Расчет вытяжки для кухни: как рассчитать мощность вытяжного устройства

Комфорт домашней обстановки можно считать защищенным от пыли и выхлопов с улицы, но он уязвим для загрязняющих веществ, появляющихся в процессе готовки. Согласитесь, форточка, открытая во время приготовления пищи, – это редкость.

Вытяжной зонт должен находиться над плитой и быть подключен к вентиляционному каналу, который выводит воздух на улицу. Но для этого нужно заранее произвести расчеты мощности вытяжки, чтобы подобрать подходящее оборудование. Но как осуществить этот процесс самостоятельно, не обращаясь к специалистам?

Мы постараемся помочь вам в этом вопросе — в нашем материале подробно описывается процедура проведения расчетов, приведены основные формулы и конкретные примеры. Также мы подобрали наглядные изображения и полезные видео с советами по выбору и установке вытяжных устройств.

Если следовать нашим указаниям, вы сможете самостоятельно рассчитать необходимую мощность вытяжки, которая эффективно и полностью удалит отработанный воздух.

Чем вытяжка отличается от вентиляции?

Современные квартиры обычно оснащены вытяжными зонтами, другими словами, вытяжками, установленных над плитами. Многие собственники уверены, что этот агрегат отвечает за вентиляцию кухонного пространства.

Поэтому они без каких-либо сомнений подключают вентканал вытяжки к существующему вентиляционному отверстию, спроектированному для многоэтажных домов.

Что произойдет, если закрыть стандартную вентиляцию на кухне воздуховодом вытяжки? Значительно снизится степень воздухообмена в квартире.

Мастера, занимающиеся установкой кухонных вытяжек, и их продавцы часто утверждают обратное. Они сообщают, что такой прибор существенно увеличит качество вентиляции в доме благодаря своей мощной системе.

Но на самом деле мощность вытяжного устройства никак не влияет на вентиляцию в квартире. Это объясняется тем, что системы воздухообмена в большинстве многоквартирных домов, особенно возведенных до 2000 года, проектировались с учетом принудительной вентиляции.

Суть воздухообмена в многоэтажках заключается в наличии источников притока воздуха (окна, форточки и т.д.) и вытяжных каналов (изображены слева). Они идут вертикально через все этажи. Кухонная вытяжка может как быть связана с этой системой (изображена справа), так и работать независимо.

Свежий воздух поступает через окна и двери, в то время как вентиляция на кухне, в ванной и туалете предназначена для удаления загрязненного воздуха. И, казалось бы, в этом нет ничего плохого.

Вытяжка в кухне нужна для удаления воздуха. Так почему же нельзя подключить к ней воздуховод от вытяжного зонда? Проблема связана с количеством перекачиваемого воздуха.

Некоторые кухонные вытяжки, не имеющие связи с общей вентиляционной системой, сбрасывают загрязненный воздух через отдельный выход или работают как рекуператоры без вывода воздушных масс.

Конструкции вентиляционных каналов в жилых домах имеют четко рассчитанную нагрузку. На стадии проектирования учитывается пропускная способность всех коммуникаций.

При различных идеальных условиях (чистые стенки вентиляционного канала, отсутствие препятствий на входе и выходе и т.д.) производительность естественной вентиляции в квартире может достигать 160-180 м³/ч.

Также вам может быть интересна информация о нормативах скорости воздуха в воздуховодах, представленная в этой статье.

Особенность кухонной вытяжки

По сравнению с обычными моделями, вытяжные зонты имеют значительно большую мощность — от 200 до 1100 м³/ч. Эта мощность необходима для того, чтобы эффективно извлечь летучие вещества, которые образуются во время готовки.

Однако продавцы вытяжек указывают на другую причину выбора необходимой мощности устройства — постоянную потребность в свежем воздухе на кухне.

Зонт, установленный над плитой, не отвечает за вентиляцию помещения; он просто отводит продукты сгорания из процесса готовки. Обозначения: A — удаление продуктов сгорания от плиты, B и C — направления потока воздуха в ходе воздухообмена.

