Підвищення продуктивності витяжних шаф на кухні за допомогою вентиляторів для повітропроводів

Чому статичний тиск обмежує потік повітря в кухонній витязі — і як вентилятори для повітропроводів це виправляють

Прихований «вузький місце»: як довжина повітропроводу, його згини та перешкоди знижують продуктивність у кубічних футах на хвилину (CFM)

Невидима сила статичного тиску дійсно обмежує ефективність роботи кухонних витяжок. Повітропроводи, коліна, а також фільтри створюють опір, через що основний вентилятор змушенний працювати значно інтенсивніше, а реальна продуктивність повітряного потоку зменшується. Чим довшими стають горизонтальні ділянки повітропроводу, тим гіршою стає ситуація, оскільки тертя швидко накопичується. Йдеться про опір у межах приблизно 0,1–0,3 дюйма водяного стовпа на кожні додаткові 10 футів довжини. Гострі повороти під кутом 90° також не є кращим варіантом: згідно з довідником ASHRAE «Fundamentals», кожен такий поворот може додавати близько півдюйма водяного стовпа опору. До цього додаються й жирові фільтри, й стінні решітки — всі вони ще більше збільшують загальний опір, в результаті чого фактична продуктивність (у кубічних футах за хвилину) після правильної установки може знижуватися аж на 40 %. Що відбувається, коли статичний тиск стає надто високим для вентилятора? Повітряний потік практично перестає працювати належним чином: витяжка, яка мала забезпечувати 600 CFM, у найкращому випадку може забезпечити лише 350 CFM, залишаючи в кухні дим і неприємні запахи. Саме тому гарні цифри, отримані в лабораторних умовах, практично ніколи не відповідають реальній продуктивності після встановлення в більшості кухонь.

Вентилятори для повітропроводів як цільові рішення для підвищення тиску: стратегії розташування в лінію та в режимі підсилення

При вирішенні проблем із статичним тиском у системах повітропроводів розташування вентиляторів має вирішальне значення. Моделі вентиляторів у лінію, як правило, встановлюють десь посередині ділянки повітропроводу. Ці пристрої допомагають підтримувати швидкість повітряного потоку на більших відстанях — майже як друга насосна станція, що протидіє неминучій втраті імпульсу через тертя в системі. Інший підхід — використання вентиляторів-підсилювачів, які зосереджені на ділянках із підвищеним опором. Це, наприклад, складні ділянки безпосередньо після кількох поворотів у повітропроводі або саме перед вертикальним підйомом до стелі, а також поблизу кінцевих заглушок. Правильне розташування таких підсилювачів може суттєво покращити ефективність роботи системи.

• Встановлення в лінію : Найкраще підходить для прямих ділянок повітропроводу довжиною понад 15 футів
• Розташування підсилювачів ідеально після трьох або більше вигинів або перед обмежувальними закінченнями

Правильно інтегрований вентилятор для повітропроводу знижує тиск у системі на 0,2–0,5 дюйма водяного стовпа (WC), відновлюючи 22–47 % втрачених кубічних футів за хвилину (CFM) у складних конфігураціях — дані підтверджені дослідницьким проектом ASHRAE RP-1732. Це перетворює неефективні витяжні шафи на пристрої, що відповідають будівельним нормам, без заміни всієї системи.

Максимізація реальної продуктивності витяжки за рахунок інтеграції вентилятора в повітропровід

Підтверджені збільшення CFM: +22–47 % поліпшення при довгих або складних трасах повітропроводу

Лабораторні випробування часто не відповідають дійсним проблемам з повітряним потоком у реальних умовах. Згідно з дослідженням ASHRAE RP-1732, вентилятори для повітропроводів можуть фактично відновлювати втрачену продуктивність у комерційних кухонних середовищах. Коли довжина повітропроводу перевищує 15 футів або в ньому є кілька поворотів, звичайні системи витяжки, як правило, втрачають від 30 до 60 відсотків своїх лабораторно виміряних показників CFM. Польові випробування постійно демонструють покращення в межах від 22 до 47 відсотків завжди, коли ці вентилятори встановлено та підібрано правильно з урахуванням конкретного завдання. Зростання тиску стає особливо помітним у певних конфігураціях установки, що мають специфічні характеристики.

• Три або більше колін на 90°
• Діаметр повітропроводів менше 10 дюймів
• Горизонтальні ділянки довше 20 футів

Отримані дані підтверджують, що вентилятори для повітропроводів усувають розрив між теоретичним проектуванням та фактичними результатами вентиляції — особливо оскільки накопичення жиру поступово звужує повітропроводи з часом.

