Расчет кухонного зонта
Методики расчета воздухообмена горячих цехов
При проектировании систем вентиляции горячих цехов кухонь и ресторанов основным показателем является расход воздуха через вытяжные зонты. Зонт с малым расходом воздуха может быть нефункциональным, в результате чего загрязненный воздух будет распространяться по помещениям, в том числе помещениям для посетителей. При завышенном расходе воздуха происходит ненужная трата энергии.
Важным является определение оптимального расхода воздуха для каждого конкретного случая. С этой целью проводится расчет вытяжного зонта. Расход воздуха определяется в зависимости от типа оборудования для приготовления пищи, типа зонта, высоты его установки, наличия краевых завес, типа приготовляемой пищи, а также от потоков воздуха, присутствующих в помещении.
Существуют несколько методик определения расходов воздуха при проектировании вентиляции кухни. Для наглядного сравнения результатов расчетов вытяжного зонта в качестве примера возьмем горячий цех школьной столовой:
- Площадь цеха 15 кв.м;
- Высота 3 м;
- Оборудование:
- Фритюрница электрическая (загрузка 30 кг, 10 л масла) 7,5 кВт
- Плита — 4 конфорки (11,5 кВт) + печь-духовка (5 кВт)
- Мармит электрический на водяной бане (60 л) 15 кВт
- Сковорода опрокидывающаяся электрическая 15 кВт
- Конвектомат электрический (6 уровней) 10 кВт
Таким образом, теплонапряженность данного горячего цеха составляет:
(7,5 + 11,5 + 5 + 15 + 15 + 10) х 1000 / 15 = 4267 Вт/кв.м
Для сравнения: по МГСН 4.14-98 «в горячих цехах теплонапряженность не должна превышать 200-210 Вт на 1 кв. м производственной площади».
1. Метод кратностей воздухообмена
Мы рекомендум использовать следующие величины кратности воздухообмена в зависимости от назначения и высоты горячего цеха:
| Тип помещения | Высота помещения, м | Кратность воздухообмена, 1/час (приток / вытяжка) |
|---|---|---|
| Горячий цех средних размеров (рестораны, гостиницы) | 3-4 | +20 / -30 |
| 4-6 | +15 / -20 | |
| Горячий цех больших размеров (казармы, больницы) | 3-4 | +20 / -30 |
| 4-6 | +15 / -20 | |
| более 6 | +10 / -15 |
Метод кратностей воздухообмена используется для быстрого определения расходов воздуха в начале проектирования, однако для расчета горячих цехов считается весьма приблизительным и в качестве основной методики расчета не используется.
Для нашего горячего цеха расход удаляемого воздуха составит:
15 х 3 х 30 = 1350 куб.м/час
2. Метод скорости всасывания
Гарантированное удаление витающих в воздухе частиц и запахов обеспечивается соблюдением минимально необходимой скорости воздуха во фронтальной и боковых плоскостях, заключенных между краем теплового оборудования (плиты) и нижним краем вытяжного зонта. Стороны, примыкающие к стенам, в расчете не участвуют.
В зависимости от типа технологического оборудования значение этой скорости лежит в пределах от 0,2 м/с (для мармита) до 0,5 м/с (для фритюрницы). Средняя скорость принимается 0,3 м/с. Считается, что для эффективной работы зонт должен выступать в плане за размеры оборудования на 150…300 мм.
- Для горячего цеха рассматриваемой столовой: вытяжной пристенный зонт размером 1200×4000 мм установлен над технологическим оборудованием (общие габариты 900×4000 мм).
- Высота блока технологического оборудования 850 мм, высота подвеса зонта 1900 мм, задняя и боковые поверхности между зонтом и оборудованием примыкают к стенам.
Определяем площадь плоскостей, ограниченных краями вытяжного зонта и оборудованием:
Длина плоскости: 4,0 м
Высота плоскости: ((1,2-0,9)2 + (1,9-0,85)2 )1/2 = 1,05 м
Площадь поверхности, через которую проходит воздух: 4,0 х 1,05 = 4,2 кв.м
Приняв скорость 0,3 м/с, мы получаем расход по вытяжке:
4,2 х 0,3 х 3600 = 4536 куб.м/час
Следует обратить внимание на тот факт, что если бы боковые поверхности зонта не примыкали к стенам, то расход воздуха был бы значительно больше (порядка 7100 куб.м/час).