Согласно нормативам механической вентиляции, действительно рекомендовано выполнять 10-12 кратную смену воздуха в объеме обрабатываемого помещения (СНиП 41-01-2003).

Но зонт нельзя считать «прибегом» вентиляции, так как он не предназначен для этого.

Воздух, нуждающийся в замене, обычно скапливается под потолком. Вытяжка не может его «сосать», потому что ее раструб установлен недостаточно высоко. А воздушные потоки имеют различные свойства при всасывании и вытягивании.

Электромеханический агрегат захватывает воздух на расстоянии, которое не превышает расстояние радиуса всасывающего раструба. Например, если ширина вытяжки составляет 400 мм, то взятый воздух будет поступать только из зоны, расположенной не далее 400 мм от раструба.

При этом выброс воздуха может происходить на расстоянии, превышающем 15 диаметров вытяжного проема.

Вот простой «домашний» пример: если включить обычный вентилятор, то с его задней стороны движение воздуха будет почти незаметно, а спереди — мощный поток. Также пылесос эффективно забирает пыль только на небольшом расстоянии от поверхности.

Единственным действенным методом удаления летучих продуктов во время готовки является установка отдельного вентканала. В противном случае запахи останутся в вашем доме.

Вытяжной зонт над плитой решает одну задачу — удаляет воздух, который поступает к нему от поверхности варочной поверхности.

Естественно, в ответ на отводимый воздух от плиты в комнату поступит новая порция свежего воздуха через открытое окно или дверь. Но в полной мере помещение кухни не будет обновлено.

Если запахи от готовящейся еды поднимутся к потолку, они не будут смешиваться и их будет крайне сложно удалить.

Поэтому инструкции к вытяжным устройствам отмечают следующие требования к размещению вытяжки и работе: на высоте 600 мм от электрической варочной поверхности и 750 мм от газовой. Не допускайте образования сквозняков во время работы вытяжки, чтобы запахи не распространялись по всей комнате.

Плитовая вытяжка не обеспечивает необходимой замены воздуха на кухне. При выборе ее модели величина помещения не играет роли. Связь между размерами кухни и мощностью вытяжного зонда — это маркетинговый ход продавцов.

Как же правильно определить необходимую мощность вытяжки? Конечно, следует руководствоваться производительной мощностью вашей кухонной плитки.

При проведении расчетов для подбора вытяжного устройства нужно учитывать следующие аспекты:

Галерея изображений

Площадь рабочей поверхности вытяжного устройства должна быть равна или превышать размер рабочей поверхности плиты. Рекомендуется выбирать вытяжку чуть большей ширины.

Производительность рециркуляционной вытяжки должна в три раза превышать соответствующий показатель устройства с выводом в воздуховод, так как такое оборудование постоянно пропускает воздух через фильтры.

Расчетная мощность вытяжки, устанавливаемой над газовой плитой, должна быть увеличена в два раза, поскольку прибор должен полноценно отводить продукты сгорания голубого топлива.

Вытяжная система для электроплит должна быть в полтора раза мощнее расчетного значения, так как ей нужно удалять влагу для предотвращения поломок техники.

Не окажут влияния на расчетные данные вентиляционные каналы, если в них нет поворотов. Например, они будут иметь прямое подключение к отдельному вентиляционному стояку в частном доме.

Мощность вытяжки, присоединенной к воздуховоду, нужно увеличить на 1,3 раза, добавляя 10% за каждый поворот системы.

Чем шире воздуховод, тем меньше нагрузка на вытяжку. Если она соединена с трубой большего сечения, не нужно умножать расчетную мощность на 1,3.

Для малогабаритной кухни, площадь которой составляет меньше 9 м², расчетная мощность вытяжки увеличивается на 1,3-1,5 раза, так как в небольших помещениях запахи и жир быстро распространяются.

