Càlcul d'una campana de cuina: com calcular la potència d'un dispositiu d'escapament
L'ambient de la casa està més o menys protegit del carrer polsós i contaminat, però està indefens davant els contaminants atmosfèrics produïts per la cuina.D'acord que una finestra oberta quan es cuina és extremadament rara.
Necessiteu una campana d'escapament sobre l'estufa i un conducte de ventilació amb una sortida "a l'exterior", però primer, calculeu la campana de la cuina per seleccionar equips amb potència adequada. Però, com fer-ho sense implicar especialistes?
Intentarem assessorar-vos: aquest material tracta detalladament el procediment per realitzar el càlcul, proporciona fórmules i exemples específics de càlculs. També s'inclouen fotos visuals i consells de vídeo útils sobre com triar i instal·lar les campanes.
Seguint les recomanacions, podeu calcular de manera independent la potència necessària del dispositiu d'escapament, que eliminarà ràpidament i completament l'aire d'escapament.
El contingut de l'article:
En què es diferencia una campana de la ventilació?
En els apartaments moderns, a sobre dels fogons de la cuina hi ha un campana d'escapament, més conegut com a caputxa. Molts propietaris estan convençuts que aquest col·lector d'aire és responsable de la ventilació de la cuina.
Per tant, amb la consciència tranquil·la, condueixen el tub del conducte de ventilació des de la campana cap al forat de ventilació, dissenyat i construït pels dissenyadors de l'edifici de gran alçada.
Què passa si la ventilació estàndard de la cuina està bloquejada per un conducte d'aire d'una campana d'escapament? La intensitat de l'intercanvi d'aire a l'apartament disminuirà bruscament.
Els instal·ladors de campanes de cuina i els venedors de paraigües de cuina solen dir el contrari. Diuen: aquest equip millorarà significativament la qualitat del subministrament d'aire a casa, perquè té una potent unitat de ventilació.
Tanmateix, la potència d'una campana d'estufa no té res a veure amb la ventilació. El motiu és que l'intercanvi d'aire als apartaments de la majoria dels edificis residencials de gran alçada, especialment els construïts abans de l'any 2000, es va dissenyar amb l'expectativa de ventilació de subministrament i extracció.
L'aire del carrer entrava per les esquerdes dels marcs de les finestres i de la porta d'entrada. I els canals ventilació a la cuina, al bany i al lavabo s'utilitzaven per eliminar l'aire "vici". Sembla: què passa?
La campana de la cuina serveix per extreure l'aire. Llavors, per què no hi podeu "enganxar" un conducte d'aire d'una campana d'escapament? Tot es refereix al rendiment de l'aire.
Els conductes d'aire dels edificis d'apartaments residencials estan dissenyats per a una determinada càrrega. En general, el rendiment de qualsevol comunicació es calcula acuradament en l'etapa de disseny.
I en condicions ideals (parets netes del conducte de ventilació, sense interferències a l'entrada o sortida, etc.), el rendiment de la ventilació natural en un apartament de gran alçada serà de 160-180 m.3/h.
També us pot interessar informació sobre la velocitat estàndard de l'aire en conductes d'aire, revisada En aquest article.
Característiques de la campana de cuina
Els models de campana d'escapament tenen una potència significativament més alta: 200-1100 m3/h.Aquesta potència és necessària per atraure al conducte d'aire els contaminants volàtils generats durant la cocció.
Tanmateix, els venedors de campanes indiquen una raó diferent per triar la potència d'un dispositiu d'escapament: la necessitat d'intercanvi d'aire freqüent a la cuina.
Les normes de ventilació mecànica indiquen de 10 a 12 vegades els canvis d'aire en el volum de l'habitació amb servei (SNiP 41-01-2003).
Però la campana situada a sobre de l'estufa de la cuina no fa la funció de "ventilació de l'habitació" perquè no és capaç.
L'aire que necessita renovació (substitució) s'acumula prop del sostre. La campana d'escapament no pot aspirar-la al conducte de ventilació; la seva presa no està prou alta. I el flux d'aire durant l'ejecció i la injecció es comporta de manera diferent.
