت فرمول معکوس است:
CFM = m³/h ÷ 1.699
یا به شکل تقریبی:
CFM ≈ m³/h ÷ 1.7
مثال
فرض کنید ظرفیت یک هواساز:
8500 m³/h
باشد.
پس:
8500 ÷ 1.699 ≈ 5003 CFM
بنابراین تقریباً:
8500 m³/h ≈ 5000 CFM
این تبدیل برای بررسی کاتالوگهای تجهیزات وارداتی و تطبیق آنها با نقشههای تأسیسات بسیار مفید است.
واحد دیگری که در طراحی سیستمهای تهویه با آن مواجه میشویم، L/s یا لیتر بر ثانیه است.
بر اساس جدول NIST:
1 CFM = 0.471948 L/s (NIST)
بنابراین:
L/s = CFM × 0.471948
برای محاسبات سریع:
L/s ≈ CFM × 0.472
مثلاً:
1000 CFM × 0.472 = 472 L/s
پس:
1000 CFM ≈ 472 لیتر بر ثانیه
همچنین برای تبدیل معکوس:
CFM = L/s ÷ 0.471948
یا به شکل تقریبی:
CFM ≈ L/s × 2.119
این بخش اهمیت زیادی دارد.
در بسیاری از پروژههای HVAC، CFM برای بیان دبی حجمی هوا در شرایط کاری مشخص استفاده میشود.
اما اصطلاح SCFM مخفف Standard Cubic Feet per Minute است و به دبی حجمی اشاره میکند که نسبت به شرایط مرجع استاندارد تعریف شده است.
بنابراین نباید همیشه SCFM را بدون توجه به شرایط مرجع، دقیقاً معادل CFM در شرایط واقعی دانست.
دمای هوا و فشار میتوانند روی چگالی و حجم گاز اثر بگذارند. NIST نیز در توضیحات مربوط به واحدهای جریان گاز، برای برخی واحدهای استاندارد، شرایط دما و فشار مرجع را مشخص میکند. (NIST)
در نتیجه اگر در دیتاشیت تجهیز با SCFM مواجه شدید، ابتدا باید بررسی کنید سازنده چه شرایط مرجعی را برای Standard تعریف کرده است.
اگر صرفاً یک تبدیل واحد ریاضی بین CFM و m³/h انجام میدهید، ضریب تبدیل ثابت است:
1 CFM = 1.699011 m³/h
اما اگر موضوع شما اندازهگیری واقعی جریان هوا یا تبدیل بین شرایط استاندارد و واقعی باشد، داستان متفاوت است.
چرا؟
چون هوا یک گاز است و چگالی آن با تغییر دما و فشار تغییر میکند.
برای مثال، وقتی در یک سیستم صنعتی عبارتهایی مانند:
را میبینید، نباید آنها را بدون بررسی شرایط مرجع یکسان فرض کنید.
بنابراین برای خرید یا طراحی تجهیزات حساس، باید مشخص شود عدد CFM مربوط به چه شرایطی است.
یکی از مهمترین کاربردهای این تبدیل، انتخاب و بررسی ظرفیت هواساز است.
فرض کنید در نقشه پروژه نوشته شده:
هواساز: 12,000 CFM
اما شرکت سازنده مشخصات دستگاه را به شکل زیر اعلام کرده است:
Airflow = 20,388 m³/h
آیا این دو عدد با هم مطابقت دارند؟
محاسبه میکنیم:
12,000 × 1.699 = 20,388 m³/h
پس بله، دو عدد تقریباً دقیقاً معادل هستند.
این روش برای کنترل اطلاعات کاتالوگ بسیار کاربردی است.
برای هواساز کافی است CFM دستگاه را در 1.699 ضرب کنید.
مثلاً:
هواساز 3000 CFM
برابر است با:
3000 × 1.699 = 5097 m³/h
پس:
هواساز 3000 CFM ≈ 5100 m³/h
به همین ترتیب:
هواساز 5000 CFM ≈ 8495 m³/h
و:
هواساز 10,000 CFM ≈ 16,990 m³/h
این تبدیل برای فنهای تخلیه نیز کاربرد دارد.
