Proračun nape za kuhinju: kako izračunati snagu odsisnog uređaja

Atmosfera doma je više-manje zaštićena od prašnjave i zagađene ulice, ali je bespomoćna pred zračnim zagađivačima koje proizvodi kuhinja. Složite se da je otvoreni prozor pri kuhanju iznimno malo.

Potrebna je napa iznad štednjaka i ventilacijski kanal s izvodom 'van', ali prije toga – izračun nape za kuhinju za odabir opreme odgovarajuće snage. Ali kako to učiniti bez angažiranja stručnjaka?

Pokušat ćemo vam pomoći – u ovom materijalu detaljno je razmotren redoslijed izvođenja izračuna, dane su formule i konkretni primjeri izračuna. Također su odabrane ilustrativne fotografije i korisni video savjeti za odabir i montažu napa.

Slijedeći preporuke, možete samostalno izračunati potrebnu snagu ispušnog uređaja koji će pravovremeno i u potpunosti uklanjati iskorišteni zrak.

Po čemu se napa razlikuje od ventilacije?

U modernim stanovima iznad kuhinjskog štednjaka postavljena je napa, poznatija kao kuhinjska napa. Mnogi vlasnici kuća uvjereni su da je ovaj sakupljač zraka odgovoran za ventilaciju kuhinje.

Stoga s čistom savješću uvode cijev ventilacijskog kanala od nape u ventilacijski otvor koji su projektirali i izgradili projektanti višekatnice.

Što će se dogoditi ako se standardna ventilacija u kuhinji prekrije zračnim kanalom od nape? Intenzitet izmjene zraka u stanu naglo će se smanjiti.

Instalateri kuhinjskih napa i prodavači kuhinjskih napa obično tvrde suprotno. Reći će: ova oprema značajno će poboljšati kvalitetu opskrbe zrakom doma, jer ima snažnu ventilacijsku jedinicu.

Medutim, snaga kuhinjske nape nikako nije povezana s ventilacijom. Razlog – izmjena zraka u stanovima većine stambenih višekatnica, posebno izgrađenih prije 2000. godine, projektirana je s predviđanjem za dovodno-ispušnu ventilaciju.

Princip izmjene zraka u višekatnoj zgradi temelji se na izvorima dovodnog zraka (prozori, mali prozori i sl.) i ispušnim kanalima (slika lijevo). Potonji se okomito izvode kroz sve katove zgrade. Kuhinjska napa može biti povezana s kanalom (slika desno) ili ne.

Ulični zrak ulazio je kroz pukotine okvira prozora i ulaznih vrata. A kanali ventilacije u kuhinji, u kupaonici i WC-u koristili su se za odvod 'neugodnog' zraka. Reklo bi se – što je tu?

Napa na kuhinji – za izvlačenje zraka. Pa zašto se u nju ne može 'utaknuti' zračni vod iz napinog zvonca? Stvar je u zračnoj učinkovitosti.

Kuhinjska napa koja nije povezana sa zajedničkim ventilacijskim sustavom zgrade ispušta onečišćeni zrak kroz zaseban ventilacijski otvor ili radi kao rekuperator bez funkcije izvoda zračnih masa

Kanali zračnih vodova u višestambenim stambenim zgradama projektirani su za određeno opterećenje. Općenito, propusne sposobnosti svih komunikacija pažljivo se izračunavaju u fazi projektiranja.

I u idealnim uvjetima (čisti zidovi ventilacijskog kanala, bez smetnji na ulazu-izlazu i sl.) učinak prirodne ventilacije u stanu u višekatnici iznosit će 160-180 m³/h.

Možda će Vam biti zanimljiva informacija o normativnoj brzini zraka u zračnim vodovima, obrađena u ovom članku.

Osobitost kuhinjske nape

Kod modela napinih zvonaca snaga je znatno veća – 200-1100 m³/h. Takva je snaga potrebna za uvlačenje u zračni vod hlapljivih zagađivača koji nastaju pri pripremi hrane.

Međutim, prodavači napa navode drugi razlog za odabir snage napinog uređaja – potrebu česte izmjene zraka u kuhinji.