Вытяжка с увеличенной площадью охвата

Рециркуляционное устройство на кухне

Вытяжная установка над газовой плитой

Вытяжка над электрической варочной поверхностью

Вентканал с выходом в чердачное пространство

Вентиляционный канал с поворотами

Подключение устройства к широкому каналу

Установка вытяжки в маленькой кухне

Порядок расчета вытяжного зонта

Для определения необходимой мощности вытяжки вам следует учитывать параметры кухонной плиты.

В предлагаемом ниже расчете использованы характеристики газовой плиты словенского производителя Gorenje (модель GI633E35WKB). Подчеркнем, что выбор марки и модели плиты произвольный.

Также вам может быть интересно узнать, как правильно установить вытяжку над газовой плитой, информация по этому вопросу представлена в другой нашей статье.

Никакая 10-кратная замена воздуха не может быть обеспечена вытяжкой на кухне. Для расчета ее мощности нужно знать тепловую производительность и параметры кухонной плитки.

Информация, приведенная ниже, получена с использованием методики Р НП «АБОК» 7.3-2007. Несмотря на то, что данный метод разрабатывался для профессиональной среды (вентиляция кафе и ресторанов), его формулы применимы для расчета параметров бытовых вытяжек.

Готовя пищу, плита выделяет тепло, которое необходимо отводить (вытягивать). Тепловая энергия конфорок формирует конвекционные потоки воздухов над плитой, что облегчает работу вытяжного зонда. Однако полностью избавиться от загрязняющих веществ, возникающих над плитой, полагаясь только на конвекцию, невозможно.

Этап #1 — расчет совокупной тепловой мощности

К вытяжному зонту летучие частицы, образующиеся в процессе готовки, поступают вместе с потоками теплого воздуха. Тепло, выделяемое конфорками, определяет объем необходимого воздуха для удаления. Поэтому необходимо вычислить их совокупную тепловую мощность.

Для этого используется следующая формула:

Здесь q — паспортная тепловая мощность одной конфорки, выраженная в кВт.

Для рассматриваемой модели кухонной плиты имеется четыре газовые конфорки, мощность которых необходимо суммировать.

Выполнив вычисления, получаем: Q_T=1,9+1,9+1,0+3,5=8,3 кВт. Данное значение имеет смысл лишь в том случае, если одновременно используются все конфорки, что происходит не так часто.

Эффективность работы кухонной вытяжки напрямую зависит от тепловых характеристик плиты. Основные источники конвекционного потока — это конфорки, требующие организации отвода воздуха. Вот некоторые обозначения: Lo — объем воздуха, A/B — габариты плиты (ширина и глубина), h — высота плиты, Z — расстояние от плиты до вытяжки, Qk — общая тепловая мощность конвективного потока.

В расчетах допускается учитывать тепловое выделение только трех самых мощных по теплоотдаче конфорок, но для надежности можно оставить все конфорки.

Для вычисления мощности вытяжки нужно установить объем воздуха (L_o), основываясь на характеристиках кухонной плиты. Однако расчет воздуха требует промежуточных вычислений: гидравлический диаметр плиты (D), объем воздуха в конвективном потоке (L_ki) и объемный расход продуктов сгорания (L_ri).

В расчетах применяются коэффициенты, разработанные специалистами НП «АБОК», и они соответствуют бытовым плитам.

Этап #2 — вычисление гидравлического диаметра и расхода воздуха

Теперь займемся расчетами гидравлического диаметра и конвективного расхода воздуха. Гидравлический диаметр можно получить по следующей формуле:

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

• A – ширина кухонной плиты, м;
• B – длина кухонной плиты, м.

Вставляем значения ширины и длины выбранной модели газовой плиты для примера: D=2*0,6*0,6/(0,6+0,6)=0,6 м.

Кроме того, выбор мощности вытяжки зависит от будущего расположения устройства. Чем больше пространство вокруг зонта, тем выше должна быть мощность вытяжки. Для углового размещения вводится коэффициент 0,8, а для «островной» системы — 1,1.