Метод скорости всасывания прост и гарантирует нормальную работу зонта по удалению дыма, пара и тепла. Этот метод рекомендуется применять как поверочный для других расчетных схем и только для традиционных вытяжных зонтов.
3. Метод мощности оборудования
Метод мощности оборудования основывается на немецком нормативе VDI 20.52. Этот документ включает в себя таблицы, которые приводят удельные количества явной и скрытой теплоты, выделяемой оборудованием в помещение на 1 кВт подведенной к технологическому оборудованию мощности.
Данная методика расчета вытяжного зонта хороша тем, что она научно обоснованно учитывает тепловыделения каждого типа оборудования.
К недостаткам относят тот факт, что VDI 20.52 была разработана в 1984-м году. С тех пор технологическое оборудование изменилось, соответственно, некоторые значения явной и скрытой теплоты требуют проверки.
Зонты вытяжные из нержавейки
Так или иначе, расчет вытяжного зонта для организации общественного питания, а также всей вентиляции в целом, должен производиться на основании СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция, кондиционирование». Также в основу проектирования закладываются последние издания сводов правил СП и рекомендации, например, нормативные документы АВОК.
Компания «ЕвроВентГруп» рекомендует Вам использовать вытяжные и приточно-вытяжные зонты из нержавеющей стали. Мы производим не только типовое, но и индивидуальное оборудование, которое может быть спроектировано исходя из результатов расчета вытяжного зонта.
Как рассчитать вентиляцию для кухни
Вентиляция кухни никуда не годится? Для того, чтобы исправить положение, владельцу жилья необходимо иметь элементарные знания о том, как подобрать вентиляционные устройства, чтобы обеспечить принудительную вентиляцию кухни. Вы можете обеспечить местную вытяжку от зоны приготовления пищи и модернизировать общеобменную вентиляцию.
Исходные данные
Вам необходимо знать:
нормы по воздухообмену,
Почасовая норма воздухообмена — сколько раз в час воздух в кухне должен полностью замещаться чистым — для кухонных помещений — 6-8раз.
Умножив высоту на ширину и на длину, мы получим V = H*B*L м куб. — объем кухни. Например — 27м куб.
Значит у вас на кухне должен быть обеспечен приток воздуха в размере 27*8=216 м куб. в час.
Кажется все просто. Однако, производительность вытяжной вентиляционной установки должна быть выбрана в этих пределах с запасом по мощности, поскольку необходимо учесть потери, которые возникают из-за местных сопротивлений вытяжных воздуховодов. Здесь лучше советоваться со специалистами, так как они рассчитают эти данные в зависимости от длины, конфигурации и характеристик воздуховодов и разберутся с тем, куда лучше организовать вывод удаляемого воздуха. Это может быть индивидуальный вентканал, выход через стену или выход в общий вытяжной канал. Решаются вопросы и об обеспечении поступления свежего воздуха — из квартиры или через отдельный канал.
Как подобрать вытяжной зонт
Профессионального подхода всегда требует увязка имеющейся системы естественной или принудительной вентиляции и устанавливаемого вытяжного зонта. Не стоит путать каналы под местную вытяжку от кухонной плиты и общеобменную вентиляцию.
Принцип организации местных воздухоотсосов различный. Они могут удалять воздух из кухни в вытяжной вентиляционный канал или, если такой возможности нет, осуществлять рециркуляцию — втягивать загрязненный воздух, пропускать через специальные угольные и жироулавливающие фильтры и возвращать назад в помещение.
Вариант 1 — Воздух удаляется наружу в вытяжной канал Вариант 2 — Воздух очищается и возвращается в помещение
В первом случае на кухню подается свежий воздух, но возрастают теплопотери. Во втором случае воздух очищается от вредных примесей, без дополнительного притока, необходим контроль за состоянием фильтров. Производительность местной рециркуляционной вытяжки или количество удаляемого воздуха в час подбирается исходя из объема кухонного пространства, и может быть ориентировочно 10 — 12 кратным, т.е. обеспечивать при приготовлении пищи пропускание всей воздушной среды кухни через фильтры 10 — 12 раз в час.
