Calcolo di una cappa da cucina: come calcolare la potenza di un dispositivo di scarico

L'ambiente della casa è più o meno protetto dalla strada polverosa e inquinata, ma è indifeso dagli inquinanti atmosferici prodotti dalla cucina.Concordo sul fatto che una finestra aperta durante la cottura è estremamente rara.

Hai bisogno di una cappa aspirante sopra il fornello e di un condotto di ventilazione con uscita “all'esterno”, ma prima calcola la cappa per la cucina per selezionare l'attrezzatura con la potenza adeguata. Ma come farlo senza coinvolgere gli specialisti?

Cercheremo di consigliarti: questo materiale discute in dettaglio la procedura per eseguire il calcolo, fornisce formule ed esempi specifici di calcoli. Sono incluse anche foto visive e utili consigli video sulla scelta e l'installazione delle cappe.

Seguendo le raccomandazioni, è possibile calcolare autonomamente la potenza richiesta del dispositivo di scarico, che rimuoverà tempestivamente e completamente l'aria di scarico.

In cosa differisce una cappa dalla ventilazione?

Negli appartamenti moderni, sopra il fornello della cucina c'è un cappa di aspirazione, meglio conosciuto come cappuccio. Molti proprietari di case sono convinti che questo collettore d'aria sia responsabile della ventilazione della cucina.

Pertanto, con la coscienza pulita, conducono il tubo del condotto di ventilazione dalla cappa al foro di ventilazione, progettato e costruito dai progettisti del grattacielo.

Cosa succede se la ventilazione standard della cucina viene bloccata da un condotto dell'aria proveniente da una cappa aspirante? L'intensità dello scambio d'aria nell'appartamento diminuirà drasticamente.

Gli installatori di cappe da cucina e i venditori di ombrelli da cucina di solito affermano il contrario. Diranno: questa apparecchiatura migliorerà significativamente la qualità della fornitura d'aria in casa, perché dispone di una potente unità di ventilazione.

Tuttavia, la potenza di una cappa non ha nulla a che fare con la ventilazione. Il motivo è che il ricambio d'aria negli appartamenti della maggior parte dei grattacieli residenziali, soprattutto quelli costruiti prima del 2000, è stato progettato con l'aspettativa di ventilazione di mandata e di scarico.

Il principio del ricambio d'aria in un edificio a più piani si basa su fonti di alimentazione dell'aria (finestre, prese d'aria, ecc.) e condotti di scarico (Fig. a sinistra). Questi ultimi sono disposti verticalmente attraverso tutti i piani dell'edificio. La cappa può essere collegata al condotto (immagine a destra) oppure non collegata

L'aria della strada entrava dalle fessure negli infissi delle finestre e dalla porta d'ingresso. E i canali ventilazione in cucina, nel bagno e nella toilette venivano utilizzati per rimuovere l'aria “viziata”. Sembrerebbe: cosa c'è che non va?

La cappa in cucina serve per estrarre l'aria. Allora perché non puoi "attaccare" un condotto dell'aria da una cappa di scarico al suo interno? È tutta una questione di prestazioni aeree.

Una cappa da cucina non collegata al sistema generale di ventilazione della casa scarica l'aria contaminata attraverso un foro di ventilazione separato o funziona come recuperatore senza la funzione di rimozione delle masse d'aria

I condotti dell'aria nei condomini residenziali sono progettati per un determinato carico. In generale, il rendimento di qualsiasi comunicazione viene calcolato attentamente in fase di progettazione.

E in condizioni ideali (pareti pulite del condotto di ventilazione, nessuna interferenza all'ingresso o all'uscita, ecc.), la prestazione della ventilazione naturale in un appartamento a molti piani sarà di 160-180 m³/H.

Potresti anche essere interessato a informazioni sulla velocità dell'aria standard nei condotti dell'aria, esaminata In questo articolo.

Caratteristiche della cappa da cucina

I modelli di cappe aspiranti hanno una potenza significativamente più elevata: 200-1100 m³/H.Questa potenza è necessaria per aspirare nel condotto dell'aria gli inquinanti volatili generati durante la cottura.

Tuttavia, i venditori di cappe indicano un motivo diverso per scegliere la potenza del dispositivo di scarico: la necessità di frequenti ricambi d'aria in cucina.