La instal·lació electromecànica extreu aire des d'una distància que no superi el diàmetre de la presa d'aspiració. Aquells. amb una campana d'amplada de 400 mm, l'aire situat no més de 400 mm de l'endoll s'hi aspirarà.
Mentrestant, el flux d'aire s'allibera a una distància superior a 15 diàmetres de l'obertura d'escapament.
Un exemple senzill de "casa": un ventilador domèstic encès. A la part posterior, el moviment de l'aire amb prou feines es nota, però a la part davantera hi ha un potent flux d'aire. Per cert, l'aspiradora només funciona per aspirar la pols a una distància mínima de la catifa.
La campana d'escapament de l'estufa de la cuina realitza l'única tasca: eliminar l'aire que hi arriba de la superfície de la placa.
Per descomptat, a canvi de l'aire bombat, una altra part d'aquest fluirà a l'estufa des d'una finestra, una porta oberta a l'habitació del costat, etc. Però no es produirà un canvi complet en el volum d'aire a la cuina.
Si les olors de cuina s'eleven al sostre, no participaran en la barreja i seran difícils d'eliminar.
Per aquest motiu, les instruccions per a les campanes d'escapament contenen les condicions següents col·locació de la caputxa i treball: 600 mm de la cuina elèctrica; 750 mm de la cuina de gas; No permeteu que els fluxos d'aire (corrents d'aire) quan la campana estigui en funcionament, en cas contrari, les olors es propagaran per tota l'habitació.
Una campana d'estufa no proporciona canvi d'aire a la cuina. En triar el seu model, el volum d'aire de l'habitació no importa. La relació entre la mida de la cuina i la potència de la campana d'escapament va ser inventada pels venedors de salons d'electrodomèstics de cuina.
Com calcular la potència d'escapament necessària? Per descomptat, en funció del rendiment de la cuina.
En realitzar càlculs per seleccionar una campana de cuina, s'han de tenir en compte els factors següents:
El procediment per calcular la campana d'escapament
Per calcular el rendiment de la campana requerit, cal conèixer els paràmetres de l'estufa.
En el càlcul que es dóna a continuació com a exemple, es van utilitzar les característiques d'una estufa de gas del fabricant eslovè Gorenje (model GI633E35WKB). Tingueu en compte que la marca i el model de l'estufa es van escollir arbitràriament.
També podeu trobar informació sobre com fer-ho penja la campana sobre l'estufa de gas, comentat en el nostre altre article.
Els càlculs següents es van realitzar segons el mètode R NP "ABOK" 7.3-2007. Malgrat la finalitat "industrial" d'aquest mètode (ventilació de botigues de càtering calents), les seves fórmules es poden utilitzar per calcular els paràmetres d'una campana de cuina domèstica.
En cuinar els aliments, l'estufa genera calor que cal recuperar (esgotada). La calor generada per l'estufa crea corrents d'aire de convecció per sobre, la qual cosa simplifica el funcionament de la campana d'escapament. Però és impossible eliminar completament la contaminació de l'aire que sorgeix per sobre de l'estufa confiant només en la convecció.
Etapa #1 - càlcul de la potència tèrmica total
Les partícules volàtils generades durant la cocció s'entreguen a la campana o al panell mitjançant el flux d'aire de convecció. És la calor desenvolupada pels cremadors la que proporciona els volums d'aire per a l'eliminació. Per tant, cal calcular la seva potència tèrmica total.
Per determinar-ho, s'utilitza la fórmula:
QT=q1+q2+q3+q4,
Aquí q – Potència tèrmica de la placa d'identificació d'un cremador, kW.
El model d'estufa de cuina que s'està considerant té quatre cremadors de gas en superfície, cal resumir les seves potències tèrmiques.
Comptem: QT=1,9+1,9+1,0+3,5=8,3 kW. El valor de sortida de calor resultant és vàlid quan es cuina a tots els cremadors simultàniament, cosa que és rara.