Kutija nape postavljena iznad ploče ne odgovara za izmjenu zraka u kuhinjskoj prostoriji. Ovaj uređaj samo odvodi hlapljive proizvode kuhanja. Oznake: A – odvod proizvoda izgaranja s ploče, B i C – smjer kretanja zraka u procesu izmjene zraka

Normativi mehaničke ventilacije doista propisuju 10-12-struku izmjenu zraka u volumenu opsluživane prostorije (SNiP 41-01-2003).

No zvonac nape smješten iznad kuhinjske ploče ne obavlja funkciju 'ventilacije prostorije', jer nije sposoban.

Zrak koji treba obnovu (zamjenu) nakuplja se uz strop. Usisati ga u ventilacijski kanal napin zvonac nije sposoban – njegov je raširen otvor postavljen nedovoljno visoko. A zračna struja pri izbacivanju i usisavanju ponaša se različito.

Elektromehanička jedinica vuče zrak s udaljenosti koja ne prelazi promjer usisnog otvora. To jest, pri širini zvonca nape od 400 mm u nju će se usisati zrak koji se nalazi na najviše 400 mm od otvora.

U međuvremenu, izbacivanje zračne struje događa se na udaljenost veću od 15 promjera ispušnog otvora.

Jednostavan 'kućni' primjer: uključeni kućni ventilator. S njegove stražnje strane kretanje zraka jedva je primjetno, ali s prednje – snažna zračna struja. Inače, usisavač za prašinu usisava prašinu samo na minimalnoj udaljenosti od tepiha.

Jedini učinkovit način odvođenja hlapivih produkata pripreme hrane – samostalni ventilacijski kanal. Inače će mirisi ostati u kući

Napa nad kuhinjskim štednjakom obavlja jedini zadatak – uklanjanje zraka koji je došao do nje s površine ploče za kuhanje.

Naravno, umjesto usisanog zraka do štednjaka će doći druga porcija iz prozorčića, otvorenih vrata u susjednu sobu i sl. Ali potpuna izmjena zračnog volumena u prostoriji kuhinje neće se dogoditi.

Ako se mirisi hrane koja se priprema podignu do stropa – neće sudjelovati u miješanju i teško ih je ukloniti.

Iz tog razloga uputa za nape sadrži sljedeće uvjete postavljanja nape i rada: 600 mm od električnog štednjaka; 750 mm od plinskog štednjaka; zračne struje (propuh) tijekom rada nape ne dopuštati, inače će se mirisi proširiti po prostoriji.

Napa iznad štednjaka ne osigurava izmjenu zraka u kuhinji. Pri odabiru njezina modela zračni volumen prostorije nije važan. Ovisnost između veličine kuhinje i snage nape izmislili su prodavači salona kuhinjske opreme.

Kako izračunati potrebnu snagu nape? Naravno, na temelju učinkovitosti kuhinjskog štednjaka.

Pri izvođenju izračuna za odabir kuhinjske nape treba uzeti u obzir sljedeće čimbenike:

Redoslijed izračuna nape

Za izračun potrebne učinkovitosti nape potrebno je poznavati parametre kuhinjske ploče.

U izračunu, koji je dolje naveden kao primjer, korištene su karakteristike plinske ploče slovenskog proizvođača Gorenje (model GI633E35WKB). Napominjemo da su marka i model ploče odabrani proizvoljno.

Također Vam može biti korisna informacija o tome kako objesiti napu iznad plinske ploče, obrađena u drugom našem članku.

Nijedna napa nije sposobna izvršiti 10-struku izmjenu zraka u kuhinji. Za izračun njezine snage potrebno je poznavati toplinsku učinkovitost i dimenzije kuhinjske ploče.

Izračuni provedeni u nastavku izrađeni su prema metodologiji R NP «ABOK» 7.3-2007. Unatoč «industrijskoj» namjeni ove metode (ventilacija vrućih radionica ugostiteljstva), njezine formule dopušteno je primijeniti za izračun parametara kućanske nape za kuhinju.

Prilikom kuhanja ploča emitira toplinu koja zahtijeva uklanjanje (ispuh). Emisija topline ploče stvara konvekcijske struje zraka iznad nje, što pojednostavljuje rad ispušne nape. Ali potpuno ukloniti onečišćenja zraka koja nastaju iznad kuhinjske ploče, oslanjajući se samo na konvekciju, nije moguće.

