新しい「公称設置エアフロー」は実際のエアフローをより適切に表現

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業務用に近い大型のガスレンジを購入する余裕のある住宅所有者は、数十年にわたりダクト付きキッチンレンジフード (KRH) を使用しています。 しかし、ガスストーブから発生する汚染物質が健康に悪影響を与える可能性について米国消費者製品安全委員会が最近発表したことにより、より多くの住宅所有者がダクト付きKRHの必要性を意識するようになるでしょう。

ダクトレスおよび再循環製品は、通常、ダクト付き KRH と比較した場合、特に大量のガスストーブを使用するシェフにとって、内部空間から汚染物質を除去する効果が劣ります。 また、米国エネルギー省のデータによると、電気ストーブはガスの微粒子の半分を生成しますが、特に換気がない場合には、依然として屋内の空気の質に影響を与えます。 これにより、家庭換気協会 (HVI) と家電製造業者協会 (AHAM) によるダクト終端金具 (DTF) の性能と将来の KRH 評価への影響に関する最近の研究が適切なタイミングで行われたことになります。

AHR Expo 2023 のプレゼンター、HVI のエンジニアリング ディレクターであるマット マセニー氏が、このプロジェクトの重要なポイントを共有します。

HVI と AHAM が実施した DTF 研究プロジェクトについて簡単に要約してもらえますか?

まず、AHAM の Randy Cooper、Stator, LLC の Mike Moore、およびテキサス A&M Riverside Energy Efficiency Laboratory の James Sweeney 博士に感謝したいと思います。 彼らはプロジェクト チームに欠かせないメンバーであり、彼らなしではこれは不可能でした。

ASHRAE 62.2 常設基準プロジェクト委員会 (SSPC) の「レンジフード評価指標」作業グループは、ランディ・クーパーが議長を務め、「公称設置空気流量」(NIA) と呼ばれる新しい KRH 評価指標を開発するために 2019 年に設立されました。現実世界のインストールされたパフォーマンスを表します。 NIA は、KRH の気流曲線と、10 フィートの直線剛性ダクト、2 つの 90 度エルボ、および 1 つの DTF を特徴とする公称ダクト システム曲線の交点であり、すべて KRH と同じサイズのダクト サイズです。 公称ダクト システム曲線は、想定されるダクトのサイズと長さ、摩擦係数、およびコンポーネントの損失係数から作成されます。 ストレート剛性ダクトとエルボの損失係数は十分に確立されていますが、KRH で一般的に使用される DTF については確立されていないため、このプロジェクトが必要です。 このプロジェクトは、NIA を決定するための正確な DTF 損失係数を確立するために、アプリケーションに適切なサイズ (つまり、6 インチ以上の円形および 3-1/4 x 10 インチの長方形) の 36 個の独自の DTF の調達、テスト、結果の分析で構成されていました。 。

請負業者が日常的に使用しているキッチンレンジフードの気流評価指標について説明していただけますか?

KRH は、指定された静圧で、風量 (cfm) で立方フィート/分、騒音 (sone)、およびエネルギー (または入力電力) (ワット) で評価されます。 消費者、請負業者、設計エンジニアなどのエンドユーザーは、主に製品の選択と比較にこれらの評価を使用します。 通常、アプリケーションによって KRH の最小パフォーマンス要件が決まります。 たとえば、コード最小のアプリケーションには 100 cfm を移動する経済的な KRH が必要な場合がありますが、エネルギー効率を重視したアプリケーションには ENERGY STAR 認定の KRH が必要な場合があり、カスタム ホーム アプリケーションにはそれに匹敵するハイエンドの 1,200 cfm KRH が必要な場合があります。お客様のご希望の6口業務用ガスレンジ。 ほとんどの場合、請負業者は、メーカーの設置指示、設計およびコードの要件に従って、指定された機器を設置する責任を負います。 設計エンジニアは通常、ダクト システムの設計と、プロジェクトおよび地域の基準要件を満たす機器の指定を担当するため、HVI および AHAM 製品パフォーマンス ディレクトリにリストされている KRH のエアフロー、音響、およびエネルギーの定格を定期的に参照します。 ただし、常にそうとは限りません。 たとえば、ハイエンドの注文住宅では、請負業者がシステムの設計と、クライアントの要望に応じた設備の指定と設置を担当することができます（もちろん規格を満たしながら）。 設置された KRH の性能が期待どおりであることを確認するには、ダクト システム全体を考慮する必要があります。

あなたが作成した新しいレンジフードのエアフロー データが、これらのシステムに設置されている実際のパフォーマンスをどのようにより適切に表現しているか説明していただけますか?

