Cálculo de una campana de cocina: cómo calcular la potencia de un dispositivo de extracción.
La atmósfera de la casa está más o menos protegida del polvo y la contaminación de la calle, pero está indefensa frente a los contaminantes del aire producidos por la cocina.Esté de acuerdo en que una ventana abierta mientras cocina es extremadamente rara.
Necesita una campana extractora sobre la estufa y un conducto de ventilación con salida "al exterior", pero primero calcule la campana de la cocina para seleccionar el equipo con la potencia adecuada. ¿Pero cómo hacerlo sin involucrar a especialistas?
Intentaremos asesorarlo: este material analiza en detalle el procedimiento para realizar el cálculo, proporciona fórmulas y ejemplos específicos de cálculos. También se incluyen fotografías visuales y consejos útiles en vídeo sobre cómo elegir e instalar campanas.
Siguiendo las recomendaciones, podrá calcular de forma independiente la potencia requerida del dispositivo de escape, que eliminará rápida y completamente el aire de escape.
El contenido del artículo:
¿En qué se diferencia una campana de una ventilación?
En los apartamentos modernos, encima de la estufa de la cocina hay un campana extractora, más conocido como capucha. Muchos propietarios están convencidos de que este colector de aire es el responsable de la ventilación de la cocina.
Por lo tanto, con la conciencia tranquila, conducen el conducto de ventilación desde la campana hasta el orificio de ventilación, diseñado y construido por los diseñadores del edificio de gran altura.
¿Qué sucede si la ventilación estándar de la cocina está bloqueada por un conducto de aire de una campana extractora? La intensidad del intercambio de aire en el apartamento disminuirá drásticamente.
Los instaladores de campanas de cocina y los vendedores de sombrillas de cocina suelen afirmar lo contrario. Dirán: este equipo mejorará significativamente la calidad del suministro de aire en el hogar, porque cuenta con una potente unidad de ventilación.
Sin embargo, el poder de una campana extractora no tiene nada que ver con la ventilación. La razón es que el intercambio de aire en los apartamentos de la mayoría de los edificios residenciales de gran altura, especialmente los construidos antes del año 2000, se diseñó con la expectativa de ventilación de suministro y extracción.
El aire de la calle entraba por las rendijas de los marcos de las ventanas y de la puerta de entrada. y los canales ventilación en la cocina, en el baño y el inodoro se utilizaron para eliminar el aire "vicioso". Al parecer, ¿qué pasa?
La campana de la cocina sirve para extraer aire. Entonces, ¿por qué no se puede “pegar” un conducto de aire de una campana extractora? Se trata de rendimiento aéreo.
Los conductos de aire en edificios de apartamentos residenciales están diseñados para una carga determinada. En general, el rendimiento de cualquier comunicación se calcula cuidadosamente en la etapa de diseño.
Y en condiciones ideales (paredes limpias del conducto de ventilación, sin interferencias en la entrada o salida, etc.), el rendimiento de la ventilación natural en un apartamento de gran altura será de 160-180 m3/h.
También te puede interesar información sobre la velocidad del aire estándar en conductos de aire, revisada En este articulo.
Características de la campana de cocina.
Los modelos de campana extractora tienen una potencia significativamente mayor: 200-1100 m3/h.Esta potencia es necesaria para aspirar los contaminantes volátiles generados durante la cocción al conducto de aire.
Sin embargo, los vendedores de campanas mencionan otra razón para elegir la potencia del dispositivo de escape: la necesidad de un intercambio de aire frecuente en la cocina.
Los estándares de ventilación mecánica en realidad establecen cambios de aire de 10 a 12 veces en el volumen de la habitación atendida (SNIP 41-01-2003).
Pero la campana ubicada encima de la estufa de la cocina no realiza la función de "ventilación de la habitación" porque no es capaz.
El aire que necesita renovación (reemplazo) se acumula cerca del techo. La campana extractora no puede aspirarlo hacia el conducto de ventilación: su toma no está lo suficientemente alta. Y el flujo de aire durante la expulsión y la inyección se comporta de manera diferente.