Чтобы определить объемы конвективного потока, стоит сначала выяснить долю конвективных тепловыделений плиты. Эта величина рассчитывается по формуле:

• Q_T – мощность плиты, кВт;
• K_Я – доля явных тепловыделений от мощности кухонного оборудования, принятая равной 250 Вт/кВт для бытовых плит;
• K_K – доля конвективных тепловыделений относительно явных, принимающая значение 0,5.

Подставляем данные в формулу и вычисляем: Q_k=8,3*250*0,5=1037,5 Вт. Двигаемся дальше к расчету конвективного расхода воздуха.

• k – коэффициент, установленный специалистами НП «АБОК» опытным путем, равен 5×10^-3;
• Q_k – ранее вычисленная доля конвективных тепловыделений, Вт;
• z – расстояние от поверхности плиты до вытяжного зонта, м. Минимально рекомендуется 0,75 м;
• D – гидравлический диаметр плитки, м. Формула для расчета и пример уже приведены выше;
• r – поправочный коэффициент, зависящий от условий установки вытяжки. В данном случае используется значение 0,75, поскольку вытяжка находится «у стены» из-за близости мебели.

Теперь определим конвективный расход, подставив известные значения в формулу:

L_ki=5×10^-3*1037,5*(0,75+1,7*0,6)^5/3*0,75= 0,061 м³/с

Результаты показывают, что воздух над плитой циркулирует достаточно активно. Эти данные помогут выбрать подходящую мощность вытяжного устройства.

Этап #3 — расчет мощности вытяжного зонта

Электрические плиты не выделяют продукты сгорания, так как нагрев конфорок происходит без открытого огня, в отличие от газовых конфорок, которые требуют вывода продуктов сгорания.

Формула для определения объемного расхода газообразных продуктов сгорания метана такова:

Здесь Q_T – мощность кухонной плиты, кВт, которая нам известна.

Подставляем найденные данные и получаем: L_ri=3,75*10^-7*8,3= 3,1125*10^-6.

Как видно из вычислений, объемный расход продуктов сгорания газовой плиты относительно мал, поэтому при расчете параметров кухонной вытяжки можно не учитывать этот фактор.

Края вытяжки должны немного выходить за пределы ширины и глубины плиты, что позволит избежать смешивания конвективного потока с кухонным воздухом. Минимум 100 мм свеса достаточно для этого.

Теперь переходим к вычислению воздуха для нашей плиты. Это важный параметр для выбора вытяжного зонта.

Формула для расчета выглядит следующим образом:

• L_ki – объем воздуха, который выходит из конвективного потока над плитой, м³/с;
• L_ri – объемный расход продуктов сгорания в конфорках плиты, м³/с.

Теперь подставим данные и получим требуемый расход воздуха, округлив до трех знаков после запятой: L_o=0,061+3,1125*10^-6 =0,061 м³/с. Это значение выражает объем воздуха в кубометрах за секунду, но для выбора модели вытяжной установки потребуется перевести его в кубометры в час (L).

Чтобы перевести м³/с в м³/ч, необходимо умножить полученный расход воздуха (L_o) на количество секунд в часе и на гидравлический диаметр плиты: L=0,061*3600*0,6=131,76 м³/ч.

Таким образом, для газовой плиты Gorenje, упомянутой в примере, будет достаточно вытяжки с максимально возможной мощностью 150 м³/ч, округлив в большую сторону. Больше мощности не потребуется — это приведет лишь к излишнему расходу электроэнергии.

Почему мощная вытяжка «не тянет»?

Сначала стоит проверить состояние вентиляционного канала в самом устройстве вытяжки, очистить и промыть (или заменить) фильтры — как жировые, так и угольные, в зависимости от модели вытяжки. Эффективные методы чистки вытяжек от жира подробно описаны в этой статье.

Кроме того, необходимо убедиться в исправности вентиляционной установки и наличии питания.

Работа вытяжки может быть затруднена сквозняками, которые мешают вертикальному движению воздуха от плиты. Если проблему с недостаточной производительностью вытяжки не удается найти, источником могут быть факторы вне кухни.

Производительность вытяжного зонта зависит от сечения вентиляционного канала, куда уходят пары от плиты. Владельцы зачастую устанавливают чрезмерно мощную вытяжку или используют ее в чрезмерном режиме работы.

