Zvýšenie výkonu digestorov pomocou ventilátorov pre potrubie

Prečo obmedzuje statický tlak prúd vzduchu v kuchynskej digestorovej rúre – a ako ho odstraňujú ventilátory pre potrubie

Skrytý úzky hrdlo: Ako dĺžka potrubia, ohyby a obmedzenia znížia CFM

Neviditeľná sila statického tlaku v skutočnosti veľmi obmedzuje výkon kuchynských odsávačov. Potrubia, ich lakťové ohyby a dokonca aj filtre všetky spôsobujú odpor, čo núti hlavný ventilátor pracovať oveľa tvrdšie a zároveň zníži skutočný prietok vzduchu. Čím sú horizontálne úseky potrubia dlhšie, tým sa situácia zhoršuje, pretože trenie rýchlo narastá. Hovoríme tu o odore okolo 0,1 až 0,3 palca vodného stĺpca na každých ďalších 10 stôp dĺžky potrubia. Ani ostré 90-stupňové ohyby nie sú lepšie. Podľa knihy ASHRAE Fundamentals môže každý taký ohyb pridať približne pol palca vodného stĺpca odporu. Rovnako prispievajú k celkovému odporu aj mastné filtre a stenové krytky, čo spolu môže znížiť deklarovaný prietok vzduchu (v kubických stopách za minútu) až o 40 %, aj keď je odsávač inštalovaný správne. Čo sa stane, keď sa statický tlak zvýši nad hranicu, ktorú je ventilátor schopný zvládnuť? Prietok vzduchu v podstate prestane fungovať správne. Odsávač, ktorý mal presúvať 600 CFM, môže v najlepšom prípade dosiahnuť len 350 CFM, čo necháva za sebou dym a neprijemné zápachy. Preto sa tie pekné čísla z laboratórnych testov v väčšine kuchýň nikdy nezhodujú s tým, čo sa deje po inštalácii.

Vetracie ventilátory ako cieľové riešenia na zvyšovanie tlaku: stratégie umiestnenia priamo do potrubia vs. pomocného ventilátora

Pri riešení problémov so statickým tlakom v potrubných systémoch rozhoduje strategické umiestnenie ventilátorov. Modely priamych ventilátorov sa zvyčajne inštalujú niekde v strede úseku potrubia. Tieto jednotky pomáhajú udržať rýchlosť prúdenia vzduchu na väčších vzdialenostiach, čo je podobné druhej čerpacej stanici, ktorá bojuje proti nevyhnutnej strate hybnosti spôsobenej trením v systéme. Druhý prístup – umiestnenie pomocných ventilátorov – sa zameriava na miesta, kde sa hromadí odpor. Ide napríklad o zložité oblasti tesne za niekoľkými ohybmi potrubia, tesne pred tým, ako sa potrubie smeruje priamo vertikálne smerom k stropu, alebo dokonca v blízkosti koncových uzáverov. Správne umiestnenie týchto pomocných ventilátorov môže výrazne zlepšiť výkon celého systému.

• Inštalácia priamo do potrubia : Najvhodnejšie pre rovné úseky potrubia dlhšie ako 15 stôp
• Umiestnenie pomocných ventilátorov ideálne po troch alebo viacerých ohyboch alebo pred obmedzujúcimi ukončeniami

Správne integrovaný ventilačný ventilátor zníži systémový tlak o 0,2–0,5 palca vodného stĺpca (WC), čím obnoví 22–47 % stratenej hodnoty CFM pri zložitých rozvodoch – údaje boli overené výskumným projektom ASHRAE RP-1732. Tým sa z neefektívnych odsávačov stanú zariadenia splňujúce predpisy bez nutnosti výmeny celého systému.

Maximalizácia skutočnej výkonnosti odsávania prostredníctvom integrácie ventilačného ventilátora

Zvýšenie CFM overené: +22–47 % zlepšenie pri dlhých alebo zložitých potrubných trasách

Laboratórne testy často nepresne odhadujú skutočné problémy s prietokom vzduchu v reálnych podmienkach. Podľa výskumu ASHRAE RP-1732 môžu ventilátory pre potrubie v skutočnosti obnoviť stratový výkon v prostredí komerčných kuchýň. Ak je dĺžka potrubia väčšia ako 15 stôp alebo obsahuje niekoľko ohybov, bežné výfukové systémy zvyčajne stratia 30 až 60 percent svojich laboratórnych hodnôt prietoku vzduchu (CFM). Polní testy konzistentne ukázali zlepšenia v rozmedzí od 22 do 47 percent vždy, keď boli tieto ventilátory pre potrubie správne nainštalované a prispôsobené danému úlohu. Zvýšenie tlaku sa stáva obzvlášť pozorovateľným pri určitých usporiadaniach inštalácie, ktoré majú špecifické charakteristiky.

• Tri alebo viac kolmých lakťov (90°)
• Priemery potrubia pod 10 palcov
• Vodorovné úseky dlhšie ako 20 stôp

Údaje potvrdzujú, že ventilátory pre potrubie napĺňajú medzeru medzi teoretickým návrhom a skutočnými výsledkami vetrania – najmä keď sa postupne hromadením tuku potrubie zužuje.