En principi, és possible tenir en compte l'emissió de calor de només tres cremadors amb la màxima potència calorífica. Però deixem-ho així, per si de cas.
Per calcular la potència de la campana, cal determinar el flux d'aire (Lo) segons els paràmetres de la cuina. Tanmateix, la fórmula del flux d'aire requereix calcular paràmetres intermedis: el diàmetre hidràulic de la superfície de la llosa (D), flux d'aire en el flux convectiu (Lki) i el cabal volumètric dels productes de la combustió (Lri).
També en el procés de càlcul s'utilitzen coeficients desenvolupats per especialistes de NP "ABOC". Els valors dels coeficients es van seleccionar segons paràmetres adequats per a les estufes domèstiques.
Etapa #2: càlcul del diàmetre hidràulic i el cabal
Comencem a calcular el diàmetre hidràulic i el flux d'aire convectiu. El primer paràmetre ve determinat per la fórmula:
D=2*A*B/(A+B),
On:
- A – amplada de la cuina, m;
- B – Longitud de la cuina, m.
Substituïm l'amplada i la longitud del model d'estufa de gas seleccionat per al càlcul aproximat: D=2*0,6*0,6/(0,6+0,6)=0,6 m.
Per determinar el volum de flux convectiu, primer cal esbrinar la proporció d'alliberament de calor convectiu de la nostra llosa. Es calcula amb la fórmula:
Qk=QT*Kjo*KK,
On:
- QT – potència de placa determinada anteriorment, kW;
- Kjo – la quota de calor sensible generada a partir de la potència tèrmica dels equips de cuina. Per a una estufa domèstica, el valor pres és de 250 W/kW;
- KK – la proporció d'alliberament de calor convectiu en relació amb l'alliberament de calor sensible dels equips de cuina. El valor acceptat és 0,5.
Substituïm les dades numèriques a la fórmula i calculem: Qk=8,3*250*0,5=1037,5 W. Seguim endavant i comencem a calcular el flux d'aire convectiu.
La fórmula és la següent:
Lki=k*Qk1/3*(z+1,7*D)5/3*r,
On:
- k – coeficient obtingut experimentalment per especialistes de NP “ABOK”. Es pren igual a 5·10-3;
- Qk – la quota d'alliberament de calor convectiu de la llosa calculada anteriorment, W;
- z – distància de la superfície de l'estufa a la campana d'escapament, m. La distància vertical mínima de la campana des de l'estufa de gas és de 0,75 m;
- D – diàmetre hidràulic de la superfície de la rajola, m. La fórmula per al seu càlcul i un exemple de càlcul es presenten anteriorment;
- r – factor de correcció, el valor del qual depèn de les condicions de col·locació de la campana (vegeu la imatge de la taula anterior). En el nostre exemple, es seleccionarà la posició de la campana d'escapament "al costat de la paret", amb un valor de coeficient de 0,75 (a causa de la "proximitat" condicional dels mobles de l'armari del costat, que sol ser per a cuines).
Determinem el cabal convectiu substituint dades numèriques a la fórmula:
Lki=5·10-3*1037,51/3*(0,75+1,7*0,6)5/3*0,75= 0,061 m3/Amb
Tal com mostren els resultats del càlcul, el flux d'aire com a resultat de la convecció sobre l'estufa és força intens. Tenint en compte aquestes dades, podreu triar la potència adequada de la unitat d'escapament.
Etapa #3: càlcul de la potència de la campana d'escapament
Una cuina elèctrica no emet productes de combustió durant la cocció, perquè Els cremadors s'escalfen sense combustió oberta, gràcies als escalfadors. Però els cremadors de gas produeixen productes de combustió i la campana els haurà de treure.
Fórmula per calcular el cabal volumètric dels productes de combustió de metà:
Lri=3,75*10-7*QT,
Aquí QT – potència instal·lada de la cuina, kW. Aquest paràmetre l'hem trobat anteriorment.
Introduïm les seves dades a la fórmula i obtenim: Lri=3,75*10-7*8,3= 3,1125*10-6.
