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
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.
www.euroventgroup.ru
Вентиляция горячего цеха: расчет
Вернуться к полной версии
Cравнение товаров:
очиститьСравнить
Чтобы получить коммерческое предложение, позвоните нам по телефону +7 (495) 745-01-41 или отправьте быструю заявку
В Рекомендациях приведены требования к параметрам микроклимата, гигиенические требования к системам вентиляции, дана подробная классификация вытяжных систем по принципу работы, характеристика конструктивных особенностей местных отсосов, область применения, способы их размещения и монтажа. Кроме этого, в Рекомендациях приведены методика расчета воздушного баланса помещения горячего цеха и требования к системе пожарной безопасности. В приложении рекомендаций даны значения тепло- и влагопоступлений от различных типов технологического кухонного оборудования, удобные для пользователей при проектировании.
Традиционная особенность нормативно-рекомендательных и методических документов НП «АВОК» является наличие в них примера расчета, который, безусловно, облегчает пользование документом.
В то же время проектирование, а тем более реконструкция системы вентиляции горячих цехов предприятий общественного питания сопровождается необходимостью решения ряда интересных и достаточно сложных инженерных задач. Обобщение такого опыта несомненно представляет интерес для широкого круга специалистов. Примером может служить статья в журнале «АВОК» 2004, № 2 «Вентиляция предприятий общественного питания», посвященная вопросам проектирования систем вентиляции в кухне небольшого семейного ресторана, и являющаяся ответом специалистов на запрос владельцев ресторана сделанный с целью улучшения условий воздушного комфорта на кухне. В данном материале приводятся варианты различных конструктивных решений систем и сравнение их работы до и после реконструкции.
С другой стороны, представленный ниже материал развивает ряд положений Рекомендаций АВОК и подготовлен с учетом вышесказанного доцентом МГСУ А. П. Борисоглебской.
Горячий цех предприятия общественного питания – производственное помещение, предназначенное для изготовления кулинарной продукции, технологические процессы в котором сопровождаются значительным выделением тепла и других производственных вредностей [1].
До реконструкции систем вентиляции условия воздушного комфорта в горячем цехе ресторана обеспечивались работой систем общеобменной приточно-вытяжной и местной вытяжной вентиляции.
Вытяжные системы предназначены для локализации и удаления выделений, поступающих в воздух помещения в результате разделывания и приготовления продуктов питания, а также мытья посуды. По принципу работы местные отсосы подразделяются на пассивные и активированные.
Активированные отсосы (с поддувом) внутри зонта отличаются от пассивных наличием приточных струй для локализации и улавливания вредностей. Причем активированные отсосы обладают большей эффективностью и могут работать с меньшим расходом удаляемого воздуха по сравнению с пассивными. В качестве источника для поддува, как правило, служит наружный или внутренний воздух, при объеме общего расхода воздуха в приточных струях не выше 10 % от общего расхода воздуха, удаляемого отсосом.
В зависимости от типа технологического оборудования конструкции отсосов бывают: настенными с установкой вплотную к стене над кухонным оборудованием, отдельно стоящими островными, сдвоенными островными и шкафными. Расстояние от поверхности оборудования до кромки местного отсоса не должно превышать h = 1,1 м, в противном случае последует увеличение требуемого расхода воздуха до 40 % при h = 1,4 м.
До реконструкции вытяжная система в кухне состояла из местных отсосов в виде вытяжных зонтов, установленных у задней стены кухни. Расход воздуха, удаляемого зонтами, определен из расчета улавливания конвективных потоков, восходящих над горячей поверхностью кухонного оборудования, в соответствии с нормами.
Подача наружного воздуха для обеспечения комфортных условий в кухне осуществлялась при помощи крышной установки кондиционирования воздуха (УКВ1) (режим нагревания/охлаждения воздуха) с рециркуляцией воздуха. Для компенсации воздуха, удаляемого вытяжными зонтами, предусматривалась приточная установка (ПУ), также размещаемая на кровле здания, без автоматического регулирования расхода приточного воздуха. Это противоречит нормам, требующим обеспечение автоматического регулирования притока воздуха при одновременной работе отсосов или регулировании расхода воздуха, ими удаляемого. Массовый расход наружного воздуха, поддаваемого в помещение горячего цеха, определялся из расчета воздушного баланса помещения, исходя из компенсации воздуха, удаляемого местными отсосами.