Il condotto della cappa installato sopra la stufa non è responsabile del ricambio d'aria in cucina. Questo dispositivo rimuove solo i prodotti volatili da cucina. Legenda: A - rimozione dei prodotti della combustione dalla stufa, B e C - direzione del movimento dell'aria durante il ricambio d'aria

Gli standard di ventilazione meccanica indicano effettivamente 10-12 volte il ricambio d'aria nel volume della stanza servita (SNiP41-01-2003).

Ma la cappa posta sopra il fornello della cucina non svolge la funzione di “ventilazione dell'ambiente” perché non è in grado di farlo.

L'aria che necessita di rinnovo (sostituzione) si accumula vicino al soffitto. La cappa aspirante non riesce ad aspirarlo nel condotto di ventilazione - la sua presa non è sufficientemente alta. E il flusso d'aria durante l'espulsione e l'iniezione si comporta diversamente.

L'impianto elettromeccanico aspira l'aria da una distanza non superiore al diametro della presa di aspirazione. Quelli. con una larghezza della cappa di 400 mm, l'aria che si trova a non più di 400 mm dalla presa verrà aspirata.

Nel frattempo, il flusso d'aria viene rilasciato su una distanza superiore a 15 diametri dell'apertura di scarico.

Un semplice esempio “casalingo”: un ventilatore domestico acceso. Sul lato posteriore il movimento dell'aria è appena percettibile, ma sul lato anteriore c'è un flusso d'aria potente. A proposito, l'aspirapolvere funziona solo per aspirare la polvere ad una distanza minima dal tappeto.

L'unico modo efficace per rimuovere i prodotti volatili della cottura è un condotto di ventilazione indipendente. Altrimenti gli odori rimarranno in casa

La cappa aspirante sopra il fornello della cucina svolge l'unico compito: rimuovere l'aria che arriva dalla superficie del piano cottura.

Naturalmente, in cambio dell'aria pompata, un'altra parte di essa affluirà alla stufa da una finestra, da una porta aperta della stanza accanto, ecc. Ma non si verificherà un cambiamento completo nel volume dell'aria in cucina.

Se gli odori di cucina salgono al soffitto, non parteciperanno alla miscelazione e saranno difficili da eliminare.

Per questo motivo le istruzioni per le cappe aspiranti contengono le seguenti condizioni posizionamento della cappa e lavoro: 600 mm dalla stufa elettrica; 750 mm dal fornello a gas; Non consentire flussi d'aria (spifferi) durante il funzionamento della cappa, altrimenti si diffonderanno odori nell'ambiente.

Una cappa da cucina non garantisce il ricambio d'aria in cucina. Quando si sceglie il modello, il volume d'aria della stanza non ha importanza. Il rapporto tra le dimensioni della cucina e la potenza della cappa è stato inventato dai venditori di saloni di elettrodomestici da cucina.

Come calcolare la potenza di scarico richiesta? Naturalmente in base alle prestazioni della cucina.

Quando si eseguono i calcoli per la scelta di una cappa da cucina, è necessario tenere conto dei seguenti fattori:

La procedura per il calcolo della cappa aspirante

Per calcolare le prestazioni della cappa richieste, è necessario conoscere i parametri della stufa.

Nel calcolo riportato di seguito come esempio sono state utilizzate le caratteristiche di una stufa a gas del produttore sloveno Gorenje (modello GI633E35WKB). Si prega di notare che la marca e il modello della stufa sono stati scelti arbitrariamente.

Potresti anche trovare informazioni su come farlo appendere la cappa sopra la stufa a gas, discusso nel nostro altro articolo.

La cappa non è in grado di effettuare un ricambio d'aria pari a 10 volte in cucina. Per calcolarne la potenza è necessario conoscere la potenza termica e le dimensioni della stufa

I calcoli seguenti sono stati eseguiti secondo il metodo RNP "ABOK" 7.3-2007. Nonostante lo scopo “industriale” di questo metodo (ventilazione di locali di ristorazione calda), le sue formule possono essere utilizzate per calcolare i parametri di una cappa da cucina domestica.

Durante la cottura dei cibi, la stufa genera calore che necessita di essere recuperato (smaltito). Il calore generato dalla stufa crea correnti d'aria convettive sopra di essa, il che semplifica il funzionamento della cappa aspirante. Ma è impossibile eliminare completamente l’inquinamento atmosferico che si forma sopra la stufa facendo affidamento solo sulla convezione.