Закриття розриву між лабораторними показниками та фактичною продуктивністю — роль вентилятора для повітропроводів у забезпеченні відповідності заявленої продуктивності

Заявлені виробником значення продуктивності (у куб. футах за хвилину, CFM) передбачають ідеальні умови: короткі, прямі, чисті повітропроводи без вигинів або перешкод. На практиці три ключові фактори знижують продуктивність:

1. Стиск повітропроводу через конструктивні перешкоди (наприклад, балки перекриття, несучі балки, підвісні стелі)
2. Зміна в’язкості повітря під час експлуатації при високій температурі
3. Накопичена опірність через накопичення жиру

Вентилятори для повітропроводів допомагають підтримувати додатковий рівень статичного тиску, необхідного для того, щоб витяжні шафи змогли забезпечити заплановані показники обміну повітря. Якщо вилучити ці вентилятори, навіть найкращі системи будуть працювати з труднощами — у реальних умовах їхня продуктивність часто становить лише близько половини–трьох чвертей від розрахункової. Справжню цінність цієї технології становить те, що вона звільняє ефективність вентиляції від обмежень архітектурного проекту будівлі. Навіть за надзвичайно складної конфігурації повітропроводів забруднюючі речовини видаляються передбачувано й ефективно. Саме тому багато об’єктів використовують таку систему при обладнанні складних приміщень або модернізації старих будівель.

Оптимізація систем вентиляції на кухні з метою підвищення ефективності та керованості

Підбір і вибір вентилятора для повітропроводу відповідно до діапазону витяжки вашої витяжної шафи (100–400+ куб. футів на хвилину)

Правильний підбір розміру має велике значення для систем вентиляції. Агрегати, що є надто маленькими, не здатні подолати статичний тиск у довгих або складних повітропроводах, що зменшує фактичну продуктивність вентиляції приблизно на 25–40 %. З іншого боку, надмірно великі агрегати просто створюють зайвий шум і споживають електроенергію неефективно. Для більшості побутових кухонь достатньо продуктивності в діапазоні 100–300 CFM, тому компактні вбудовані вентилятори, як правило, цілком задовольняють ці потреби. Однак у разі комерційних витяжних шаф із продуктивністю понад 400 CFM потрібні потужні підсилювачі, розраховані на роботу в умовах високого тиску. Головне — переконатися, що крива тиску вентилятора відповідає опору, який створює система повітропроводів. Інакше бажана продуктивність вентиляції не буде досягнута незалежно від умов експлуатації. Якщо така відповідність відсутня, виникають різноманітні проблеми: жир може затягуватися назад у кухню, неприємні запахи недостатньо ефективно видаляються, а продуктивність витяжних шаф змінюється залежно від інтенсивності роботи під час годин обслуговування.

Вентиляція з керуванням за потребою (DCV) із розумною модуляцією вентилятора повітропроводу

Вентиляція з регулюванням за потребою змінює наше сприйняття витяжних систем — замість статичних пристроїв вони стають динамічними й реагують на те, що відбувається на кухні. Такі системи використовують різноманітні датчики температури, димових частинок та інших забруднювачів повітря, щоб автоматично регулювати швидкість обертання вентиляторів у повітропроводах у процесі роботи. Енергозбереження також є вражаючим — на 30–50 % менше, ніж у старих систем із постійною швидкістю. Коли хтось інтенсивно готує, наприклад, обсмажує м’ясо при високих температурах, потік повітря автоматично збільшується, щоб вловити всі димові сполуки, перш ніж вони поширяться по приміщенню. А коли активність зменшується — наприклад, під час тушкування супів або соусів — система зменшує потужність, що знижує рівень шуму й енерговитрати. Поєднавши цю технологію з інтелектуальним управлінням витяжними шафами, ми отримуємо чітко синхронізовану роботу всіх компонентів, як у годинниковому механізмі: свіже повітря подається точно в потрібному обсязі, саме туди й у самий необхідний момент — у комерційних кухнях по всій країні.

Часті запитання

• Що таке статичний тиск у вентиляції кухні?
  Статичний тиск — це опір рухові повітря в повітропроводах, спричинений тертям, згинами та перешкодами, що обмежує ефективність кухонних витяжок.
• Як вентилятори для повітропроводів можуть покращити вентиляцію кухні?
  Вентилятори для повітропроводів — як вбудовані, так і підсилювальні — допомагають подолати бар’єри, створені статичним тиском, забезпечуючи сталу швидкість руху повітря й поліпшуючи загальну продуктивність, особливо в складних конфігураціях повітропроводів.
• На що слід звернути увагу при виборі вентилятора для повітропроводу кухні?
  Важливо обрати вентилятор, параметри якого відповідають опору вашої системи повітропроводів статичному тиску. Розмір вентилятора має відповідати вимогам до об’єму повітряного потоку вашої витяжки, щоб уникнути надмірного шуму та втрат електроенергії.
• Які переваги має вентиляція з регулюванням за потребою?
  Вентиляція з регулюванням за потребою адаптує швидкість обертання вентиляторів залежно від умов на кухні, скорочуючи споживання енергії на 30–50 % та ефективно контролюючи якість повітря під час різних видів приготування їжі.