Взамен существующей системы ОВК была предложена новая установка кондиционирования воздуха (УКВ2) с утилизацией теплоты от удаляемых горячих газов и охлаждением за счет непосредственного испарения. Количество приточного воздуха в этом случае определялось из условий обеспечения комфортных условий в помещении и компенсации воздуха, удаляемого местными отсосами. К тому же, существующая система местной вытяжной вентиляции была заменена настенными (полочными) отсосами и вытяжными зонтами новой конструкции, что привело к снижению общего количества удаляемого воздуха и снижению энергопотребления, в связи с чем подобные системы вентиляции были установлены во всех новых ресторанах, построенных в 2003 году и позже. В результате сравнения коммунальных платежей ресторанов с системами УКВ1 и УКВ2 было отмечено, что система УКВ2 требует значительно меньшее потребление газа.
В конце 2003 года для реконструкции систем ОВК появился еще один объект – семейный ресторан, в котором для подачи наружного воздуха использовалась приточная установка (только с нагревом воздуха от сгорания газа) с раздачей приточного воздуха через распределительные камеры, установленные по периметру подшивного потолка. Работа системы местной вытяжной вентиляции, состоящей из комбинации настенных отсосов и вытяжных зонтов, не вызывала нареканий. Тем не менее, стало отмечаться повышение влажности в помещениях ресторана и ощущение дискомфорта, а также появился ряд повреждений, что послужило причиной замены существующей приточной системы на систему УКВ2.
Сравнение систем ОВК на контрольном и испытательном объектах
Итак, появилось два реальных базовых объекта (в дальнейшем – контрольный и испытательный) для внедрения новых систем ОВК, а также исследования и сравнения их работы.
Схема системы ОВК контрольного объекта, представленная на рис. 1, включает в себя местные отсосы, УКВ1, предназначенную для обеспечения требуемых параметров микроклимата в кухне (нагревание и охлаждение воздуха), и приточную установку для компенсации работы местных отсосов, которыми владелец пользовался на протяжении последних пяти лет. Воздух, поступающий из приточной установки, нагревается для предотвращения переохлаждения пищи и персонала. УКВ2 – стандартная крышная установка с воздухонагревателем, использующим косвенный газовый нагрев, и воздухоохладителем. Нагревание и охлаждение воздуха осуществляются в зависимости от сигналов, поступающих с датчика, расположенного в подготовительной зоне кухни.
Рисунок 1. Схема системы ОВК кухни контрольного объекта |
Режим отопления включается при понижении температуры воздуха в помещении кухни до 20 °С, режим охлаждения – при повышении ее до 22 °С в зависимости от сигналов, поступающих с датчика температуры. Приточная установка работает на прямом сжигании газа и обеспечивает нагрев воздуха, который включается при понижении температуры приточного воздуха до 13 °С. Блокировка одновременных функций отопления/охлаждения не предусматривается, поскольку в предыдущих попытках ее применения наблюдались случаи подачи воздуха с достаточно низкой температурой, что приводило к переохлаждению пищи, снижению уровня теплового комфорта и влияло на стабильную работу местных отсосов. Как показали наблюдения, проведенные на ряде других объектов, температура воздуха, подаваемого приточной установкой, не должна быть ниже 13 °С.
Схема системы ОВК кухни испытательного объекта представлена на рис. 2. На испытательном объекте была установлена новая система, состоящая из УКВ2, обеспечивающей подачу наружного воздуха для компенсации вытяжки через местные отсосы и поддержание требуемых параметров микроклимата помещений кухни, и системы местных настенных отсосов и вытяжных зонтов. Эта система кондиционирования воздуха, совмещающая функции систем УКВ1 и приточной установки, применяемых на контрольном объекте, является более рациональной. Поскольку одна установка замещает две, не требуются дополнительные затраты на приточную установку, воздуховоды и воздухораспределители, а также место под их размещение и прокладку газовых трубопроводов и электрической сети.
Рисунок 2. Схема системы ОВК кухни испытательного объекта |
УКВ2 работает на прямом газовом нагреве с двухступенчатым охлаждением и установлена на кровле здания, так же как и на контрольном объекте. Сигналы на включение режимов осушения, нагревания, охлаждения поступают с датчиков, расположенных в УКВ2. Датчики температуры и относительной влажности наружного воздуха расположены в приемном блоке установки. Процесс осушения требует включения компрессоров первой или второй ступени. Включение подачи приточного воздуха происходит в зависимости от регулируемого диапазона значений энтальпии внутреннего воздуха. В режиме вентиляции осушение, охлаждение или нагревание воздуха не осуществляется. Включение режима нагревания воздуха происходит при понижении температуры наружного воздуха до 13 °С, охлаждения – при повышении ее до 26 °С. Датчик температуры необходим для предотвращения перегревания или переохлаждения помещения кухни и расположен в ее подготовительной зоне. Одновременное охлаждение и нагревание воздуха блокируется системой управления УКВ2.