La instalación electromecánica aspira aire desde una distancia que no supera el diámetro de la toma de aspiración. Aquellos. con una campana con un ancho de campana de 400 mm, el aire que se encuentra a no más de 400 mm de la toma entrará en ella.
Mientras tanto, el flujo de aire se libera a una distancia superior a 15 diámetros de la abertura de escape.
Un ejemplo sencillo de “hogar”: un ventilador doméstico encendido. En la parte trasera, el movimiento del aire apenas se nota, pero en la parte delantera hay un potente flujo de aire. Por cierto, la aspiradora sólo sirve para aspirar polvo a una distancia mínima de la alfombra.
La campana extractora sobre la estufa de la cocina realiza la única tarea: eliminar el aire que le llega de la superficie de la encimera.
Por supuesto, a cambio del aire bombeado, otra porción fluirá hacia la estufa desde una ventana, una puerta abierta a la habitación contigua, etc. Pero no se producirá un cambio completo en el volumen de aire en la cocina.
Si los olores de la cocina suben al techo, no participarán en la mezcla y serán difíciles de eliminar.
Por este motivo, las instrucciones para campanas extractoras contienen las siguientes condiciones colocación del capó y trabajo: 600 mm de la estufa eléctrica; 750 mm de la estufa de gas; No permita corrientes de aire (corrientes de aire) cuando la campana esté en funcionamiento, de lo contrario los olores se esparcirán por toda la habitación.
Una campana extractora no proporciona renovación de aire en la cocina. A la hora de elegir su modelo, no importa el volumen de aire de la habitación. La relación entre el tamaño de la cocina y la potencia de la campana extractora fue inventada por los vendedores de salones de electrodomésticos.
¿Cómo calcular la potencia de escape requerida? Por supuesto, en función del rendimiento de la cocina.
Al realizar cálculos para seleccionar una campana de cocina, se deben tener en cuenta los siguientes factores:
El procedimiento para calcular la campana extractora.
Para calcular el rendimiento requerido de la campana, es necesario conocer los parámetros de la estufa.
En el cálculo que se presenta a continuación como ejemplo, se utilizaron las características de una estufa de gas del fabricante esloveno Gorenje (modelo GI633E35WKB). Tenga en cuenta que la marca y el modelo de la estufa se eligieron arbitrariamente.
También puede encontrar información sobre cómo colgar la campana sobre la estufa de gas, discutido en nuestro otro artículo.
Los cálculos siguientes se realizaron según el método RNP "ABOK" 7.3-2007. A pesar del propósito "industrial" de este método (ventilación de establecimientos de restauración), sus fórmulas se pueden utilizar para calcular los parámetros de una campana de cocina doméstica.
Al cocinar alimentos, la estufa genera calor que debe recuperarse (agotarse). El calor generado por la estufa crea corrientes de aire por convección sobre ella, lo que simplifica el funcionamiento de la campana extractora. Pero es imposible eliminar por completo la contaminación del aire que surge sobre la estufa confiando únicamente en la convección.
Etapa #1: cálculo de la potencia térmica total
Las partículas volátiles generadas durante la cocción llegan a la campana o al panel mediante un flujo de aire por convección. Es el calor desarrollado por los quemadores el que proporciona los volúmenes de aire para la eliminación. Por tanto, es necesario calcular su potencia térmica total.
Para determinarlo se utiliza la fórmula:
qt= q1+q2+q3+q4,
Aquí q – potencia térmica nominal de un quemador, kW.
El modelo de cocina considerado tiene cuatro quemadores de gas en la superficie; sus potencias térmicas deben sumarse.
Nosotros contamos: qt=1,9+1,9+1,0+3,5=8,3kW. El valor de potencia calorífica resultante es válido cuando se cocina en todos los quemadores simultáneamente, lo cual es raro.