Faza #1 — izračun ukupne toplinske snage

Do ispušnog zvončića ili ploče leteće čestice nastale tijekom kuhanja dopremaju se konvekcijskom strujom zraka. Upravo toplina koju proizvode plamenici osigurava količine zraka za uklanjanje. Stoga je potrebno izračunati njihovu ukupnu toplinsku snagu.

Za njezino određivanje koristi se formula:

Q_T=q₁+q₂+q₃+q₄,

Ovdje q – nazivna toplinska snaga jednog plamenika, kW.

Razmatrani model kuhinjske ploče ima četiri plinska plamenika na površini, čije toplinske snage treba zbrojiti.

Računamo: Q_T=1,9+1,9+1,0+3,5=8,3 kW. Dobivena vrijednost toplinske snage vrijedi za istovremeno kuhanje na svim plamenicima, što se rijetko događa.

Snaga kuhinjske nape izravno ovisi o toplinskim parametrima ploče. Upravo plamenici stvaraju konvekcijsku struju koja zahtijeva ispuh. Oznake: Lo – protok zraka, A/B – širina i dubina ploče, h – visina ploče, Z – visina od ploče do nape, Qk – ukupna toplinska snaga konvekcijskog toka.

U principu se može uzeti u obzir samo toplinski učinak tri plamenika s najvećom toplinskom snagom. Ali ostavimo to tako – za svaki slučaj.

Za izračun snage nape potrebno je odrediti protok zraka (L_o) prema parametrima kuhinjske ploče. Međutim, formula protoka zraka zahtijeva izračunavanje međuparametara – hidraulički promjer površine ploče (D), protok zraka u konvektivnom toku (L_ki) i volumenski protok produkata izgaranja (L_ri).

Također se u procesu izračuna koriste koeficijenti koje su razvili stručnjaci NP «ABOK». Vrijednosti koeficijenata odabrane su prema parametrima prikladnim za kućanske ploče.

Faza #2 — izračun hidrauličkog promjera i protoka

Pozabavit ćemo se izračunom hidrauličkog promjera i konvektivnog protoka zraka. Prvi parametar se određuje prema formuli:

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

Gdje:

• A – širina kuhinjske ploče, m;
• B – duljina kuhinjske ploče, m.

Uvrstimo vrijednosti širine i duljine modela plinske ploče odabranog za primjer izračuna: D=2*0,6*0,6/(0,6+0,6)=0,6 m.

Osim toga, odabir snage nape povezan je s budućim položajem uređaja. Što je više slobodnog prostora oko nape, to napa mora biti snažnija. Za uređaj smješten u kutu uvodi se korekcijski faktor 0,8, za “otočni” sustav 1,1

Za određivanje volumena konvektivnog toka potrebno je prethodno utvrditi udio konvektivnih toplinskih dobitaka naše ploče. On se izračunava pomoću formule:

Q_k=Q_T*K_Я*K_K,

Gdje:

• Q_T – gore određena snaga ploče, kW;
• K_Я – udio osjetnih toplinskih dobitaka od toplinske snage kuhinjske opreme. Za ploču za kućnu upotrebu uzima se vrijednost 250 W/kW;
• K_K – udjel konvektivnih toplinskih dobitaka u odnosu na osjetne toplinske dobitke kuhinjske opreme. Uzima se vrijednost 0,5.

Uvrstimo numeričke podatke u formulu, izračunavamo: Q_k=8,3*250*0,5=1037,5 W. Nastavljamo dalje i pristupamo izračunu konvektivnog protoka zraka.

Formula je sljedeća:

L_ki=k*Q_k^1/3*(z+1,7*D)^5/3*r,

Gdje:

• k – koeficijent koji su stručnjaci NP «ABOK» dobili eksperimentalnim putem. Uzima se jednak 5·10^-3;
• Q_k – gore izračunati udjel konvektivnih toplinskih dobitaka ploče, W;
• z – udaljenost od površine ploče do ispušne nape, m. Minimalna vertikalna udaljenost postavljanja nape od plinske ploče iznosi 0,75 m;
• D – hidraulički promjer površine ploče, m. Formula njegovog izračuna i primjer izračuna prikazani su gore;
• r – korekcijski faktor čija vrijednost ovisi o uvjetima postavljanja nape (vidi sliku gornje tablice). U našem primjeru odabrat ćemo položaj kuhinjske nape "uz zid", s vrijednošću faktora 0,75 (zbog uvjetne "blizine" susjednog namještaja, što je uobičajeno za kuhinje).