Оба объекта очень похожи по занимаемой зданиями площади, вместимости и размещению посадочных мест, расположению и количеству окон, а также ограждающим конструкциям здания. Кроме того, кухни обоих ресторанов оборудованы вентиляционным оборудованием, имеющим одинаковые мощности. Обеденные залы отделены от кухонь ресторанов стенами и соединяются проемами площадью 0,9 м2, а также распашными дверями для перетекания воздуха из обеденных залов в кухни.
Тепловая и холодильная мощность системы кондиционирования воздуха в обеденных залах контрольного и испытательного объектов одинакова. На контрольном объекте для работы посудомоечной машины дополнительно установлен газовый нагреватель, на испытательном объекте – электрический.
Несмотря на то что объекты расположены в одинаковых климатических условиях – на одинаковой широте, в одном регионе на расстоянии 59,5 км друг от друга, результаты наблюдений за работой систем ОВК показали, что показания температуры и влажности в помещениях кухонь обоих ресторанов существенно отличались.
В результате внедрения новой системы ОВК на испытательном объекте было проведено:
- обоснование экономической эффективности системы ОВК кухни;
- определение влияния снижения воздухообмена на качество микроклимата в кухне;
- оценка возможности контроля температуры и влажности воздуха помещения кухни;
- сравнение энергопотребления систем ОВК на контрольном и испытательном объектах.
Экономическая эффективность применения системы УКВ2 не выявлена, поскольку увеличение стоимости оборудования компенсируется снижением стоимости монтажа системы.
Определение влияния снижения воздухообмена на качество микроклимата в кухне
В табл. 1 приводится сравнение расчетных расходов воздуха и кратности воздухообмена обеденных залов и кухонь обоих объектов. Как видно, существенное снижение общего расхода воздуха в кухне испытательного объекта не снижает общий уровень комфорта. Особенность системы ОВК кухни испытательного объекта – совмещение функций обеспечения параметров микроклимата и компенсации вытяжки местных отсосов. Избытки теплоты от технологического оборудования удаляются с помощью местных отсосов. На контрольном объекте с целью экономии затрат на нагревание наружного воздуха применяется система с рециркуляцией воздуха. В табл. 1 приводятся значения расходов воздуха, поступающего на рециркуляцию. Применение прямоточной системы УКВ2 приводит к снижению общего расхода воздуха на 46 % и, соответственно, к снижению энергопотребления.
При снижении общей производительности системы УКВ2 возникла проблема с возможностью контроля относительной влажности воздуха. Были собраны значения температуры и влажности воздуха, характеризующие общий уровень комфорта.
Общая производительность установки УКВ1 кухни контрольного объекта – 10 200 м3/ч, из них 9 700 м3/ч составляет воздух, расходующийся на рециркуляцию, и 500 м3/ч – наружный воздух.
Таблица 1 Расходы приточного воздуха помещений кухонь и обеденных залов контрольного и испытательного объектов | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Сравнение энергопотребления систем УКВ1 и УКВ2
Предполагалось, что система с одной установкой снизит расход потребляемого газа, для измерения которого были предусмотрены счетчики на системах ОВК обеденного зала и кухни. На каждом объекте установлено по два газовых счетчика для учета газопотребления установками, обслуживающими обеденные залы обоих ресторанов: один – для измерения общего расхода газа, потребляемого УКВ1 и приточной установкой на контрольном объекте, и другой – для УКВ2 на испытательном объекте.
Для каждого объекта был проведен контрольный расчет воздухообмена помещений, результаты которого приведены в табл. 2. Общая вытяжка из здания представляет собой сумму расходов воздуха, удаляемого из санузла и через местные отсосы от технологического оборудования и моечной. Было проведено сопоставление расходов воздуха, удаляемого из помещений кухонь и обеденных залов обоих объектов, и, соответственно, потребления газа установками независимо от таких переменных, влияющих на тепло- или холодопроизводительность, как число клиентов, режим открывания дверей и т. д. Очень важно было решить проблему раздельного энергопотребления обеденного зала и кухни в теплый период года, когда необходим режим охлаждения.
