Konyhai páraelszívó méretezése: hogyan kell kiszámítani a szívóberendezés teljesítményét

Az otthon légköre többé-kevésbé védett a poros és gázos utcától, de védtelen a konyha által termelt levegőszennyezőkkel szemben. Be kell látnia, hogy a nyitott ablak főzés közben rendkívül kevés.

Szükség van egy páraelszívóra a tűzhely felett és egy szellőzőcsatornára, amely kifelé vezet, de előbb – a konyhai páraelszívó számítására a megfelelő teljesítményű berendezés kiválasztásához. De hogyan lehet ezt megtenni anélkül, hogy szakembereket kellene bevonni?

Megpróbálunk tanácsot adni Önnek – ebben az anyagban részletesen bemutatjuk a számítás elvégzésének menetét, képleteket és konkrét számítási példákat adunk. Továbbá szemléletes fényképeket és hasznos videótanácsokat válogattunk össze a páraelszívók kiválasztásához és beszereléséhez.

Az ajánlásokat követve önállóan kiszámítható a szükséges teljesítményű elszívó berendezés, amely időben és teljes mértékben eltávolítja az elhasznált levegőt.

Miben különbözik a páraelszívó a szellőzéstől?

A modern lakásokban a konyhai tűzhely felett egy páraelszívó található, amely elszívóként ismert. Sok lakástulajdonos meg van győződve arról, hogy ez a levegőgyűjtő felelős a konyha szellőzéséért.

Ezért tiszta lelkiismerettel vezetik a szellőzőcsatorna csövét a páraelszívótól a szellőzőnyílásba, amelyet a többszintes épület tervezői terveztek és építettek.

Mi történik, ha a konyha szabványos szellőzését a páraelszívó légcsatornájával elzárják? A lakás légcseréjének intenzitása hirtelen csökkenni fog.

A konyhai páraelszívók szerelői és a konyhai páraelszívók eladói általában az ellenkezőjét állítják. Azt mondják: ez a készülék jelentősen javítja az otthon levegőellátásának minőségét, hiszen erős szellőzőberendezéssel rendelkezik.

A tűzhelyi páraelszívó teljesítménye azonban semmilyen módon nem kapcsolódik a szellőzéshez. Az ok: a legtöbb lakóépület, különösen a 2000 előtt épült lakások légcseréjét a befúvó-elszívó szellőzés figyelembevételével tervezték.

A többszintes épületben a légcsere elve a befúvott levegő forrásain (ablakok, nyílászárók stb.) és az elszívó csatornákon alapul (bal oldali ábra). Utóbbiak függőlegesen haladnak át az épület minden emeletén. A konyhai páraelszívó kapcsolódhat a csatornához (jobb oldali ábra), vagy nem kapcsolódhat.

A külső levegő az ablakkeretek és a bejárati ajtó rései által jutott be. A konyhai szellőzés, a fürdőszoba és a WC csatornáit pedig a 'fáradt' levegő eltávolítására használták. Első pillantásra – mi ebben a probléma?

A konyhai páraelszívó a levegő elszívására szolgál. Akkor miért nem lehet a páraelszívóernyő légcsatornáját 'beilleszteni' bele? A válasz a levegőteljesítményben rejlik.

A közös ház szellőzőrendszeréhez nem kapcsolódó konyhai páraelszívó a szennyezett levegőt egy külön szellőzőnyíláson keresztül engedi ki, vagy légvisszanyerőként működik, a levegő kivezetése nélkül.

A lakóépületek légcsatornáit meghatározott terhelésre méretezik. Általánosságban elmondható, hogy bármely kommunikáció áteresztőképességét a tervezési szakaszban gondosan kiszámítják.

És ideális körülmények között (tiszta szellőzőcsatorna falak, akadálymentes be- és kimenet stb.) a természetes szellőzés teljesítménye egy többszintes épület lakásában 160-180 m³/h lesz.

Ön számára is érdekes lehet a légcsatornákban lévő szabványos légsebességről szóló információ, amelyet ebben a cikkben tárgyalunk.

A konyhai páraelszívó sajátossága

Az elszívóernyős modellek teljesítménye lényegesen magasabb – 200-1100 m³/h. Ilyen teljesítményre van szükség a főzés során keletkező illékony szennyezők légcsatornába történő beszívásához.