При расчете производительности вытяжки в вентиляционный канал учитывают его проходное сечение — обычно оно бывает 130*130 мм или диаметром 140 мм, а диаметр воздуховодов 125мм, — такие каналы могут максимально пропустить через себя до 300-400 м куб воздуха в час. При выборе мощности вентилятора (а производительность современного вытяжного вентилятора достигает до 1000м куб./час и выше) необходимо учесть пропускную способность воздуховодов и вентканалов. Нельзя вдеть канат в игольное ушко! Выбор вытяжного зонта делайте рационально. При выборе вытяжного зонта учитывается и допустимый уровень шума, производимый вентилятором, например, в качественных вытяжках он не превышает 55 Дб.
Подводим итог — вытяжной зонт удаляет угарные газы, копоть, дым из определенной области кухонного пространства, а общеобменная вентиляция создает здоровый климат во всей кухне. Учесть все факторы и правильно рассчитать и смонтировать систему вентиляции на кухне лучше доверить специалистам.
Расчет вентиляции горячих цехов. Французский и бельгийский опыт.
Для расчета воздухообмена горячих цехов во Франции и Бельгии используется несколько различных методик. Для наглядного сравнения результатов расчетов по ним в качестве примера возьмем горячий цех школьной столовой:
- Фритюрница электрическая (загрузка 30 кг, 10 л масла) 7,5 кВт
- Плита — 4 конфорки (11,5 кВт) + печь-духовка (5 кВт)
- Мармит электрический на водяной бане (60 л) 15 кВт
- Сковорода опрокидывающаяся электрическая 15 кВт
- Конвектомат электрический (6 уровней) 10 кВт
Таким образом, теплонапряженность данного горячего цеха составляет:
(7,5 + 11,5 + 5 + 15 + 15 + 10) х 1000 / 15 = 4267 Вт/кв.м
Для сравнения: по МГСН 4.14-98 «в горячих цехах теплонапряженность не должна превышать 200-210 Вт на 1 кв. м производственной площади».
1. Метод кратностей воздухообмена
Герман Рекнагель (Hermann Recknagel), основываясь на немецкой методике VDI 20.52, рекомендует следующие величины кратности воздухообмена в зависимости от назначения и высоты горячего цеха:
| Тип помещения | Высота помещения, м | Кратность воздухообмена, 1/час (приток / вытяжка) |
| Горячий цех средних размеров (рестораны, гостиницы) | 3-4 | +20 / -30 |
| 4-6 | +15 / -20 | |
| Горячий цех больших размеров (казармы, больницы) | 3-4 | +20 / -30 |
| 4-6 | +15 / -20 | |
| более 6 | +10 / -15 |
Метод кратностей воздухообмена используется для быстрого определения расходов воздуха в начале проектирования, однако для расчета горячих цехов считается весьма приблизительным и в качестве основной методики расчета не используется.
Для нашего горячего цеха расход удаляемого воздуха составит:
15 х 3 х 30 = 1350 куб.м/час
2. Метод скорости всасывания
Гарантированное удаление витающих в воздухе частиц и запахов обеспечивается соблюдением минимально необходимой скорости воздуха во фронтальной и боковых плоскостях, заключенных между краем теплового оборудования (плиты) и нижним краем вытяжного зонта. Стороны, примыкающие к стенам, в расчете не участвуют. В зависимости от типа технологического оборудования значение этой скорости лежит в пределах от 0,2 м/с (для мармита) до 0,5 м/с (для фритюрницы). Средняя скорость принимается 0,3 м/с. Считается, что для эффективной работы зонт должен выступать в плане за размеры оборудования на 150…300 мм.
Для горячего цеха рассматриваемой столовой: вытяжной пристенный зонт размером 1200×4000 мм установлен над технологическим оборудованием (общие габариты 900×4000 мм). Высота блока технологического оборудования 850 мм, высота подвеса зонта 1900 мм, задняя и боковые поверхности между зонтом и оборудованием примыкают к стенам.