Таблица 2 Расходы приточного и вытяжного воздуха помещений контрольного и испытательного объектов (воздух, удаляемый из здания, включает вытяжку из туалетов и вытяжных зонтов, установленных над мойками) | ||||||||||||||||||
|
Результаты наблюдений за параметрами микроклимата
Группа специалистов проводила наблюдения за параметрами микроклимата помещений. Датчики для получения сигналов измерительной информации (изменение температуры и относительной влажности) были расположены в рабочих зонах обеденного зала (2 шт.) и кухни (4 шт.). Датчики параметров наружного воздуха были расположены в приемных блоках приточных установок, обслуживающих кухни и обеденные залы испытательного и контрольного объектов. Кроме того, в ночное время фиксировались показания газовых счетчиков обеденного зала и кухни, проводился анализ потребляемой электрической мощности по каждой силовой линии, питающей здание, а также калибровка и техническое обслуживание измерительных приборов и систем. В результате многовариантных наблюдений была обнаружена большая погрешность значений относительной влажности при высоких ее значениях.
Также были исследованы данные по расходу потребляемой электроэнергии и газа. При соответствии температуры наружного воздуха диапазону 1,7–16 °С расход газа на испытательном объекте превышал потребление газа контрольным объектом, что, скорее всего, было связано с разностью температуры наружного воздуха в местах расположения объектов (до 6,7 °С). Температура наружного воздуха в местности, где размещается испытательный объект, постоянно была ниже, чем в месте размещения контрольного объекта. Например, если температура воздуха в районе контрольного объекта превышала 13 °С, на испытательном объекте она составляла 9 °С. Таким образом, сравнивалось потребление газа на объектах в одном случае при выключенном и в другом случае при включенном нагревании воздуха, расхождения значений расходов газа отмечались особенно в холодный период года. В теплый период года, когда возникала необходимость в осушении воздуха, температура воздуха по мокрому термометру на испытательном объекте была регулярно выше значений, зарегистрированных на контрольном объекте. Такой разброс значений температуры воздуха на исследуемых объектах вызывал удивление.
Анализ работы установки кондиционирования воздуха
Работа установки кондиционирования воздуха в режиме охлаждения в теплый период года
Значения температуры наружного воздуха в теплый период года для контрольного объекта составляли по «сухому» термометру 33 °С и 24 °С – по «мокрому», при энтальпии 91,85 кДж/кг; температура внутреннего воздуха кухни равна 32/23 °С («сухой»/«мокрый» термометр), а энтальпия – 85,15 кДж/кг. Испытательному объекту соответствуют: температура и энтальпия наружного воздуха – 29/24 °С («сухой»/«мокрый» термометр) и 91,85 кДж/кг, внутреннего воздуха кухни – 24/18 °С («сухой»/«мокрый» термометр) и 67,97 кДж/кг. Очевидно, что энтальпия воздуха помещения кухни контрольного объекта на 17,18 кДж/кг превышает энтальпию воздуха кухни испытательного и при почти равных энтальпиях наружного воздуха параметры воздуха кухни испытательного объекта в теплый период года находились в пределах зоны комфорта. Также было установлено, что производительность приточных систем и расход воздуха через воздухораспределители зависят от температуры приточного воздуха. К тому же, большая доля воздуха, подаваемого через приточные устройства, задерживалась в верхней зоне помещения кухни, что нарушало работу местных отсосов. Температура воздуха в рабочей зоне кухни будет зависеть от температуры воздуха, удаляемого через местные отсосы. На рис. 3 приведены результаты моделирования распределения потоков воздуха в помещении кухни.
Было проведено сравнение значений температуры воздуха в рабочей зоне кухонь и энергопотребления (кВт) систем ОВК исследуемых объектов за период с 31 июля по 6 августа 2006 года. Среднеарифметические значения температуры и энтальпии воздуха в рабочей зоне кухни испытательного объекта на 14,4 °С и 15 % оказалась ниже соответствующих параметров воздуха контрольного объекта. Энергопотребление установки УКВ2 на 15–26 % ниже совместного энергопотребления приточной установкой и УКВ1.