En principio, sólo es posible tener en cuenta la emisión de calor de tres quemadores con la mayor potencia calorífica. Pero dejémoslo así, por si acaso.
Para calcular la potencia de la campana es necesario determinar el caudal de aire (loh) según los parámetros de la estufa de la cocina. Sin embargo, la fórmula del flujo de aire requiere calcular parámetros intermedios: el diámetro hidráulico de la superficie de la losa (D), flujo de aire en el flujo convectivo (lki) y caudal volumétrico de los productos de combustión (lRhode Island).
También en el proceso de cálculo se utilizan coeficientes desarrollados por especialistas de NP "ABOC". Los valores de los coeficientes se seleccionaron según parámetros adecuados para estufas domésticas.
Etapa #2 - cálculo del diámetro y flujo hidráulico
Comencemos a calcular el diámetro hidráulico y el flujo de aire convectivo. El primer parámetro está determinado por la fórmula:
D=2*A*B/(A+B),
Dónde:
- A – ancho de la estufa de la cocina, m;
- B – longitud de la estufa de cocina, m.
Sustituimos el ancho y largo del modelo de estufa de gas seleccionado para el cálculo aproximado: D=2*0,6*0,6/(0,6+0,6)=0,6m.
Para determinar el volumen del flujo convectivo, primero es necesario averiguar la proporción de liberación de calor convectivo de nuestra losa. Se calcula mediante la fórmula:
qk=Pt*kI*kk,
Dónde:
- qt – potencia de la placa determinada anteriormente, kW;
- kI – la proporción de calor sensible generado por la energía térmica de los equipos de cocina. Para una estufa doméstica, el valor tomado es 250 W/kW;
- kk – la proporción de liberación de calor por convección en relación con la liberación de calor sensible del equipo de cocina. El valor aceptado es 0,5.
Sustituimos los datos numéricos en la fórmula y calculamos: qk=8,3*250*0,5=1037,5W. Sigamos adelante y comencemos a calcular el flujo de aire convectivo.
La fórmula es la siguiente:
lki=k*Qk1/3*(z+1,7*D)5/3*r,
Dónde:
- k – coeficiente obtenido experimentalmente por especialistas de NP “ABOK”. Se toma igual a 5·10-3;
- qk – la proporción de liberación de calor por convección de la losa calculada anteriormente, W;
- z – distancia desde la superficie de la estufa hasta la campana extractora, m La distancia vertical mínima de la campana a la estufa de gas es de 0,75 m;
- D – diámetro hidráulico de la superficie de la baldosa, m La fórmula para su cálculo y un ejemplo de cálculo se presentan arriba;
- r – factor de corrección, cuyo valor depende de las condiciones de colocación de la campana (ver tabla en la imagen de arriba). En nuestro ejemplo, se seleccionará la posición de la campana extractora "junto a la pared", con un valor de coeficiente de 0,75 (debido a la "proximidad" condicional de los muebles del gabinete de al lado, que generalmente son para cocinas).
Determinamos el caudal convectivo sustituyendo datos numéricos en la fórmula:
lki=5·10-3*1037,51/3*(0,75+1,7*0,6)5/3*0,75= 0,061m3/Con
Como muestran los resultados del cálculo, el flujo de aire como resultado de la convección sobre la estufa es bastante intenso. Teniendo en cuenta estos datos podrás elegir la potencia adecuada del grupo de escape.
Etapa 3: cálculo de la potencia de la campana extractora
Una estufa eléctrica no emite productos de combustión durante la cocción, porque Los quemadores se calientan sin combustión abierta gracias a los calentadores. Pero los quemadores de gas producen productos de combustión y será necesario quitar la campana.
Fórmula para calcular el caudal volumétrico de los productos de combustión de metano:
lRhode Island=3,75*10-7*Qt,
Aquí qt – potencia instalada de la estufa de la cocina, kW. Este parámetro fue encontrado previamente por nosotros.
Ingresamos sus datos en la fórmula y obtenemos: lRhode Island=3,75*10-7*8,3= 3,1125*10-6.