Определяем площадь плоскостей, ограниченных краями вытяжного зонта и оборудованием:
Длина плоскости: 4,0 м
((1,2-0,9) 2 + (1,9-0,85) 2 ) 1/2 = 1,05 м
Площадь поверхности, через которую проходит воздух:
4,0 х 1,05 = 4,2 кв.м
Приняв скорость 0,3 м/с, мы получаем расход по вытяжке:
4,2 х 0,3 х 3600 = 4536 куб.м/час
Следует обратить внимание на тот факт, что если бы боковые поверхности зонта не примыкали к стенам, то расход воздуха был бы значительно больше (порядка 7100 куб.м/час).
Метод скорости всасывания прост и гарантирует нормальную работу зонта по удалению дыма, пара и тепла. Этот метод рекомендуется применять как поверочный для других расчетных схем и только для традиционных вытяжных зонтов.
3. Метод мощности оборудования
Метод мощности оборудования основывается на немецком нормативе VDI 20.52. Этот документ включает в себя таблицы, которые приводят удельные количества явной и скрытой теплоты, выделяемой оборудованием в помещение на 1 кВт подведенной к технологическому оборудованию мощности.
Эта методика хороша тем, что она научно обоснованно учитывает тепловыделения каждого типа оборудования.
К недостаткам относят тот факт, что VDI 20.52 была разработана в 1984-м году; с тех пор технологическое оборудование изменилось; соответственно, некоторые значения явной и скрытой теплоты требуют проверки.
На основании этого метода производители оборудования составили таблицы для реального технологического оборудования:
| Расход удаляемого воздуха (куб.м/час) на 1 кВт мощности | ||
| Оборудование | Электричество | Газ |
| Мармит | 40 | 60 |
| Скороварка | 25 | — |
| Конвектомат | 50 | — |
| Гриль, саламандр | 166 | 166 |
| Плита конфорочная (с закрытым огнем) | 161 | 176 |
| Сковорода опрокидывающаяся | 161 | 176 |
| Фритюрница | 141 | — |
| Печь | 161 | 176 |
| Гриль на углях | 252 | 307 |
| Водяная баня, тепловой стол | 151 | — |
| Кипятильник | 15 | — |
| Холодильное оборудование | 302 | — |
| Печь микроволновая | 15 | — |
| Печь для пиццы | 76 | — |
| Плита индукционная | 101 | — |
Для каждой единицы оборудования нужно умножить мощность на коэффициент одновременности, который учитывает несинхронность работы аппаратов тепловой обработки на полную мощность. Если этот коэффициент не известен, то его берут из таблицы:
| Тип кухни | Коэффициент одновременности |
| Кухня ресторана | 0,8-1 |
| Кухня ресторана быстрого питания | 0,8-1 |
| Кухня для обучения персонала | 0,5-0,7 |
| Кухня столовой | 0,5-0,8 |
Возвращаясь к примеру со школьной столовой, подсчитаем расходы воздуха для установленного в ней оборудования:
| Оборудование | Мощность, кВт | Расход удаляемого воздуха, куб.м/час | |
| 1 | Фритюрница | 7,5 | 141 х 7,5 = 1058 |
| 2 | Плита (4 конфорки + печь-духовка) | 11,5 + 5 | 161 х 11,5 + 126 х 5 = 2482 |
| 3 | Мармит на водяной бане | 15 | 40 х 15 = 600 |
| 4 | Сковорода опрокидывающаяся | 15 | 161 х 15 = 2415 |
| 5 | Конвектомат | 10 | 50 х 10 = 500 |
Принимая коэффициент одновременности равным 0,65, получаем общий расход воздуха, удаляемого из горячего цеха:
(1058 + 2482 + 600 + 2415 + 500) х 0,65 = 4585 куб.м/час
4. Метод типа оборудования
Согласно этому методу расход воздуха определяется для каждой единицы технологического оборудования и затем суммируется.