Работа установки кондиционирования воздуха в режиме охлаждения в теплый период года при неполной нагрузке
Были проведены сравнения параметров исследуемых объектов, характеризующих уровень воздушно-теплового комфорта в помещениях кухонь при частичной нагрузке работающих систем ОВК. В этих условиях требуется значительное осушение воздуха. Как показали данные, на испытательном объекте была возможность контроля относительной влажности воздуха в рабочей зоне кухни и поддержания ее на уровне 57–60 % при относительной влажности наружного воздуха 98,5 %.
Работа установки кондиционирования воздуха в режиме нагревания в холодный период года
Значения температуры воздуха в рабочей зоне кухонь на обоих объектах принимали одинаковые значения. УКВ2 потребляет меньше газа, чем приточные установки и УКВ1, работающие совместно. Как видно из таблицы, экономия газа установкой УКВ2 пропорциональна понижению температуры наружного воздуха.
Заключение
Система УКВ2 требует минимальных капитальных и эксплуатационных затрат.
Результаты исследований показали, что снижение расхода приточного воздуха в кухне испытательного объекта не влияет на требуемый уровень комфорта при работе системы в режимах осушения, охлаждения и нагревания. Кроме того, система кондиционирования воздуха способна работать в режиме вентиляции (без отопления и охлаждения) в большем диапазоне изменения параметров наружного воздуха.
Перемещение меньших объемов воздуха приводит к экономии энергоресурсов. Общее сравнение данных за июль и август показало, что контрольный объект потреблял в среднем на 37 % больше электроэнергии, чем испытательный объект. Это увеличение энергопотребления обусловлено, частично, периодами, когда УКВ2 испытательного объекта могла поддерживать требуемый уровень комфорта в помещении, работая в режиме вентиляции.
Группа компаний «ЕвроХолод» готова реализовать комплексные решения по устройству внутренних инженерных систем и сетей зданий. Мы предоставляем гарантию на купленную у нас технику и все монтажные работы!
Наши менеджеры бесплатно проконсультируют Вас по любым вопросам:
Ждем Вашего звонка по телефону: +7(495) 745-01-41
Наш email: [email protected]
О компании , Отзывы , Наши объекты , Контакты
Распечатать
Получить коммерческое предложение
Получите коммерческое предложение по вашему объекту, отправив сейчас быструю заявку.
Опишите кратко суть задачи:
www.airfresh.ru
Проект и расчет систем вентиляции горячих цехов ресторанов и кафе
Кухня самое главное место ресторана, ведь именно там происходит приготовление пищи и чем качественней оборудование на кухне тем выше качество приготовленных блюд. Именно поэтому система вентиляции в горячем цеху кухни ресторана требует качественного проекта, правильного расчета и монтажа. Правильный подбор вытяжных зонтов и расчет воздухообмена в горячем цеху это залог качественно приготовленной пищи и отсутствию запахов.
Основные требования при проектировании системы вентиляции горячего цеха и кухни ресторана
Современные кухни ресторанов очень высокотехнологичны, в них есть возможность установить намного больше оборудования, чем это было возможно раньше, и поэтому старых норм проектирования для них уже недостаточно. Поэтому на современные кухни требуется больший воздухообмен, а соответственно, и большие мощности и размеры оборудования, и большие расходы энергоресурсов. К основным требованиям к горячим цехам, следует отнести следующие, во-первых, это препятствие распространению запахов от готовящейся пищи в зал и другие помещения. Во-вторых, необходимо обеспечить достаточную очистку воздуха, ведь жир и сажа (в случае установки мангалов и различных печей на твердом топливе) осаждаются на воздуховодах и могут не только протекать обратно в помещение через воздуховоды и капать из зонта, но и сильно повысить пожароопасность помещения. Жиры легковоспламеняемый загрязнитель и его осаждения на воздуховодах, вентиляторе и месте выброса воздуха сильно повышает вероятность пожара и необходимо будет регулярное обслуживание вытяжной вентиляции. В-третьих, необходимо правильно рассчитать зонты и объем воздуха, который они удаляют, ведь если скорость в сечении будет недостаточной, то часть вредностей будет прорываться в помещение.
Методы расчета вентиляции горячего цеха в кухне ресторана или кафе
Существует множество методик расчета необходимого воздухообмена в горячем цеху столовой, ресторана или кафе, все они оперируют различными значениями и являются правильными, но разнообразие кухонного оборудования не позволяет выделить какую-то одну.