Del ejemplo se desprende claramente que el consumo volumétrico de productos de combustión de una estufa de gas doméstica es pequeño. Por lo tanto, al determinar los parámetros de una campana de cocina, está permitido descuidarlos.
Entonces, ha llegado el momento de calcular el caudal de aire de nuestra estufa. Este es el parámetro determinante a la hora de elegir una campana.
La fórmula para calcularlo:
loh=Lki+lRhode Island,
Dónde:
- lki – valor del flujo de aire procedente del flujo convectivo que asciende por encima de la losa, m3/Con;
- lRhode Island – datos sobre el caudal volumétrico de los productos de combustión de gas natural en los quemadores de la estufa, m3/Con.
Sólo queda introducir los datos y calcular el caudal de aire necesario, redondeando el resultado a tres decimales: loh=0,061+3,1125*10-6=0,061m3/Con. Encontramos el caudal de aire en metros cúbicos por segundo, pero para seleccionar el modelo de campana extractora necesitamos metros cúbicos por hora (L).
para traducir m3/s a m3/h, multiplicar el caudal de aire resultante (Loh) por el número de segundos en una hora y por el diámetro hidráulico del plato (D)/L=0,061*3600*0,6=131,76m3/h.
Así, la potencia máxima suficiente de la campana extractora para el modelo de estufa de gas Gorenje que se muestra en el ejemplo, redondeado “en reserva”, será de 150 m.3/h. Simplemente no se necesita más potencia: es un desperdicio de electricidad.
¿Por qué una capota poderosa no “tira”?
Primero, debe verificar el estado del canal de ventilación en el dispositivo de escape, quitar y lavar (o reemplazar) los filtros. graso y quizá carbón, que depende del modelo de capota. Se revisan los mejores métodos para limpiar la grasa de una campana de cocina. En este articulo.
También debe asegurarse de que la unidad de ventilación esté en buen estado de funcionamiento y de que tenga suministro de energía.
El funcionamiento de la campana también puede verse obstaculizado por corrientes de aire que interfieren con el movimiento vertical del flujo de aire por convección de la estufa. Si no se detecta el problema de una campana "débil", su origen se encuentra fuera de la cocina.
El rendimiento de la campana extractora depende de la sección del conducto de ventilación por donde van los humos de la estufa. Y los propietarios a menudo instalan una campana demasiado potente o le asignan un modo de funcionamiento exagerado.
Los propietarios de propiedades residenciales siguen una lógica simple: cuanto más fuerte tira el ventilador, mejor será la eliminación de los contaminantes volátiles de la estufa.
Esto no es verdad. El rendimiento y la operatividad del sistema de campana de cocina dependen directamente de las características de rendimiento del conducto de ventilación.
Por ejemplo, un conducto de ventilación para el intercambio de aire de suministro y escape ubicado en la pared de una casa tiene más de 150 m3/h de aire que no es capaz de eliminar.
En primer lugar, la sección transversal de dichos conductos de ventilación no supera los 130-140 mm, lo que no es suficiente para la ventilación mecánica. En segundo lugar, la ventilación por conductos estándar en los edificios de gran altura es larga y contiene múltiples irregularidades.
Las instrucciones de la unidad de ventilación suelen contener un diagrama que muestra la relación entre la presión en el conducto de ventilación y el rendimiento. Un aumento de presión provoca una disminución del rendimiento de la campana.
Los conductos de ventilación de las casas están montados con torpeza: paredes irregulares; la solución gotea; estrechamiento debido a bloques desplazados; muchas vueltas. O incluso por completo: es posible que el conducto de ventilación esté obstruido. En tal situación, sin la limpieza es indispensable.
Los intentos de aumentar el rendimiento de una campana extractora conectada al conducto de ventilación de la casa tienen el efecto contrario.
Cuanto más fuerte es el flujo de aire, más intensamente se ve obstaculizado por defectos en la sección transversal del conducto de ventilación. Y si el aire bombeado activamente no puede avanzar, retrocede.