| Оборудование | Тип | Объем удаляемого воздуха, куб.м/час |
| Плита | газ | 1500 (на 1 кв.м поверхности) |
| электричество | 1000 (на 1 кв.м поверхности) | |
| Мармит | 75 литров | 500 |
| 100 литров | 600 | |
| 150 литров | 800 | |
| 200 литров | 1000 | |
| 250 литров | 1100 | |
| 300 литров | 1200 | |
| 500 литров | 1500 | |
| Сковорода опрокидывающаяся | газ | 1500 |
| электричество | 1000 | |
| Гриль роторный | 1000 | |
| Стол тепловой | газ | 450 (на 1 кв.м поверхности) |
| электричество | 300 (на 1 кв.м поверхности) | |
| Конвектомат | 6 уровней GN1/1 | 1000 |
| 20 уровней GN2/1 | 2000 | |
| Пароконвектомат | малая модель | 1000 |
| большая модель | 2000 | |
| Кипятильник | 450 | |
| Гриль | газ | 3000 (на 1 кв.м поверхности) |
| электричество | 2000 (на 1 кв.м поверхности) | |
| Печь традиционной конструкции с естественной конвекцией | 300 | |
| Открытый огонь | 200-500 | |
| Фритюрница | менее 300 порций | 1000 (на 10 л масла) |
| более 300 порций | 2500 (на 50 л масла) |
Видно, что данная методика учитывает площадь тепловыделяющего оборудования, но не принимает в расчет его мощность. Для рассчитываемой нами столовой расходы удаляемого воздуха по этому методу составят:
| Оборудование | Расход удаляемого воздуха, куб.м/час | |
| 1 | Фритюрница (10 л масла) | 1000 |
| 2 | Плита (4 конфорки + печь-духовка) | 1000 + 300 = 1300 |
| 3 | Мармит на водяной бане (60 л) | 500 |
| 4 | Сковорода опрокидывающаяся | 1000 |
| 5 | Конвектомат (6 уровней) | 1000 |
Учитывая коэффициент одновременности (0,65), получаем общий расход воздуха, удаляемого из горячего цеха:
(1000 + 1300 + 500 + 1000 + 1000) х 0,65 = 3120 куб.м/час
| Метод | Примечания | Расход удаляемого воздуха, куб.м/час | |
| 1 | метод кратностей воздухообмена | ориентировочный метод | 1350 |
| 2 | метод скорости всасывания | поверочный метод для других методик; подходит только для традиционных зонтов | 4536 |
| 3 | метод мощности оборудования | наиболее часто применяемый | 4585 |
| 4 | метод типа оборудования | не учитывает мощность оборудования | 3120 |
Видно, насколько некорректен метод расчета по кратностям для современной кухни, насыщенной тепловыделяющим оборудованием. Обращает на себя внимание и тот факт, что европейских инженеров не смущает кратность воздухообмена в горячем цехе 70…100 обменов в час; при том, что подвижность воздуха ограничена пределами 0,3-0,5 м/с.
Расходы воздуха, получаемые по описанным методам (кроме метода кратностей), даны для вытяжных зонтов традиционной конструкции. Применительно к системе фильтрующих потолков расчетные расходы должны быть уменьшены на 20…25%, к приточно-вытяжным зонтам — на 30…40 %.
Энергопотребление системы вентиляции составляет примерно 30% от общего потребления энергии современной профессиональной кухни (остальные затраты — тепловая обработка пищи 30%, холодильная техника 10%, горячее водоснабжение 15%, мойка посуды 15%). Фильтрующие потолки и приточно-вытяжные зонты позволяют значительно экономить долю энергии, приходящуюся на вентиляцию, и потому активно внедряются. Статистика показывает, что во Франции сейчас примерно 50% горячих цехов оборудовано традиционными вытяжными зонтами, примерно 23% — приточно-вытяжными индукционными зонтами и около 27% — фильтрующими потолками.
Расчет вытяжного зонта
Какой вытяжной зонт лучше всего? Профессионалы знают, что на этот вопрос просто не может существовать однозначного ответа. Скажем так: лучшей можно назвать ту конструкцию, которая эффективно выполняет свои функции в конкретных условиях.
Если в помещении создан оптимальный микроклимат – значит, в нем установлен лучший вытяжной зонт!
В компании «МДС» работают профессионалы, которые умеют создавать лучшее решение для каждого отдельного случая.
Давайте посмотрим, какие характеристики вытяжных зонтов играют самую важную роль при создании конструкции.
Размеры вытяжных зонтов
Существует одно простое правило: размеры вытяжных зонтов должны быть со всех сторон на 10 см больше, чем размеры источников тепла, которые под ними расположены.