Fase n. 1: calcolo della potenza termica totale

Le particelle volatili generate durante la cottura vengono inviate alla cappa o al pannello tramite un flusso d'aria di convezione. È il calore sviluppato dai bruciatori a fornire i volumi d'aria da eliminare. Pertanto è necessario calcolare la loro potenza termica totale.

Per determinarlo si utilizza la formula:

Q_T=q₁+q₂+q₃+q₄,

Qui Q – potenza termica di targa di un bruciatore, kW.

Il modello di cucina in esame prevede quattro bruciatori a gas in superficie; le loro potenze termiche vanno sommate.

Contiamo: Q_T=1,9+1,9+1,0+3,5=8,3 kW. Il valore di potenza termica risultante è valido quando si cucina su tutti i bruciatori contemporaneamente, il che è raro.

La potenza di una cappa da cucina dipende direttamente dai parametri termici della stufa. Sono i bruciatori che formano il flusso convettivo che richiede la cappa aspirante. Legenda: Lo - portata d'aria, A/B - larghezza e profondità della soletta, h - altezza della soletta, Z - altezza dalla soletta alla cappa, Qk - potenza termica totale del flusso convettivo

In linea di principio è possibile prendere in considerazione solo l'emissione di calore di tre bruciatori con la potenza termica più elevata. Ma lasciamo le cose così, per ogni evenienza.

Per calcolare la potenza della cappa è necessario determinare la portata d'aria (l_o) secondo i parametri del fornello della cucina. Tuttavia, la formula del flusso d'aria richiede il calcolo dei parametri intermedi: il diametro idraulico della superficie della soletta (D), flusso d'aria nel flusso convettivo (l_ki) e portata volumetrica dei prodotti della combustione (l_ri).

Anche nel processo di calcolo vengono utilizzati i coefficienti sviluppati dagli specialisti di NP "ABOC". I valori dei coefficienti sono stati selezionati in base a parametri adatti alle stufe domestiche.

Fase n. 2: calcolo del diametro e della portata idraulica

Iniziamo a calcolare il diametro idraulico e il flusso d'aria convettivo. Il primo parametro è determinato dalla formula:

D=2*A*B/(A+B),

Dove:

• UN – larghezza del piano cottura della cucina, m;
• B – lunghezza piano cottura, m.

Sostituiamo la larghezza e la lunghezza del modello di stufa a gas selezionato per il calcolo approssimativo: D=2*0,6*0,6/(0,6+0,6)=0,6 metri.

Tra l'altro, la scelta della potenza della cappa è legata alla prossima posizione del dispositivo. Quanto più spazio libero attorno all'ombrellone, tanto più potente dovrebbe essere la cappa. Per un dispositivo posizionato ad angolo viene introdotto un fattore correttivo pari a 0,8, per un sistema “ad isola” 1,1

Per determinare il volume del flusso convettivo, è necessario prima scoprire la quota di rilascio di calore convettivo della nostra lastra. Si calcola utilizzando la formula:

Q_K=Q_T*K_IO*K_K,

Dove:

• Q_T – potenza di piastra sopra determinata, kW;
• K_IO – la quota di calore sensibile generata dalla potenza termica delle attrezzature da cucina. Per una stufa domestica il valore preso è di 250 W/kW;
• K_K – la proporzione del rilascio di calore convettivo rispetto al rilascio di calore sensibile delle attrezzature da cucina. Il valore accettato è 0,5.

Sostituiamo i dati numerici nella formula e calcoliamo: Q_K=8,3*250*0,5=1037,5 W. Andiamo avanti e iniziamo a calcolare il flusso d'aria convettivo.

La formula è la seguente:

l_ki=k*Q_K^1/3*(z+1,7*D)^5/3*R,

Dove:

• K – coefficiente ottenuto sperimentalmente dagli specialisti del NP “ABOK”. È considerato pari a 5·10^-3;
• Q_K – la quota di rilascio di calore convettivo della soletta sopra calcolata, W;
• z – distanza dal piano della stufa alla cappa aspirante, m. La distanza verticale minima della cappa dalla stufa a gas è 0,75 m;
• D – diametro idraulico della superficie della piastrella, m La formula per il suo calcolo e un esempio di calcolo sono presentati sopra;
• R – fattore di correzione, il cui valore dipende dalle condizioni di posizionamento della cappa (vedi immagine tabella sopra). Nel nostro esempio verrà scelta la posizione della cappa aspirante “accanto al muro” con un coefficiente di 0,75 (a causa della “vicinanza” condizionale dei mobili dell'armadio accanto, che di solito è per le cucine).

