静圧・速度圧とファン選定：発注前に数値を正しく読む

カタログ上は十分な風量を持つファンでも、実際のシステムに接続すると半分も吸引できないことがあります。風量は、システムが抵抗する圧力によって決まるためです。正しいファン選定は、3つの圧力を理解することから始まります。

ダクト内の3つの圧力

静圧（Static Pressure：SP）：ダクトの壁を押す、または引く力です。ファンの手前の吸込側ではマイナス、ファンの後の吐出側ではプラスになります。
速度圧（Velocity Pressure：VP）：流れる空気が持つエネルギーで、常にプラスです。
全圧（Total Pressure：TP）：TP = SP + VP です。

速度圧は風速から次の式で求めます。

VP = df × (V ÷ 1.29)²

VPの単位はPa、Vは風速（m/s）、dfは空気の密度補正係数です（標準空気ではdf = 1）。たとえば15m/sではVPは約135Paですが、20m/sでは約240Paに跳ね上がります。

なぜVPが重要なのでしょうか。直管の摩擦、エルボ、合流部、フード入口など、システム内のほぼすべての損失が係数 × VPとして計算されるためです。

ダクトやフードを変えない既存システムでは、必要な圧力は風量の2乗に比例します。

SSP₂ / SSP₁ = (Q₂ / Q₁)²

そのため、「モーターを一段大きくすれば済む」と考えると、たいてい想定より高くつきます。多くの場合、システムの損失を減らすか、フードを発生源に近づけるほうが費用対効果は高くなります。

メーカーのファン選定表の多くはFSPを使っています。よくある誤りは、1か所で測ったSPをそのまま表と比べることや、FSPとFTPを取り違えることです。その結果、ファンの容量が不足してしまいます。

ファンの性能表の多くは標準空気を基準にしています。しかし高温の空気は密度が低いため、同じファンでも生み出せる圧力が小さくなります。温度による密度補正係数は次のとおりです。

df = 294 ÷ (T + 273)（Tは°C）

例：80°Cの空気では df = 294 ÷ 353 = 0.83 です。実際の温度でシステムが1,000Paを必要とする場合、ファンの性能表は 1,000 ÷ 0.83 ≈ 1,200Pa 相当で読みます。

湿式スクラバーの出口の空気のように水蒸気を多く含む空気も密度が低くなるため、湿度の補正もあわせて考える必要があります。

同期速度 = 120 × 周波数 ÷ 極数です。タイの電源は50Hzなので、2極モーターは3,000rpm、4極モーターは1,500rpmです。負荷時の実際の回転数はこれよりわずかに低くなるため、ファン性能表の回転数と合っているか確認しましょう。