De l'exemple queda clar que el cabal volumètric dels productes de combustió d'una estufa de gas domèstica és petit. Per tant, a l'hora de determinar els paràmetres d'una campana de cuina, es pot descuidar-los.
Per tant, és hora de calcular el flux d'aire de la nostra estufa. Aquest és el paràmetre determinant a l'hora d'escollir una caputxa.
La fórmula per calcular-lo:
Lo=Lki+Lri,
On:
- Lki – valor del flux d'aire del flux convectiu que puja per sobre de la llosa, m3/Amb;
- Lri – dades sobre el cabal volumètric dels productes de combustió de gas natural als cremadors de l'estufa, m3/Amb.
Només queda introduir les dades i calcular el cabal d'aire necessari, arrodonint el resultat a tres decimals: Lo=0,061+3,1125*10-6= 0,061 m3/Amb. Hem trobat el cabal d'aire en metres cúbics per segon, però per seleccionar el model de la campana d'escapament necessitem metres cúbics per hora (L).
Traduir m3/s a m3/h, multipliqueu el flux d'aire resultant (Lo) pel nombre de segons en una hora i pel diàmetre hidràulic de la placa (D)/L=0,061*3600*0,6=131,76 m3/h.
Així, la potència màxima suficient de la campana d'escapament per al model d'estufa de gas Gorenje que es mostra a l'exemple, arrodonit "en reserva", serà de 150 m.3/h. Simplement no es necessita més energia, un malbaratament d'electricitat.
Per què una caputxa potent no "tira"?
Primer, heu de comprovar l'estat del canal de ventilació al propi dispositiu d'escapament, treure i rentar (o substituir) els filtres - grassa i, potser carbó, que depèn del model de campana. Es revisen els millors mètodes per netejar el greix d'una campana de cuina En aquest article.
També heu d'assegurar-vos que la unitat de ventilació funcioni i que hi hagi subministrament elèctric.
El funcionament de la campana també es pot veure obstaculitzat per corrents d'aire que interfereixen amb el moviment vertical del flux d'aire de convecció de l'estufa. Si no es detecta el problema d'una campana "feble", la seva font es troba fora de la cuina.
El rendiment de la campana d'escapament depèn de la secció transversal del conducte de ventilació on van els fums de l'estufa. I els propietaris solen instal·lar una campana massa potent o li assignen un mode de funcionament exagerat.
Els propietaris d'habitatges segueixen una lògica senzilla: com més fort tira el ventilador, millor serà l'eliminació dels contaminants volàtils de l'estufa.
Això no és cert. El rendiment i l'operativitat del sistema de campana de cuina depenen directament de les característiques de rendiment del conducte de ventilació.
Per exemple, un conducte de ventilació per a l'intercanvi d'aire de subministrament i d'escapament situat a la paret d'una casa té més de 150 m.3/h d'aire que no és capaç d'eliminar.
En primer lloc, la secció transversal d'aquests conductes de ventilació no supera els 130-140 mm, cosa que no és suficient per a la ventilació mecànica. En segon lloc, la ventilació estàndard per conductes als edificis de gran alçada és llarga i conté múltiples irregularitats.
Les instruccions per a la unitat de ventilació solen contenir un diagrama que mostra la relació entre la pressió al conducte de ventilació i el rendiment. Un augment de la pressió provoca una disminució del rendiment de la campana.
Els conductes de ventilació de les cases es munten de manera maldestra: parets irregulars; goteig de solució; estrenyiment a causa dels blocs desplaçats; moltes voltes. O fins i tot completament: l'eix de ventilació pot estar obstruït. En una situació així, sense la neteja és indispensable.
Els intents d'augmentar el rendiment d'una campana de ventilació connectada al conducte de ventilació de la casa tenen l'efecte contrari.
Com més fort sigui el flux d'aire, més intensament es veurà obstaculitzat per defectes en la secció transversal del conducte de ventilació. I si l'aire bombat activament no pot avançar, es mou cap enrere.