Određujemo konvektivni protok zamjenom brojčanih podataka u formulu:

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

Kao što pokazuju rezultati izračuna, protok zraka uslijed konvekcije iznad kuhinjske ploče za kuhanje je prilično intenzivan. Uzimajući u obzir ove podatke, moći ćemo odabrati odgovarajuću snagu napnog uređaja.

Faza #3 — izračun snage nape

Električna ploča za kuhanje tijekom pripreme hrane ne emitira produkte izgaranja, jer se zagrijavanje plamenika odvija bez otvorenog izgaranja – zahvaljujući grijaćim elementima. Međutim, plinski plamenici stvaraju produkte izgaranja i napa će ih morati ukloniti.

Formula za izračun volumnog protoka na temelju produkata izgaranja metana:

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

Ovdje Q_T – instalirana snaga kuhinjske ploče za kuhanje, kW. Ovaj smo parametar ranije pronašli.

Uvodimo njegove podatke u formulu i dobivamo: L_ri=3,75*10^-7*8,3= 3,1125*10^-6.

Iz primjera je jasno da je vrijednost volumnog protoka produkata izgaranja kućne plinske ploče za kuhanje mala. Stoga se pri određivanju parametara kuhinjske nape može zanemariti.

Rubovi nape trebali bi lagano prelaziti granice ploče za kuhanje A – širina nape, B – dubina nape. Dovoljno je 100 mm prepusta kako bi se spriječilo miješanje konvektivnog toka s ploče s atmosferom doma.

Dakle, dolazi red na izračun protoka zraka za našu ploču za kuhanje. Ovo je odlučujući parametar pri odabiru nape.

Formula za njegov izračun:

L_o=L_ki+ L_ri,

Gdje:

• L_ki – vrijednost protoka zraka iz konvektivnog toka koji se diže iznad ploče za kuhanje, m³/s;
• L_ri – podaci o volumnom protoku produkata izgaranja prirodnog plina u plamenicima ploče za kuhanje, m³/s.

Ostaje unijeti podatke i izračunati potreban protok zraka zaokruživanjem rezultata na tri decimalna mjesta: L_o=0,061+3,1125*10^-6=0,061 m³/s. Pronašli smo protok zraka u kubnim metrima u sekundi, ali za odabir modela nape potrebni su kubni metri na sat (L).

Za pretvorbu m³/s u m³/h potrebno je pomnožiti dobiveni protok zraka (L_o) s brojem sekundi u jednom satu i s hidrauličkim promjerom ploče za kuhanje (D)/L=0,061*3600*0,6=131,76 m³/h.

Dakle, dovoljna maksimalna snaga nape za navedeni model plinskog štednjaka Gorenje, sa zaokruživanjem "za svaki slučaj", bit će 150 m³/h. Veća snaga jednostavno nije potrebna – uzaludan utrošak električne energije.

Zašto snažna napa 'ne vuče'?

Najprije trebate provjeriti stanje ventilacijskog kanala u samoj napi, izvaditi i oprati (ili zamijeniti) filtere – masne i eventualno ugljene, što ovisi o modelu nape. Najbolje metode čišćenja kuhinjske nape od masnoće objašnjene su u ovom članku.

Također se trebate uvjeriti u ispravnost ventilacijske jedinice i postojanje električnog napajanja do nje.

Rade nape mogu ometati i propuh koji sprječava vertikalno kretanje konvekcijskog zračnog toka od štednjaka. Ako se problem "slabe" nape ne otkriva – njezin izvor se nalazi izvan kuhinje.

Učinkovitost nape ovisi o presjeku ventilacijskog kanala kamo odlaze pare s kuhinjskog štednjaka. A vlasnici kuća često ugrađuju pretjerano snažnu napu ili joj postavljaju prenapuhani način rada.

Vlasnici stambenih nekretnina slijede jednostavnu logiku – što jače ventilator vuče, to se bolje odvode hlapljiva onečišćenja sa štednjaka.