فرض کنید یک اگزاست فن:
2500 CFM
ظرفیت داشته باشد.
بنابراین:
2500 × 1.699 = 4247.5 m³/h
یعنی ظرفیت فن تقریباً:
4248 m³/h
است.
در انتخاب اگزاست فن، البته فقط دبی کافی نیست. فشار استاتیک، افت فشار کانال، فیلتر، دریچه و سایر اجزا نیز باید بررسی شوند.
در طراحی کانال نیز ممکن است دبی هوا با CFM محاسبه شود، در حالی که نرمافزار یا جدول مورد استفاده شما بر مبنای واحد متریک باشد.
در این شرایط میتوانید CFM را به m³/h تبدیل کنید و سپس پارامترهای مورد نیاز را در سیستم واحد موردنظر محاسبه کنید.
برای نمونه:
4000 CFM = 6796 m³/h
این عدد میتواند در بررسی دبی طراحی یک شاخه کانال یا مقایسه آن با مشخصات فن استفاده شود.
البته برای تعیین ابعاد کانال، دبی هوا تنها یکی از پارامترهاست و سرعت مجاز، افت فشار، سطح مقطع و شرایط صوتی نیز اهمیت دارند.
گاهی افراد تصور میکنند با دانستن CFM میتوان مستقیماً ظرفیت سرمایش یا گرمایش هواساز را تعیین کرد.
این تصور درست نیست.
CFM فقط دبی هوا را نشان میدهد.
برای محاسبه بار محسوس سرمایشی یا گرمایشی، اختلاف دمای هوا نیز لازم است.
یک رابطه رایج برای بار محسوس در واحدهای IP عبارت است از:
Q = 1.08 × CFM × ΔT
در این رابطه:
بنابراین اگر دو هواساز هر دو 5000 CFM باشند، اما شرایط دمایی متفاوتی داشته باشند، ظرفیت حرارتی آنها الزاماً یکسان نیست.
برای بار کل سرمایشی، رطوبت و اختلاف آنتالپی نیز باید در نظر گرفته شود.
این موضوع نشان میدهد که تبدیل CFM به مترمکعب بر ساعت فقط تبدیل واحد دبی است و نباید آن را با محاسبه ظرفیت حرارتی اشتباه گرفت.
برخی افراد تصور میکنند چون ساعت 60 دقیقه است، باید CFM را در 60 ضرب کرد.
این کار به تنهایی درست نیست؛ زیرا واحد حجم نیز باید از فوت مکعب به مترمکعب تبدیل شود.
ضریب صحیح:
1.699011
است.
برای محاسبات سریع:
1.7
کاملاً کاربردی است.
اما برای محاسبات دقیقتر بهتر است:
1.699011
استفاده شود.
مثلاً گفتن «5000 CFM یعنی 5000 واحد ظرفیت سرمایش» از نظر فنی اشتباه است.
CFM واحد دبی حجمی است، نه ظرفیت حرارتی.
اگر روی دیتاشیت SCFM نوشته شده باشد، باید شرایط استاندارد مورد استفاده سازنده را بررسی کرد.
مترمکعب بر ساعت و مترمکعب بر ثانیه تفاوت بسیار زیادی دارند.
برای تبدیل:
1 m³/s = 3600 m³/h
بنابراین هنگام خواندن دیتاشیتها، واحد را با دقت بررسی کنید.
ماشینحساب سریع تبدیل CFM به m³/h
برای تبدیل سریع میتوانید از این فرمول استفاده کنید:
CFM × 1.699 = m³/h
چند مقدار پرکاربرد:
100 CFM → 170 m³/h
500 CFM → 850 m³/h
1000 CFM → 1700 m³/h
2000 CFM → 3400 m³/h
3000 CFM → 5100 m³/h
5000 CFM → 8500 m³/h
7500 CFM → 12,743 m³/h
10,000 CFM → 16,990 m³/h
برای یک تخمین ذهنی سریع نیز میتوانید قانون ساده زیر را به خاطر بسپارید:
هر 1000 CFM تقریباً معادل 1700 مترمکعب بر ساعت است.
این تقریب برای محاسبات سریع بسیار راحت است.