静圧 0.1 インチ水柱 (in. wc) が KRH の現在の評価点であり、コード要件がより単純で、評価点は主に製品 A、B、C などを比較するために使用されていた数十年前に確立されました。実験室条件下での圧力は、ファンのみを考慮するのに役立ち、一般的な設置のダクト終端やシステム抵抗は考慮されていません。これは、6 インチに設置された場合に約 100 cfm で最高となる KRH の性能を見積もるのに役立ちます。ただし、高速設定では空気の流れを大幅に過大評価する可能性があります。 これは典型的な設置の仮定の例です。設計エンジニアは、200 cfm を必要とする住宅用の KRH システムを設計します。 200 cfm の場合: 10 フィートの直径 6 インチの硬質ストレートダクト = 0.03 インチ WC + 2 つの 90 度直径 6 インチエルボ = 0.24 インチ WC + 1 つの直径 6 インチの壁キャップ DTF = 0.19 インチ WC、合計 0.46 インチ WCシステム静圧。これは、サードパーティ認定の製品パフォーマンス ディレクトリに通常見られる値よりもはるかに高いです。NIA が確立されると、エンドユーザーは、より近いサードパーティ認定の NIA に基づいて KRH を選択できるようになります。規格や業界が進化するにつれて、設置時に実際の製品がどのように機能するかをより適切に反映する評価点の必要性も高まってきました。そのため、NIA が誕生しました。

取り付けに使用できるさまざまな終端金具は、エアフローにどのような影響を与えますか?

DTF の設計特性はシステムのエアフロー パフォーマンスに大きな影響を与える可能性があり、一般的なポイントは次のとおりです。

通常、これらのシステムに付随する壁および屋根のキャップの終端金具に関する既存の規格について説明していただけますか? この分野でどのような種類のデータを生成し、業界に提供しましたか?

DTF の標準要件に関しては、現在ほとんど存在しません。 その単純さのため、設計者はシステム パフォーマンスへの影響を過小評価する可能性があります。 HVI Publications 916 および 920 には DTF のテストおよび認証方法が記載されていますが、これらのデバイスの認証された性能に対する市場の需要が不足しているため、現在認証されているモデルはほとんどありません。 NIA の評価指標の結果として、DTF が KRH の設置パフォーマンスに与える影響を業界が理解し始めるにつれて、この状況が変わる可能性があると私たちは考えています。 次に、業界は設計にリストされた DTF を要求し始める可能性があります。 現在、当社が業界に提供している唯一のデータは、2023 年の AHR Expo で発表したデータです。

立方フィート/分 (CFM) と呼ばれる、特定のシステムの空気量に合わせてダクトのサイズを適切に保つことが重要です。 あなたの仕事は、より一般的にキッチン換気システムの抵抗と漏れ特性にどのような影響を与えますか?

このプロジェクトにより、KRH の現場の気流性能をより適切に表す評価指標を提供する NIA 方程式が完成しました。 KRH を 0.1 インチ WC の静圧ではなく、一般的なダクト システムによって生成される静圧で評価することにより、業界は設置時に製品がどのように機能するか、およびさまざまなダクト サイズと DTF がシステム全体の抵抗にどのような影響を与えるかをより深く理解できるようになります。より良い設計のシステムにつながります。

業界の「公称設置エアフロー」を確立するための次のステップは何ですか?

現在、更新された NIA 要件は、HVI 委員会の承認を経て、今年後半に「HVI Publication 920 HVI Product Performance Certification Procedure Upon Verification And Challenge©」として出版される予定です。 そこから、ASHRAE 基準 62.2 住宅用建物の換気と許容可能な室内空気の質、および建物またはエネルギー規定で参照される可能性があります。

オースティン・キーティングは、ACHR News の SNIPS NEWS 特別セクション編集者です。 BNP Media に入社する前は、Prairie Farmer のフィールド編集者および国立スーパーコンピューティング アプリケーション センターのメディア スペシャリストを務めていました。 [email protected] までメールしてください。