Determiniamo la portata convettiva sostituendo i dati numerici nella formula:

l_ki=5·10^-3*1037,5^1/3*(0,75+1,7*0,6)^5/3*0,75= 0,061 m³/Con

Come mostrano i risultati del calcolo, il flusso d'aria dovuto alla convezione sopra la stufa è piuttosto intenso. Tenendo conto di questi dati potrai scegliere la giusta potenza dell'aspiratore.

Fase n. 3: calcolo della potenza della cappa aspirante

Un fornello elettrico non emette prodotti della combustione durante la cottura, perché I bruciatori vengono riscaldati senza combustione aperta, grazie ai riscaldatori. Ma i bruciatori a gas producono prodotti della combustione e la cappa dovrà rimuoverli.

Formula per il calcolo della portata volumetrica dei prodotti della combustione del metano:

l_ri=3,75*10^-7*Q_T,

Qui Q_T – potenza installata del piano cottura della cucina, kW. Questo parametro è stato precedentemente trovato da noi.

Inseriamo i suoi dati nella formula e otteniamo: l_ri=3,75*10^-7*8,3= 3,1125*10^-6.

Dall'esempio risulta chiaro che la portata volumetrica dei prodotti della combustione di una stufa a gas domestica è ridotta. Pertanto, quando si determinano i parametri di una cappa da cucina, è consentito trascurarli.

I bordi della cappa devono estendersi leggermente oltre i limiti della lastra: A è la larghezza della cappa, B è la profondità della cappa. È sufficiente uno sbalzo di 100 mm per evitare che il flusso convettivo della stufa si mescoli con l'atmosfera della casa

Quindi è il momento di calcolare la portata d’aria per la nostra stufa. Questo è il parametro determinante nella scelta di una cappa.

La formula per calcolarlo:

l_o=L_ki+L_ri,

Dove:

• l_ki – valore della portata d'aria proveniente dal flusso convettivo che sale sopra la soletta, m³/Con;
• l_ri – dati sulla portata volumetrica dei prodotti della combustione del gas naturale nei bruciatori della stufa, m³/Con.

Non resta che inserire i dati e calcolare la portata d'aria necessaria, arrotondando il risultato alla terza cifra decimale: l_o=0,061+3,1125*10^-6=0,061 m³/Con. Abbiamo trovato la portata d'aria in metri cubi al secondo, ma per selezionare il modello di cappa abbiamo bisogno di metri cubi all'ora (L).

Per tradurre m³/s a m³/h, moltiplicare la portata d'aria risultante (L_o) dal numero di secondi in un'ora e dal diametro idraulico della piastra (D)/L=0,061*3600*0,6=131,76 m³/H.

Pertanto, la potenza massima sufficiente della cappa aspirante per il modello di stufa a gas Gorenje mostrato nell'esempio, arrotondata “in riserva”, sarà di 150 m³/H. Semplicemente non è necessaria una maggiore potenza: uno spreco di elettricità.

Perché un cofano potente non "tira"?

Innanzitutto, dovresti controllare le condizioni del canale di ventilazione nel dispositivo di scarico stesso, rimuovere e lavare (o sostituire) i filtri - Grasso e forse carbone, che dipende dal modello di cappa. Vengono esaminati i metodi migliori per pulire il grasso dalla cappa da cucina In questo articolo.

È inoltre necessario assicurarsi che l'unità di ventilazione sia funzionante e che sia alimentata.

Il funzionamento della cappa può essere ostacolato anche da spifferi che interferiscono con il movimento verticale del flusso d'aria convettivo proveniente dalla stufa. Se non viene rilevato il problema di una cappa “debole”, la sua fonte si trova all'esterno della cucina.

Le prestazioni della cappa aspirante dipendono dalla sezione del condotto di ventilazione dove confluiscono i fumi della stufa. E i proprietari di casa spesso installano una cappa eccessivamente potente o le assegnano una modalità operativa esagerata.

I proprietari di immobili residenziali seguono una logica semplice: più forte è la forza della ventola, migliore sarà la rimozione dei contaminanti volatili dalla stufa.