۱. فرمول تبدیل CFM به مترمکعب بر ساعت چیست؟
فرمول اصلی این است:
m³/h = CFM × 1.699011
برای محاسبات سریع میتوانید از ضریب 1.7 استفاده کنید.
۲. هر 1000 CFM چند مترمکعب بر ساعت است؟
هر 1000 CFM تقریباً برابر است با:
1699 مترمکعب بر ساعت
که معمولاً بهصورت تقریبی 1700 m³/h بیان میشود. (NIST)
۳. 5000 CFM چند مترمکعب بر ساعت است؟
با استفاده از فرمول:
5000 × 1.699011 = 8495.055
بنابراین:
5000 CFM ≈ 8495 m³/h
۴. 10000 CFM چند مترمکعب بر ساعت است؟
نتیجه:
10000 × 1.699011 = 16990.11
بنابراین:
10000 CFM ≈ 16,990 m³/h
۵. برای تبدیل مترمکعب بر ساعت به CFM چه کنیم؟
باید مقدار m³/h را بر 1.699011 تقسیم کنید:
CFM = m³/h ÷ 1.699011
۶. آیا CFM و مترمکعب بر ساعت هر دو دبی هوا هستند؟
بله. هر دو واحد برای بیان دبی حجمی استفاده میشوند؛ فقط سیستم واحد آنها متفاوت است.
۷. آیا دما روی فرمول تبدیل CFM به m³/h اثر دارد؟
در یک تبدیل مستقیم واحد، خیر. ضریب تبدیل ثابت است. اما اگر عدد شما SCFM یا یک دبی وابسته به شرایط استاندارد باشد، باید شرایط مرجع دما و فشار را نیز بررسی کنید.
۸. آیا برای تبدیل CFM هواساز به مترمکعب بر ساعت همین فرمول استفاده میشود؟
بله. اگر عدد هواساز به صورت CFM بیان شده باشد و هدف صرفاً تبدیل واحد دبی باشد، از همان ضریب 1.699011 استفاده میشود.
۹. آیا 1 CFM دقیقاً برابر 1.7 مترمکعب بر ساعت است؟
مقدار دقیقتر:
1 CFM = 1.699011 m³/h
است. عدد 1.7 یک تقریب مناسب برای محاسبات سریع است. (NIST)
۱۰. آیا برای انتخاب هواساز فقط تبدیل CFM کافی است؟
خیر. تبدیل CFM به m³/h فقط واحد دبی را تغییر میدهد. برای انتخاب هواساز باید مواردی مانند بار سرمایشی و گرمایشی، هوای تازه، فشار استاتیک، شرایط کویل، افت فشار فیلتر و شرایط پروژه نیز بررسی شوند.
همانطور که دیدیم، نحوه ی تبدیل سی اف ام به متر مکعب بر ساعت بسیار ساده است و تنها به یک ضریب نیاز دارد.
فرمول اصلی:
m³/h = CFM × 1.699011
و برای تبدیل معکوس:
CFM = m³/h ÷ 1.699011
بنابراین چند مقدار مهم را میتوان به خاطر سپرد:
NIST نیز ضریب دقیق 1.699011 مترمکعب بر ساعت برای هر CFM را در جدول تبدیل جریان حجمی خود ارائه کرده است. (NIST)
با این حال، هنگام کار با تجهیزات تهویه باید بین تبدیل واحد دبی و محاسبات طراحی HVAC تفاوت قائل شوید. تبدیل CFM به m³/h بهتنهایی ظرفیت سرمایشی، گرمایشی، فشار استاتیک یا توان فن را مشخص نمیکند.
اگر قصد انتخاب هواساز، فن، اگزاست فن یا سیستم کانالکشی دارید، بهتر است علاوه بر دبی هوا، تمام پارامترهای فنی پروژه نیز بررسی شوند تا تجهیز نهایی با نیاز واقعی سیستم مطابقت داشته باشد.
منابع پیشنهادی
اگر برای پروژه خود به دنبال تولید یا اجرای کانالهای تهویه هستید، حافظ داکت میتواند در بررسی نیازهای سیستم و انتخاب راهکار مناسب کانالکشی به شما کمک کند.
پیشنهاد میکنیم مقاله فرمول محاسبه CFM را بخوانید