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Los fabricantes de equipos de calefacción y refrigeración suelen especificar la capacidad del flujo de aire en pies cúbicos por minuto (CFM). Debido a que la densidad del aire varía con la temperatura y la presión, el mismo dispositivo puede ofrecer diferentes valores de CFM en diferentes condiciones. Para estandarizar las comparaciones, la industria también informa la capacidad en pies cúbicos estándar por minuto (SCFM), que supone condiciones de referencia fijas.
CFM, o pies cúbicos reales por minuto (ACFM), representa el verdadero flujo volumétrico de aire a la temperatura y presión de funcionamiento del dispositivo. SCFM, por otro lado, se expresa en un conjunto fijo de condiciones estándar que eliminan esta variabilidad.
Según la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME), los valores de referencia estándar son:presión atmosférica =14,7 psi, temperatura ambiente =68 °F (528 °R), humedad relativa =36 % y densidad del aire =0,075 lb/pie³. Cuando la capacidad de una unidad aparece en SCFM, estas son las condiciones asumidas.
La ley de los gases ideales, pV=nRT, vincula la presión, el volumen y la temperatura. Si bien el aire no es un gas ideal perfecto, tratarlo como tal proporciona una conversión práctica. Al expresar la densidad (ρ) como P/(RT) y observar que el flujo másico m/t =ρ · (V/t), derivamos la siguiente relación:
SCFM=ACFM×(PA/PS)×(TS/TA)
Aquí, PA =presión real, PS =presión estándar (14,7 psi), TA =temperatura real y TS =temperatura estándar (528 °R). Reorganizar da:
ACFM=SCFM×(PS/PA)×(TA/TS)
Estas fórmulas le permiten ajustar una calificación estándar a las condiciones que realmente le interesan, o viceversa.
Para aplicaciones donde el contenido de humedad afecta significativamente el rendimiento, una ecuación más refinada incorpora la humedad:
ACFM=SCFM×PS–[(RHS×PVS)/Pb]–[(RHA×PVA)×(TA/TS)×(Pb/PA)]
En esta expresión:RHS =humedad relativa estándar, RHA =humedad relativa real, PVS =presión de vapor saturado a temperatura estándar, PVA =presión de vapor saturado a temperatura real y Pb =presión barométrica.
El uso de la fórmula ajustada por humedad garantiza la comparación más precisa para sistemas HVAC que funcionan en entornos con diferentes niveles de humedad.