Un ejemplo sencillo es un balón de fútbol. Cuanto más aire bombees en una bola así, más difícil será operar la bomba. El obstáculo es la presión: hay mucho aire que tiende a regresar a través del tubo, empujando la manija de la bomba hacia afuera.
La situación es similar con una campana extractora de alta potencia: cuanto más intenso se suministra aire, más se bloquea su funcionamiento.
El conducto de ventilación ideal para una campana de cocina es corto y con un mínimo de curvas. Por lo tanto, es necesario eliminar el aire de la estufa no a través del conducto de suministro y escape, sino a través de uno hecho específicamente para la campana extractora.
Un agujero en la pared de la fachada, un conducto de aire rígido o flexible (idealmente redondo), la válvula de retención y una entrada de aire de celosía a la salida del canal. Así es como se debe equipar una campana de cocina.
Más detalles sobre el arreglo. válvula de escape a través de la pared Miramos la calle en nuestro otro artículo.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Potencia, marca, diseño y principio de colocación de la campana extractora: los vendedores de las salas de exposición de electrodomésticos de cocina hablan de todo esto de manera colorida.
En el vídeo siguiente aprenderá sobre los matices de elección que no menciona el personal de ventas. Los modelos de capota se distinguen no por su diseño, sino por la calidad de montaje y configuración:
En el siguiente video, los artesanos perforan una pared en un edificio de gran altura para colocar un conducto de aire para una campana extractora.El trabajo se realiza con herramientas profesionales de forma rápida y precisa.
Se monta un conducto de ventilación en la abertura preparada, que se conectará a la campana después de terminar la cocina:
La mayoría de los vídeos sobre campanas extractoras para uso doméstico contienen información promocional o simplificada de su elección. Además, el procedimiento para calcular la potencia no se proporciona en ninguna parte: se trata de "volúmenes de cocina" y "actualizaciones de la atmósfera diez veces mayores".
Estamos seguros de que Sólo hay una forma de equilibrar la atmósfera del hogar: con el cálculo correcto de los equipos de purificación de aire..
¿La campana de su cocina hace un gran trabajo eliminando el aire residual? Comparte tu experiencia en el cálculo de potencia. ¿O tal vez utilizó un método más simple en lugar de fórmulas y cálculos complejos? Cuéntanoslo: deja tus comentarios en el bloque a continuación.
Los vendedores de campanas de cocina, según mi experiencia, dicen cualquier cosa para vender una campana. Enumerarán un montón de ventajas y beneficios, pero nunca dirán nada contrario, ni consecuencias negativas, así que sí, esto es un problema. Especialmente en los edificios de Khrushchev. Es cierto que tuve suerte; al instalar la campana recurrí a un especialista que sabía mucho sobre todo esto y seleccionó con éxito la mejor opción para mí, pero esta es una excepción; por regla general, la gente instala lo que los vendedores les venden.
Aquí estoy completamente de acuerdo con el comentario anterior. ¡En la cocina debería haber una campana extractora no sólo para que las habitaciones no huelan a comida! Ni siquiera se me ocurriría conectar una campana con una salida de ventilación, no está diseñada para eso. Y no les corresponde a los vendedores de equipos vivir en este apartamento más tarde. Es necesario conocer los estándares y guiarse por ellos, y no por información que no haya sido verificada.
El artículo es excelente, pero lamentablemente tiene un error ofensivo que confunde. Las ilustraciones están mezcladas: la primera ilustración en la sección “Etapa #2—cálculo del diámetro hidráulico y el caudal” debe estar en lugar de la primera en la sección “Características de una campana de cocina”, que indica los parámetros “A” y “ B” de la fórmula de cálculo. Y sucedió que la sección para calcular el rendimiento de la campana contiene una fórmula que se refuta al principio del artículo.
Sí, tienes razón, gracias. Corregido.