Questo non è vero. Le prestazioni e l'operatività del sistema di cappa da cucina dipendono direttamente dalle caratteristiche di portata del condotto di ventilazione.

L'uscita del condotto di ventilazione della cappa da cucina sulla facciata dell'edificio garantirà la sicurezza del tiraggio nel condotto di ventilazione. È necessaria l'installazione di una valvola di ritegno e di una copertura della griglia.

Ad esempio, un condotto di ventilazione per il ricambio dell'aria di mandata e di scarico situato nel muro di una casa è lungo più di 150 m³/h di aria che non è in grado di eliminare.

In primo luogo, la sezione trasversale di tali condotti di ventilazione non supera i 130-140 mm, il che non è sufficiente per la ventilazione meccanica. In secondo luogo, la ventilazione dei condotti standard negli edifici a molti piani è lunga e presenta molteplici irregolarità.

Le istruzioni per l'unità di ventilazione contengono solitamente un diagramma che mostra la relazione tra la pressione nel condotto di ventilazione e le prestazioni. Un aumento della pressione provoca una diminuzione delle prestazioni della cappa.

I condotti di ventilazione nelle case sono assemblati in modo goffo: pareti irregolari; la soluzione gocciola; restringimento dovuto a blocchi spostati; molti giri. O anche completamente: l'albero di ventilazione potrebbe essere intasato. In una situazione del genere, senza la pulizia è indispensabile.

I tentativi di aumentare le prestazioni di una cappa collegata al condotto di ventilazione della casa hanno l'effetto opposto.

Quanto più forte è il flusso d'aria, tanto più intensamente è ostacolato da difetti nella sezione trasversale del condotto di ventilazione. E se l'aria pompata attivamente non può muoversi in avanti, si muove all'indietro.

Un semplice esempio è un pallone da calcio. Più aria pomperai in una palla del genere, più difficile sarà far funzionare la pompa. L'ostacolo diventa la pressione: c'è molta aria, tende a ritornare attraverso il tubo, spingendo fuori la maniglia della pompa.

La situazione è simile con una cappa ad alta potenza: più intensa viene fornita l'aria, più il suo funzionamento viene bloccato.

Oltre a scegliere correttamente una cappa da cucina in base alla potenza, è importante scegliere la posizione ideale per la sua installazione.

Il condotto di ventilazione ideale per una cappa da cucina è corto, con un minimo di curve. Pertanto è necessario far uscire l'aria dalla stufa non attraverso il condotto di mandata e scarico, ma attraverso uno realizzato appositamente per la cappa aspirante.

Un foro nella parete della facciata, un condotto d'aria rigido o flessibile (idealmente rotondo), valvola di ritegno e una presa d'aria a traliccio all'uscita del canale. Ecco come dovresti equipaggiare una cappa da cucina.

Maggiori dettagli sulla disposizione valvola di scarico attraverso il muro abbiamo guardato la strada nel nostro altro articolo.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Potenza, marchio, design e principio di posizionamento della cappa aspirante: i venditori degli showroom di elettrodomestici da cucina parlano in modo colorito di tutto questo.

Dal video qui sotto imparerai le sfumature della scelta che non vengono menzionate dal personale di vendita. I modelli di cappe si distinguono non per il design, ma per la qualità dell'assemblaggio e della configurazione:

Nel video seguente, gli artigiani perforano un muro in un grattacielo per un condotto d'aria per una cappa di scarico.Il lavoro viene eseguito con strumenti professionali in modo rapido e preciso.

Sull'apertura predisposta è montato un condotto di ventilazione, che verrà collegato alla cappa dopo aver terminato la cucina:

La maggior parte dei video sulle cappe per uso domestico contengono informazioni promozionali o semplificate a loro scelta. Inoltre, la procedura per il calcolo della potenza non è fornita da nessuna parte: è tutta una questione di "volumi della cucina" e "aggiornamenti di 10 volte dell'atmosfera".

Ne siamo sicuri C'è solo un modo per bilanciare l'atmosfera domestica: con il calcolo corretto delle apparecchiature per la purificazione dell'aria.

La tua cappa da cucina fa un ottimo lavoro nel rimuovere l'aria viziata? Condividi la tua esperienza nel calcolo della potenza. O forse hai utilizzato un metodo più semplice invece di formule e calcoli complessi? Raccontacelo: lascia i tuoi commenti nel blocco sottostante.