To nije točno. Učinkovitost i radna sposobnost sustava kuhinjske nape izravno ovise o propusnim karakteristikama ventilacijskog kanala.

Izlaz ventilacijskog kanala za kuhinjsku napu na pročelje zgrade osigurat će očuvanje vuče u ventilacijskom kanalu. Obvezna je ugradnja povratnog ventila i rešetkastog poklopca.

Na primjer, ventilacijski kanal dovodno-odvodne izmjene zraka koji se nalazi u zidu kuće – više od 150 m³/h zraka ne može odvesti.

Prvo, presjek takvih ventilacijskih kanala ne prelazi 130-140 mm, što je nedovoljno za mehaničku ventilaciju. Drugo, standardna kanalska ventilacija u višekatnicama je dugačka i sadrži brojne neravnine.

U priručniku za ventilacijsku jedinicu obično je naveden dijagram koji prikazuje međusobni odnos tlaka u ventilacijskom kanalu i učinkovitosti. Porast tlaka uzrokuje pad učinkovitosti nape.

Ventilacijski kanali u kućama su izvedeni grubo: neravne stijenke; curenje žbuke; suženja zbog pomaknutih blokova; mnogo zavoja. Ili čak – ventilacijsko okno može biti začepljeno. U takvoj situaciji ne može se bez čišćenja.

Pokušaji postavljanja povećane učinkovitosti nape spojene na kućni ventilacijski kanal daju suprotan učinak.

Što je jači protok zraka, to mu intenzivnije ometaju nedostaci u presjeku ventilacijskog kanala. A ako se aktivno potiskivani zrak ne može kretati naprijed, kreće se natrag.

Jednostavan primjer – nogometna lopta. Što više zraka napumpamo u takvu loptu, to je teže raditi pumpom. Prepreka postaje tlak – zraka je puno, on teži izaći natrag kroz cijev, gurajući ručku pumpe.

Slična situacija je s napom povećane snage – što se intenzivnije dovodi zrak, to se više blokira njezin rad.

Osim pravilnog odabira napa uređaja za kuhinju po snazi, važno je odabrati idealno mjesto za njezinu montažu.

Idealan ventilacijski kanal za kuhinjsku napu je kratak, s minimumom zavoja. Stoga je potrebno odvoditi zrak od štednjaka ne kroz dovodno-ispušni kanal, već kroz onaj izrađen posebno za ispušni zračnik.

Otvor u fasadnom zidu, čvrsti ili savitljivi zračni kanal (idealno kružnog presjeka), povratni ventil i rešetkasti usisnik zraka na izlazu kanala. Tako treba opremiti kuhinjsku napu.

Detaljnije uređenje ispušnog ventila kroz zid na vanjsku stranu razmotrili smo u drugom našem članku.

Zaključci i koristan video na temu

Snaga, brand, dizajn i princip postavljanja nape – o svemu tome šareno pričaju prodavači u salonima kuhinjske opreme.

Iz videozapisa, prikazanog ispod, saznat ćete o nijansama odabira koje trgovačko osoblje ne spominje. Modele napa ne razlikuje konstrukcija, već kvaliteta sklopa i opreme:

U sljedećem videu majstori izvode bušenje zida u višekatnici za zračni kanal ispušnog zračnika. Radovi se obavljaju profesionalnim alatom brzo i precizno.

Na pripremljeni otvor montira se ventilacijski kanal, koji će biti spojen s napom nakon uređenja kuhinje:

Većina videozapisa o napama za kućnu uporabu sadrži ili reklamne ili pojednostavljene informacije o njihovom odabiru. Pritom se redoslijed izračuna snage nigdje ne navodi – samo "volumeni kuhinje" i "10-struka obnova atmosfere".

Mi smo pak uvjereni da se domaća atmosfera može uravnotežiti jedinim načinom – ispravnim proračunom tehnike za pročišćavanje zraka.

Vaša kuhinjska napa izvrsno se nosi s uklanjanjem otpadnog zraka? Podijelite svoje iskustvo izračuna snage. Ili ste možda umjesto formula i složenih izračuna koristili jednostavniju metodu? Recite nam o njoj – ostavite svoje komentare u donjem bloku.