Zatváranie medzery medzi výkonom meraným v laboratóriu a skutočným inštalovaným výkonom – úloha ventilátora v potrubí pri zabezpečovaní dodávky

Výrobcové hodnoty CFM predpokladajú ideálne podmienky: krátke, rovné a čisté potrubia bez ohybov alebo prekážok. V praxi však tri kritické premenné spôsobujú pokles výkonu:

1. Stlačenie potrubia spôsobené štrukturálnymi prekážkami (napr. nosníkmi, trámovými konštrukciami, podhľadmi)
2. Zmeny viskozity vzduchu počas prevádzky za vysokých teplôt
3. Nahromadený odpor spôsobený usadzovaním tukov

Ventilačné ventilátory v potrubí pomáhajú udržať dodatočný statický tlak, ktorý je potrebný na to, aby odsávacie digestory dosahovali plánované rýchlosti výmeny vzduchu. Ak tieto ventilátory odstránime, dokonca aj systémy najvyššej kvality budú mať problémy a často budú fungovať len pri približne polovici až troch štvrtinách svojho nominálneho výkonu v reálnych prevádzkových podmienkach. Skutočnou hodnotou tejto technológie je, že odstraňuje výkon vetrania z oblasti obmedzení architektonického návrhu budov. Bez ohľadu na to, ako zložitá sa stane potrubná sieť, kontaminanty sa stále odstraňujú predvídateľne a účinne. Preto mnoho zariadení využíva tento typ usporiadania pri práci so zložitými priestormi alebo pri rekonštrukcii starších budov.

Optimalizácia kuchynských vetračných systémov z hľadiska účinnosti a riadenia

Určenie veľkosti a výber vhodného ventilačného ventilátora v potrubí pre rozsah prietoku vzduchu digestora (100–400+ CFM)

Získanie správnej veľkosti je veľmi dôležité pri vetracích systémoch. Jednotky, ktoré sú príliš malé, nedokážu zvládnuť statický tlak v dlhých alebo zložitých potrubných trasách, čo zníži skutočný prietok vzduchu približne o 25 až 40 percent. Na druhej strane, príliš veľké jednotky len spôsobia nadbytočný hluk a plýtvajú energiou. Väčšina domácich kuchýň potrebuje výkon v rozmedzí 100 až 300 CFM, preto kompaktné inline ventilátory sa tam zvyčajne veľmi dobre osvedčia. Pri komerčných odsávačkách s výkonom vyšším ako 400 CFM však ide o výkonné posilňovače, ktoré sú navrhnuté na zvládnutie náročných tlakových podmienok. Kľúčovým faktorom je, aby sa tlaková charakteristika ventilátora zhodovala s odporom, ktorý potrubný systém vyvoláva. Inak sa požadovaný prietok vzduchu nebude dosahovať bez ohľadu na vzniknuté podmienky. Ak sa táto zhoda neuskutoční, vzniknú rôzne problémy, vrátane toho, že sa olej a tuky vytiahnu späť do kuchyne, neprijemné pachy sa nedostatočne zachytia a odsávačky budú mať rôzne výkonnostné charakteristiky v závislosti od intenzity prevádzky počas obchodných hodín.

Ventilácia riadená podľa požiadaviek (DCV) so smart reguláciou otáčok ventilátora v potrubí

Ventilácia riadená podľa požiadaviek mení náš pohľad na výfukové systémy – z niečoho statického na niečo, čo sa skutočne prispôsobuje tomu, čo sa deje v kuchyni. Tieto systémy využívajú rôzne senzory na detekciu tepla, častíc dymu a iných látok v ovzduší, aby upravili rýchlosť ventilátorov v potrubí v reálnom čase. Úspory energie sú tiež veľmi výrazné – okolo 30 až 50 percent menej v porovnaní so staršími systémami s pevnou rýchlosťou. Keď niekto intenzívne varí, napríklad pri žarení mäsa pri vysokých teplotách, prúd vzduchu sa automaticky zvyšuje, aby zachytil všetky dymné zlúčeniny, kým sa nezačnú šíriť po celom priestore. Ak sa však činnosť spomalí na pomalé varenie polievok alebo omáčok, systém zníži výkon, čím sa zníži aj hlučnosť a zbytočná spotreba energie. Ak túto technológiu kombinujeme so chytrými ovládačmi výfukových digestorov, všetko začne fungovať ako hodiny – presne v ten správny čas a na správnom mieste dodáva práve toľko čerstvého vzduchu, koľko je potrebné v komerčných kuchyniach po celej krajine.

Často kladené otázky

• Čo je statický tlak pri vetraní kuchyne?
  Statický tlak je odpor voči prúdeniu vzduchu v potrubí spôsobený trením, ohybmi a prekážkami, čo obmedzuje účinnosť kuchynských digestorov.
• Ako môžu potrubné ventilátory zlepšiť vetranie kuchyne?
  Potrubné ventilátory, buď vnútorné alebo ako posilňovače, pomáhajú prekonať prekážky spôsobené statickým tlakom tak, že udržiavajú rýchlosť prúdenia vzduchu a zvyšujú celkový výkon, najmä pri zložitých potrubných rozvodoch.
• Čo by som mal zohľadniť pri výbere potrubného ventilátora pre svoju kuchyňu?
  Je dôležité vybrať ventilátor, ktorý zodpovedá odporu vášho potrubného systému voči statickému tlaku. Veľkosť ventilátora by mala zodpovedať požiadavkám na prúdenie vzduchu vášho digestora, aby sa predišlo nadmernej hlučnosti a zbytočnej spotrebe energie.
• Aké sú výhody vetrania riadeného podľa požiadaviek?
  Vetranie riadené podľa požiadaviek upravuje rýchlosť ventilátorov na základe podmienok v kuchyni, čím zníži spotrebu energie o 30 až 50 percent a účinne reguluje kvalitu vzduchu počas rôznych druhov varenia.