Расчет вентиляции горячего цеха по кратности
Наиболее распространенный и простой метод, но при этом очень не точный, определяется кратностью смены полного объема помещения. Рассчитывается по формуле L=V*kкр, где V- объем помещения, kкр – коэффициент кратности (количество смен объема воздуха в час). И тут наступает самый вольный момент, значение коэффициента принимается в пределе от 25 до 40 крат, а в европейские нормы рекомендуют и до 80. Этот коэффициент не привязан ни к оборудованию, ни к чему другому, то есть для простых кухонь он равен 25, а для сильно нагруженных – 40. Поэтому этот метод достаточно неточен и позволяет определить лишь минимум в 25 крат.
Расчет вентиляции горячего цеха по скорости в сечении зонтов
Данный метод основан на правильной скорости в сечении зонта для улавливания загрязнителей. Основными воздухозаборными устройствами на кухне являются вытяжные зонты, размеры которых зависят от размеров оборудования, над которым они установлены. В зависимости от закрытости зонта существует эффективная скорость в сечении, для полностью открытых, островных, зонтов она максимальная, для зонтов закрытых с одной двух или трех сторон эффективная скорость должна быть меньше. Определяется по формуле L=FxV, где F-площадь зонта в м2, V- рекомендуемая скорость в сечении, принимается для зонта:
- четырех сторон – 1,05-1,25м/с
- трех сторон – 0,9-1,05м/с
- двух сторон – 0,75-0,9м/с
- одной стороны – 0,5-0,75м/с
Расчет вентиляции горячего цеха по типу оборудования
Этот метод основан на типе оборудования, которое расположено на кухне и привязывается к типу установленного оборудования, то есть жарочная поверхность требует одного объема воздуха, а фритюрница другого, а гриль третьего. На этом основывается проектирование горячего цеха, получив данные обо всех расходах и просуммировав их, мы получим требуемый расход в зависимости от типа оборудования. Данные метод также достаточно точен, но также есть и недочеты, например, мощность оборудования и его размеры, более мощное оборудование выделяет больше вредностей, а размеры не всегда позволяют создать эффективную скорость в сечении зонта.
Расчет горячего цеха по мощности оборудования
Данный метод расчета кухни основан на потреблении энергоресурсов, чем больше газа или электричества потребляет оборудование, тем больше необходим объем удаляемого воздуха, принцип такой же, как и для расчета оборудования по типу, и недостатки такие же. Особенно в направлении размеров, ведь отсутствие эффективной скорости в сечении позволит большому количеству вредностей прорываться внутрь помещения.
Определение расхода воздуха системы вентиляции в горячем цеху ресторана и кафе
Все методики имеют недочеты, поэтому для наиболее правильного проекта необходимо провести все четыре основных расчета, и по результатам выбрать наибольший. Либо, опираясь на опыт проектирования выбрать наиболее оптимальный, ведь опираться, например, на кратность, по мнению специалистов нашего проектного института по вентиляции в Украине не слишком продуктивно. После определения расхода воздуха на зонты необходимо также определить расход на общеобменную, ведь до 10% вредностей все равно не улавливаются зонтами, для этого необходима дополнительная вытяжка из верхней зоны. Ее объем определяется как 10% от суммы расходов местной вентиляции, то есть Lобщ=Lмест*0,1+Lмест. Этот метод достаточно точен, но не учитывает интенсивность образования загрязнителя – пароконвектомат и жарочная поверхность выделяют различное количество вредностей.
Сколько стоит проектирование и монтаж вытяжки из горячего цеха кухни ресторана или кафе
Стоимость проекта и монтажных работ определяется индивидуально, ведь оборудование и его расположение всегда разное, а соответственно и производительность вентиляционных установок и размеры оборудования и разводка системы воздуховодов, все разное. Для получения стоимости необходимо получить планировку кухни или горячего цеха, спецификацию установленного оборудования с указанием места расположения и техническое задание от заказчика. Получив всю необходимую информацию, специалисты OVK-Group подготовят для вас коммерческое предложение на систему вентиляции, в котором будут указаны стоимости всех видов необходимых работ.
ovk-group.com
Расчет вентиляции горячих цехов – TIKKAFOODS
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
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.
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
5. Заключение
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.
Источник: aircon.ru
tikkafoods.com
Расчет вентиляции горячего цеха от компании Премиум-мастер
Звоните, мы будем рады ответить на все Ваши вопросы!