Te elogié desde el principio por el artículo. En él remites a tu otro artículo “Altura de instalación de la campana...” donde proporcionas una tabla con recomendaciones para seleccionar las prestaciones en función de la zona de la cocina... Hemos llegado... Parece que quieres agradar todos.
Lki=5·10-3*1037.51/3*(0.75+1.7*0.6)5/3*0.75=0.061 m3/s - recalculado varias veces - siempre sale a 0.0983. ¿Cómo obtuviste 0,061? Enseñar.
Si, eso es correcto.
¿Cómo, al convertir de metros cúbicos por segundo, multiplicamos por un metro y obtuvimos un metro cúbico por hora? ¿Por qué en la fórmula D/L? Está escrito que r proviene de la tabla de arriba, pero no veo la tabla y la respuesta tampoco me conviene.
Hola, necesito consejo para seleccionar la sección de un canal de plástico rectangular para una campana de cocina con una capacidad de 400 m3 (salida redonda D = 120 mm). Longitud del canal 4,5 my 4 ángulos de rotación. ¿Es adecuada una sección de 120x60 mm o necesito 204x60 mm?
Buenas tardes, Vladimir Viktorovich.
El diámetro equivalente de un conducto rectangular, denominado De en los cálculos, se determina de la siguiente manera:
De = (1,3×(a×b)×0,625)/(a+b)×0,25.
Aquí "a" y "b" son los lados de un conducto rectangular. Todos los valores se toman en milímetros.
Para un canal de 120x60 milímetros obtenemos:
De = (1,3×(120×60)×0,625)/(120+60)×0,25 = 130 (mm).
Este conducto de ventilación discurre a lo largo de un diámetro equivalente, y 204×60 será redundante.
Hay un artículo en el sitio "Cálculo del área de conductos de aire y accesorios.”, que te será útil para tener en cuenta otras características de tu sistema de escape.
Querida, el área del outlet es aproximadamente 11310 y el canal veterinario es 120x60-7200. Entonces, con sus cálculos, obtendrá un bloqueo (el diámetro de paso del canal es menor que el diámetro de salida). Pero 204x60 corresponde aproximadamente al valor nominal de la salida del capó, así que no engañes a la gente.
204x60 está bien, la aritmética es simple
Hay errores de cálculo en el artículo 2 (hola y adiós).
En primer lugar, Lki=0,098322 según tus datos y tu fórmula. Lo calculé manualmente, lo introduje en Excel... Y al parecer no soy el único.
En segundo lugar, para convertir m3/seg a m3/h simplemente multiplica por 3600 (el doble de segundos en una hora por 60). ¿Por qué tuviste que multiplicar por D para convertir metros cúbicos por segundo a metros cúbicos por hora? ¿Y cómo obtendrás entonces las unidades de medida necesarias? Multiplicaste el caudal en m3/s por el diámetro en metros (y por el número de segundos en una hora, una cantidad adimensional). Su producción es de metros elevados a la cuarta potencia por hora. Maravilloso milagro.
En total, en lugar de 131,76 m3/h, según sus fórmulas y datos, sale 353,96 m3/h.
Pongámonos serios: corrijamos la aritmética o corrijamos los errores en las fórmulas...
Tengo una gran pregunta sobre el lanzamiento de una sombrilla de cocina a la fachada de un edificio.¿No es necesario tender un conducto de ventilación a lo largo de la fachada por encima de la marquesina de la casa? De lo contrario, todos los olores agradables de la cocina irán directamente a su vecino a través de su ventana entreabierta (necesaria para el proceso de intercambio de aire en su apartamento), lo que no le agradará, y el no muy agradable proceso de descubrirlo a través del Las autoridades comenzarán a determinar si esto se puede hacer mediante tijeras, etc.... Y aquí la sociedad gestora u otras autoridades supervisoras pueden emitir una orden para eliminar una solución tan arbitraria al problema. (y estirar un canal sobre la marquesina es, en primer lugar, caro y, en segundo lugar, estropea el aspecto de la fachada) Es decir. taladro en la pared bajo su propio riesgo?