Мы примерно знаем, каковы бывают габариты устройств на предприятиях общественного питания. Поэтому «МДС» предлагает ряд заранее рассчитанных типоразмеров зонтов.
Но наши профессионалы могут изготовить любую нестандартную модель, которая требуется для данной ситуации.
Сопротивление вытяжного зонта и скорость воздуха
Два этих показателя тесно связаны между собой, а также со строением жироулавливающего фильтра.
Для того, чтобы понять, как это работает, рассмотрим типичную схему лабиринтного фильтра. Она достаточно проста. Фильтр имеет извилистую структуру, проходя через которую, капельки жира постоянно ударяются о стенки и остаются на них.
Скорость воздуха в вытяжном зонте при прохождении через фильтры всегда в той или иной степени падает. Поэтому именно от строения фильтра зависит сопротивление вытяжного зонта.
Для того, чтобы в воздуховод не попала ни одна частица масла или жира, скорость в вытяжном зонте должна составлять не менее 0,8 и не более 1,5 м/с. Если сопротивление будет больше или меньше установленной величины, то качество его работы резко снизится. А это – ухудшение «погоды» в помещении, преждевременный выход из строя техники, снижение работоспособности и проблемы со здоровьем у людей.
Температура внутри зонта
Внутри конструкции температура не должна подниматься более 100*С. В противном случае жир, который задерживается в фильтре или лотке, будет испаряться и проникать в воздуховод, приводя к его засорению.
Расход воздуха
Пожалуй, это самая главная характеристика. Она показывает, какое количество воздуха устройство способно очищать от жира и эвакуировать наружу за определенную единицу времени. Данный показатель должен точно соответствовать интенсивности работы оборудования. Посмотрим, чем грозит несоответствие.
Если конструкция вытяжных зонтов имеет слишком низкий расход воздуха, помещение не будет вентилироваться должным образом.
А если характеристики вытяжного зонта чрезмерны, то, конечно, внутри помещения будут созданы благоприятные условия. Но постоянный перерасход энергии отнюдь не принесет дополнительной выгоды ни организации, ни семейному бюджету.
Конструкция вытяжных зонтов
Еще один важный момент. Принципиальное значение имеет тот факт, находится ли оборудование в центре помещения или возле стен. В зависимости от этого, зонт будет пристенным или островным.
Как правильно рассчитать вытяжной зонт?
На этот вопрос смогут правильно ответить только профессионалы. Для того, чтобы понять, как рассчитать вытяжной зонт, придется учесть много параметров:
- площадь и высота помещения;
- наличие дополнительных источников приточной и вытяжной вентиляции;
- количество тепловыделяющих устройств, их мощность, режим эксплуатации.
Предварительно составляется чертеж каждого вытяжного зонта, который будет располагаться в помещении. Возможно, это будет один из тех, которые указаны в нашем каталоге, если оборудование имеет стандартные размеры. Но может понадобиться и индивидуальный расчет вытяжных зонтов. В компании «МДС» вам помогут точно определить, какой вариант требуется именно в вашем случае, и составить чертеж любой необычной модели зонта.
Как сделать качественный вытяжной зонт? Можно ли сделать вытяжной зонт своими руками?
Можно ли сделать вытяжной зонт самостоятельно? Вполне. Но ни один специалист не рекомендует этого делать. Причины две:
1. Существуют определенные стандарты, которые жестко регламентируют качества материалов, размеры и показатели конструкции. Все-таки, речь идет о пищевой промышленности. Если перед тем, как сделать вытяжной зонт, не просчитать все заранее, то могут возникнуть большие проблемы с Роспотребнадзором.
2. Даже если вы решили сделать зонт для собственного дома, куда не придут эпидемиологи, подумайте о том, что от его характеристик может зависеть качество пищи, самочувствие людей, занятых ее приготовлением, состояние и срок службы находящейся на кухне бытовой техники. Стоит ли рисковать?
Заказывайте услуги профессионалов! В компании «МДС» точно знают о том, как выполнить расчет вытяжного зонта в соответствии со всеми правилами.
Контакты:
e-mail компании: mr.mds@mail.ru
e-mail контактного лица по техническим вопросам: d_molotkov@mail.ru
Адрес: 140105, Московская обл., г. Раменское, ул. Воровского, д. 3/2