Тел./факс (многоканальный): +7 (499) 999-06-70
Узнать цену
Горячим цехом определяется производственное помещение, в котором организуется процесс приготовления пищи в больших объемах. В силу специфики этого процесса во время готовки и тепловой обработки продуктов осуществляется выброс больших объемов горячего, несвежего воздуха. Это определяет необходимость планирования, обустройства и расчета вентиляции горячего цеха. Преимущественная функция такой системы заключается в создании и поддержании благоприятных условий труда для сотрудников цеха, благодаря чему возрастает эффективность соблюдения технологических и санитарных норм на предприятии. Также формируются и поддерживаются микроклиматические показатели, соответствующие установленным требованиям безопасности.
Особенности обустройства вентиляции в горячем цеху
Рекомендуемый уровень тепловой напряженности, согласно стандартам Р НП АВОК 7.3. 2007г., составляет 210 Bт/1 м2. Если владелец помещения пренебрегает этими нормами, устанавливая большое количество производственного оборудования на достаточно малую площадь, уровень тепловой напряженности растет до экстремального режима. А это в свою очередь требует установки дополнительного вентиляционного и приточного оборудования.
Дестабилизация в помещении установленного температурного режима может произойти также по причине недостаточной или некачественной теплоизоляции вентиляционных каналов – во время функционирования кухонных диспозитивов и эманации большого количества горячего воздуха проводящие каналы разогреваются до экстремально высоких температур, излучая тепло в помещение. Кроме того, следует учитывать и такой вопрос, как установка масложировых фильтров. Такая необходимость объясняется тем, что частицы жира склонны оседать на воздуховодах, постепенно забивая их, что приводит к ухудшению качества вентиляции.
Таким образом, проектировка и расчет вентиляции горячего цеха осуществляются в строгом соответствии с требованием, согласно которому 50% воздуха, подаваемого в обозначенные типы помещений, должен доставляться из обеденного зала, при этом его доля в структуре воздухообмена не должна превышать 60%.
Основные требования к системам вентиляции горячего цеха
Согласно требованиям ABOK 7.3.*2007, в помещениях горячих цехов должны быть обеспечены и соблюдены следующие параметры:
- рекомендованный температурный режим – в пределах +16 – +27 С0;
- скорость воздушных потоков внутри производственного помещения не должна превышать 0,35 м/сек;
- минимальный объем приточного воздуха должен составлять 100 м3/час на одного сотрудника;
- температура удаляемого воздуха во время проведения расчетных мероприятий определяется на уровне +42 С0, а температура воздуха под потолком – на уровне +30 С0;
- высота потолков в горячем цеху не должна быть меньше чем 2 метра;
- в качестве основного материала при промышленном изготовлении воздуховодов для комплектации вентиляционных систем в горячих цехах должна применяться оцинкованная сталь.
Расчет вентиляции горячего цеха в компании «Премиум-мастер»
Для экономии вашего времени и ресурсов заказать расчет вентиляции горячего цеха вам предлагается в компании «Премиум-мастер». Для этого специалисты организации используют различные методы. Стандартной формулой расчета является L=3600*V*S, где:
L – это расход воздуха, измеряемый в м3/ч
V – скорость воздушных потоков внутри вытяжного устройства, измеряемая в м/сек
S – м2, площадь сечения, в котором производится измерение расхода воздуха.
Также популярным является метод расчета относительно скорости всасывания, гарантирующий более эффективное удаление запахов и частиц, присутствующих в воздухе. В этом случае расчетные операции основываются на использовании параметров минимально необходимой скорости воздушных масс в фронтальных и боковых поверхностях помещения.
Цена расчета вентиляции горячего цеха определяется в зависимости от сложности функциональной загруженности объекта. Точность расчетов, производимых компанией «Премиум-мастер», гарантируется использованием сертифицированных вычислительных мощностей и программ.
Популярные разделы
Реализованные проекты компании Премиум-мастер
-
Radisson Zavidovo
Проектировка и монтаж систем выносного холодоснабжения холодильных камер в ресторане Radisson Zavidovo, подробнее.
-
Теремок – Новослободская
Проектировка и монтаж системы вентиляции помещения ресторана Теремок, монтаж шкафа управление вентиляции, подробнее.
-
Супермаркет “Магнит” в Москвоской области
Произведен монтаж нового и современного холодильного оборудования в супермаркет “Магнит”, закупленного у сторонних компаний , подробнее.