Un exemple senzill és una pilota de futbol. Com més aire bombeu a una bola així, més difícil serà fer funcionar la bomba. L'obstacle es converteix en pressió: hi ha molt d'aire, tendeix a tornar pel tub, empenyent el mànec de la bomba.
La situació és similar amb una campana d'alta potència: com més intens es subministra l'aire, més bloqueja el seu funcionament.
El conducte de ventilació ideal per a una campana de cuina és curt, amb un mínim de corbes. Per tant, cal treure l'aire de l'estufa no a través del conducte de subministrament i d'escapament, sinó a través d'un fet específicament per a la campana d'escapament.
Un forat a la paret de la façana, un conducte d'aire rígid o flexible (idealment rodó), vàlvula de retenció i una entrada d'aire de gelosia a la sortida del canal. Així és com heu d'equipar una campana de cuina.
Més detalls sobre l'arranjament vàlvula d'escapament a través de la paret vam mirar el carrer en el nostre altre article.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Potència, marca, disseny i principi de col·locació de la campana: els venedors de sales d'exposicions d'electrodomèstics de cuina parlen de tot això amb colors.
A partir del vídeo següent, coneixereu els matisos de l'elecció que no s'esmenten pel personal de vendes. Els models de caputxa no es distingeixen pel seu disseny, sinó per la qualitat del muntatge i la configuració:
Al vídeo següent, els artesans foren una paret en un edifici de gran alçada per a un conducte d'aire de la campana d'escapament.El treball es realitza amb eines professionals de manera ràpida i precisa.
Es munta un conducte de ventilació a l'obertura preparada, que es connectarà a la campana després d'acabar la cuina:
La majoria de vídeos sobre campanes extractores per a ús domèstic contenen informació promocional o simplificada de la seva elecció. A més, el procediment per calcular la potència no es dóna enlloc: es tracta de "volums de cuina" i "actualitzacions de 10 vegades de l'atmosfera".
N'estem segurs Només hi ha una manera d'equilibrar l'atmosfera domèstica: amb el càlcul correcte dels equips de purificació d'aire.
La vostra campana de cuina fa un gran treball per eliminar l'aire residual? Comparteix la teva experiència en el càlcul de potència. O potser heu utilitzat un mètode més senzill en lloc de fórmules i càlculs complexos? Explica'ns-ho: deixa els teus comentaris al bloc següent.
Els venedors de campanes de cuina, segons la meva experiència, diuen qualsevol cosa per vendre una campana. Enumeraran un munt d'avantatges i beneficis, però mai no diran res al contrari, cap conseqüència negativa, així que sí, això és un problema. Sobretot als edificis de Khrusxov. És cert que vaig tenir sort; en instal·lar la caputxa, vaig recórrer a un especialista que sabia molt sobre tot això i va seleccionar amb èxit la millor opció per a mi, però aquesta és una excepció, per regla general, la gent instal·la allò que els venen els venedors.
Aquí estic completament d'acord amb el comentari anterior. Hi hauria d'haver una campana a la cuina no només perquè les habitacions no facin olor de menjar! Ni tan sols pensaria connectar una campana amb una sortida de ventilació, no és per a això que està dissenyat. I no és que els venedors d'equipament visquin en aquest pis més tard. Cal conèixer els estàndards i guiar-se per ells, i no per informació que no s'hagi verificat.
L'article és excel·lent, però, malauradament, té un error ofensiu que és confús. Les il·lustracions estan barrejades: la 1a il·lustració de la secció "Etapa #2: càlcul del diàmetre hidràulic i el cabal" hauria de ser en lloc de la 1a de la secció "Característiques d'una campana de cuina", que indica els paràmetres "A" i " B” de la fórmula de càlcul. I va passar que la secció per calcular el rendiment de la caputxa conté una fórmula que es refuta al principi de l'article.
Sí, tens raó, gràcies. Corregit.