Многие владельцы жилья действуют по простой логике: чем сильнее вентилятор, тем более эффективно удаляются загрязнения от плиты.

Это ошибочно. Эффективность и производительность системы кухонной вытяжки зависят от пропускных способностей вентиляционного канала.

Вывод вентиляционного канала для вытяжки на фасад здания обеспечит необходимый уровень тяги в канале. Установка обратного клапана и сетчатой крышки обязательна.

Например, вентиляционный канал в стене дома не сможет обеспечить вывод более 150 м³/ч.

Во-первых, сечение таких каналов обычно не превышает 130-140 мм, что недостаточно для механической вентиляции. Во-вторых, стандартные каналы в многоэтажках имеют множество изгибов и неровностей.

В руководстве к вентиляционному оборудованию, как правило, представлена диаграмма, показывающая взаимосвязь давления в канале и производительности. Увеличение давления приводит к снижению производительности вытяжки.

Вентиляционные каналы в домах часто собираются неаккуратно: неровные стенки, затеки раствора, сужения из-за несовпадения блоков, многочисленные повороты. В худшем случае вентиляционная шахта может быть забита. В такой ситуации требуется чистка.

Попытки увеличения производительности вытяжного устройства, соединенного с общим вентиляционным каналом, могут привести к противоположным результатам.

Чем сильнее поток воздуха, тем больше препятствий встречает он в сечении канала. Если активно нагнетаемый воздух не может продвигаться вперед, он начинает двигаться обратно.

Простой пример — футбольный мяч. Чем больше в него закачиваешь воздуха, тем сложнее работать насосу. Препятствием служит давление — воздух стремится выйти по трубке обратно, создавая сопротивление ручке насоса.

Похожая ситуация и с мощной вытяжкой: чем больше воздуха подается, тем активно блокируются ее функции.

Помимо правильного выбора устройства по мощности, важно выбрать оптимальное место для его установки.

Идеальный канал для кухонной вытяжки — это короткий путь с минимальным числом поворотов. Поэтому воздух от плиты лучше отводить не через приточно-вытяжной канал, а через специально спроектированный для вытяжки.

Отверстие в стене, жесткий или гибкий воздуховод (желательно круглый), обратный клапан и решетчатый воздухозаборник на выходе канала — именно так необходимо оборудовать кухонную вытяжку.

Более подробно мы рассмотрели процесс установки вытяжного клапана через стену в другом материале.

Выводы и полезное видео по теме

Мощность, марка, дизайн и способ установки вытяжного зонта — все эти аспекты подробно освещаются специалистами в кухонных салонах.

Смотрите в представленном ниже видео, чтобы узнать о тонкостях выбора, о которых редко упоминают торговцы. Модели вытяжек отличаются не только конструкцией, но и уровнем сборки и комплектации:

В следующем видео специалисты осуществляют процесс сверления стены в многоэтажном здании для установки воздуховода вытяжного вентилятора. Работы выполняются с использованием профессионального оборудования, что обеспечивает высокую скорость и точность выполнения.

К уже подготовленному отверстию будет установлен вентиляционный канал, который позже соединится с вытяжным устройством после завершения отделочных работ на кухне:

Большая часть видео о бытовых вытяжках либо содержит рекламную информацию, либо представлена в упрощенной форме при выборе. Причем нигде не указаны конкретные расчеты мощности – все сводится лишь к общим «объемам кухни» и «десятикратному обновлению воздуха».

Наша точка зрения заключается в том, что достичь оптимального баланса атмосферы в вашем доме можно лишь одним способом – путем точного расчета возможностей воздухоочистительной техники.

Ваша вытяжка для кухни эффективно справляется с удалением загрязненного воздуха? Поделитесь, пожалуйста, своим опытом вычисления необходимой мощности. Возможно, вы применяли более простой метод, нежели сложные формулы и вычисления? Расскажите о нем — оставляйте свои комментарии в разделе ниже.