Отзывы от клиентов
Отзыв от мясокомбината ВЕЛКОМ
Сообщаем, что с ООО “Премиум-Мастер” мы неоднократно сотрудничали, в планах расчетов и проектирования холодильного оборудования. ООО “Премиум-Мастер” зарекомендовали себя с лучшей стороны, как надежный партнер и поставщик.Отзыв от университета МГИМО
Компания ООО «Премиум-Мастер» зарекомендовав себя как надежная Подрядная организация, силами которой были решены многие инженерные задачи для комплекса наших объектов.Все отзывы
www.premium-master.ru
11. Расчет воздухообмена в помещениях столовой.
Обеденный зал и горячий цех (кухня) предприятий общественного питания представляют собой смежные помещения, сообщающиеся через раздаточный проем. Рассчитанные воздухообмены должны предотвращать перетекание воздуха из горячего цеха в обеденный зал.
Для этого в помещении горячего цеха создается разряжение за счет превышения расхода вытяжного воздуха над расходом приточного, а в зале- избыточное давление путем превышения расхода приточного воздуха над удаляемым. Таким образом, обеденный зал предохраняется от проникновения в него вредных выделений и запахов из горячего цеха. Воздухообмены для удаления вредностей рассчитывают для условий теплого и холодного периодов года.
Количество воздуха, удаляемого местными вентиляционными отсосами (МВО) от технологического оборудования, расположенного в горячем цехе, кг/ч:
,
где – расходы воздуха, удаляемые вытяжными отсеками МВО от каждого вида оборудования, кг/ч;– количество оборудования данного вида.
м3/ч.
Количество воздуха, подаваемого приточными отсеками МВО, кг/ч:
м3/ч.
Общий расход воздуха, удаляемого из цеха местными вентиляционными отсосами, кг/ч равен:
.
Расход воздуха, подаваемого из обеденного зала в горячий цех через раздаточный проем, определяется из условия однократного воздухообмена:
,
где – объем горячего цеха,- плотность воздуха.
.
Необходимый воздухообмен в помещениях определяем по избыткам теплоты, влаги и выделениям углекислого газа. Для этого составляем
уравнения балансов по расходам приточного и удаляемого воздуха,
решая их совместно с уравнениями. Воздухообмен в обеденном зале.
Теплый период.
Воздухообмен по избыткам тепла полного:
=4848,4 кг/ч
= 4597кг/ч
Воздухообмен по избыткам тепла явного:
=6120 кг/ч
=5868,7 кг/ч
Воздухообмен по избыткам влаги:
= 3846кг/ч
= 4363,6кг/ч
Воздухообмен по избыткам углекислого газа:
=2437,5 кг/ч
=2186кг/ч
Холодный период.
Воздухообмен по избыткам теплоты полной.
=10947,3 кг/ч
=10695,7 кг/ч
Воздухообмен по избыткам тепла явного.
= 10449,3 кг/ч
=10197,8 кг/ч
Воздухообмен по избыткам влаги.
=13375,7кг/ч
= 13124,2кг/ч
Воздухообмен по избыткам углекислого газа:
=2437,5 кг/ч
=2186кг/ч
13. Воздухообмен в горячем цехе.
Теплый период.
Воздухообмен по избыткам тепла полного:
=5863,7 кг/ч
=1375,3 кг/ч
Воздухообмен по избыткам тепла явного:
=6081,8 кг/ч
=1593,4 кг/ч
Воздухообмен по избыткам влаги:
=9183 кг/ч
=4694,6 кг/ч
Воздухообмен по избыткам углекислого газа:
=716 кг/ч
=-3143,6 кг/ч
Холодный период.
Воздухообмен по избыткам теплоты полной.
=6486 кг/ч
=1997 кг/ч
Воздухообмен по избыткам тепла явного:
=5945кг/ч
=1456,4 кг/ч
Воздухообмен по избыткам влаги:
=6573 кг/ч
=2084,8 кг/ч
Воздухообмен по избыткам углекислого газа:
=716 кг/ч
=-3143,6 кг/ч
Помеще ние | Период | Требуемый воздухообмен приток/удаление м3/ч | |||
Полное тепло | Явное тепло | Влага | |||
Обеденный зал Горячий цех | ТП | 4040/3831 | 5100/4891 | 3846/3636 | 2031/1821 |
ХП | 9128/8913 | 8708/8498 | 10937/11146 | 2031/1821 | |
ТП | 4886/1146 | 5086/1327 | 7653/3912 | 596/-3144 | |
ХП | 5405/1665 | 4954/1214 | 5477/1737 | 596/-3144 |
Полученные данные занесем в таблицу
studfiles.net