T'he elogiat aviat per l'article. En ell et refereixes al teu altre article “Alçada d'instal·lació de la campana...” on facilites una taula amb recomanacions per seleccionar el rendiment en funció de la zona de cuina... Hem arribat... Sembla que vols agradar. tothom.
Lki=5·10-3*1037,51/3*(0,75+1,7*0,6)5/3*0,75=0,061 m3/s - recalculat diverses vegades - sempre surt a 0,0983 . Com vas aconseguir 0,061? Ensenyar.
Si, aixó és correcte.
Com, en convertir de metres cúbics per segon, vam multiplicar per un metre i vam obtenir un metre cúbic per hora? Per què a la fórmula D/L? Està escrit que r és de la taula anterior, però jo no veig la taula i la resposta tampoc m'està d'acord.
Hola, necessito assessorament per seleccionar la secció transversal d'un canal rectangular de plàstic per a una campana de cuina amb una capacitat de 400 m3 (sortida rodona D = 120 mm). Longitud del canal 4,5 m i 4 angles de gir. És adequada una secció transversal de 120x60 mm o necessito 204x60 mm?
Bona tarda, Vladimir Viktorovich.
El diàmetre equivalent d'un conducte rectangular, indicat De en els càlculs, es determina de la següent manera:
De = (1,3×(a×b)×0,625)/(a+b)×0,25.
Aquí "a" i "b" són els costats d'un conducte rectangular. Tots els valors es prenen en mil·límetres.
Per a un canal de 120x60 mil·límetres obtenim:
De = (1,3×(120×60)×0,625)/(120+60)×0,25 = 130 (mm).
Aquest conducte de ventilació recorre un diàmetre equivalent i 204×60 serà redundant.
Hi ha un article al lloc "Càlcul de l'àrea de conductes d'aire i accessoris”, que us serà útil per tenir en compte altres característiques del vostre sistema d'escapament.
Estimat, l'àrea de la sortida és aproximadament 11310, i el canal veterinari és de 120x60-7200. Per tant, amb els vostres càlculs, obtindreu un bloqueig (el diàmetre de rendiment del canal és inferior al diàmetre de sortida). Però 204x60 aproximadament correspon al valor nominal de la sortida de la campana, així que no enganyeu la gent.
204x60 està bé, l'aritmètica és senzilla
Hi ha errors de càlcul a l'article 2 (hola i adéu).
En primer lloc, Lki=0,098322 segons les vostres dades i la vostra fórmula. Ho he calculat manualment, l'he introduït a l'Excel... I pel que sembla no sóc l'únic.
En segon lloc, per convertir m3/seg en m3/h, simplement multipliqueu per 3600 (el doble de segons en una hora per 60). Per què vas haver de multiplicar per D per convertir metres cúbics per segon a metres cúbics per hora??? I com obtindreu llavors les unitats de mesura necessàries? Heu multiplicat el cabal en m3/s pel diàmetre en metres (i pel nombre de segons en una hora, una quantitat adimensional). La vostra sortida és de metres a la quarta potència per hora. Meravellós miracle.
Total, en comptes de 131,76 m3/h, segons les vostres fórmules i dades, surt a 353,96 m3/h.
O posem-nos seriosos: o corregim l'aritmètica, o corregim els errors de les fórmules...
Tinc una gran pregunta sobre l'alliberament d'un paraigua de cuina a la façana d'un edifici.No és necessari fer passar un conducte de ventilació per la façana per sobre de la marquesina de la casa? En cas contrari, totes les vostres olors agradables de la cuina aniran directament al vostre veí a través de la seva finestra lleugerament oberta (necessària per al procés d'intercanvi d'aire al seu apartament), que no li agradarà, i el procés no gaire agradable de descobrir-ho a través del les autoritats començaran si això es pot fer amb retalls i així successivament... I aquí la societat gestora o altres autoritats de supervisió poden emetre una ordre per eliminar una solució tan arbitrària al problema. (i estirar un canal sobre la marquesina és, en primer lloc, car i en segon lloc, fa malbé l'aspecte de la façana) És a dir. perforar forat a la paret sota el teu propi risc?