A páraelszívók eladói azonban más okot neveznek meg a készülék teljesítményének megválasztására – a gyakori légcsere szükségességét a konyhában.

A tűzhely fölé szerelt páraelszívó doboz nem felelős a konyhahelyiség légcseréjéért. Ez a készülék csupán a főzés illékony termékeit vezeti el. Jelmagyarázat: A – az égéstermékek elvezetése a tűzhelytől, B és C – a levegő mozgásának iránya a légcsere során.

A gépi szellőzés szabványai valóban 10-12-szeres légcserét írnak elő a kiszolgált helyiség térfogatában (SNiP 41-01-2003).

De a konyhai tűzhely felett elhelyezett elszívóernyő nem tölti be a 'helyiség szellőztetése' funkciót, mivel nem képes rá.

A frissítésre (cserére) szoruló levegő a mennyezetnél halmozódik fel. Az elszívóernyő nem képes beszívni a szellőzőcsatornába – tölcsére nincs elég magasra állítva. A levegőáram a kibocsátás és a beszívás során eltérően viselkedik.

Az elektromechanikus berendezés a levegőt a szívótölcsér átmérőjét meg nem haladó távolságból szívja be. Azaz 400 mm szélességű elszívóernyő esetén a tölcsértől legfeljebb 400 mm-re lévő levegőt szívja be.

Eközben a levegőáram kibocsátása a kivezető nyílás 15 átmérőjét meghaladó távolságra történik.

Egy egyszerű 'háztartási' példa: egy bekapcsolt háztartási ventilátor. A hátoldalán a levegő mozgása alig észrevehető, de az elülső oldalán erős légáram van. Egyébként a porszívó is csak minimális távolságból szívja fel a port a szőnyegről.

Az illékony főzési termékek elvezetésének egyetlen hatékony módja a saját szellőzőcsatorna. Ellenkező esetben a szagok a házban maradnak.

A konyhai tűzhely feletti páraelszívó egyetlen feladatot lát el – a főzőlap felületétől hozzá érkező levegő eltávolítását.

Természetesen a beszívott levegő helyett a tűzhelyhez más levegő fog érkezni a résnyire nyitott ablakból, a szomszéd szoba nyitott ajtajából stb. De a konyha légterének teljes cseréje nem fog megtörténni.

Ha a készülő étel szagai a mennyezetig emelkednek, nem fognak részt venni a keveredésben, és nehéz lesz eltávolítani őket.

Emiatt a páraelszívók útmutatója a következő feltételeket tartalmazza a páraelszívó elhelyezésére és működésére: 600 mm az elektromos tűzhelytől; 750 mm a gáztűzhelytől; a páraelszívó működése közben ne engedjünk légáramlatokat (huzat), különben a szagok szétterjednek a helyiségben.

A tűzhely feletti páraelszívó nem biztosít levegőcserét a konyhában. A modell kiválasztásakor a helyiség légtere nem számít. A konyha mérete és a páraelszívó teljesítménye közötti összefüggést a konyhai berendezések szalonjainak eladói találták ki.

Hogyan számítsuk ki a szükséges páraelszívó teljesítményt? Természetesen a konyhai tűzhely teljesítménye alapján.

A konyhai páraelszívó kiválasztásához szükséges számítások elvégzésekor a következő tényezőket kell figyelembe venni:

A páraelszívó számításának menete

A szükséges páraelszívó-teljesítmény kiszámításához ismerni kell a konyhai tűzhely paramétereit.

Az alábbi példaszámításban egy szlovén gyártó, a Gorenje (GI633E35WKB modell) gáztűzhelyének jellemzőit használtuk. Megjegyezzük, hogy a tűzhely márkáját és modelljét önkényesen választottuk ki.

Önnek hasznos lehet az információ arról, hogyan kell felszerelni a páraelszívót a gáztűzhely fölé, amit egy másik cikkünkben tárgyalunk.

A páraelszívó nem képes 10-szeres légcserét végezni a konyhában. A teljesítményének kiszámításához ismerni kell a hőteljesítményt és a konyhai tűzhely méreteit.

Az alábbi számítások az R NP «ABOK» 7.3-2007 módszertan szerint készültek. Annak ellenére, hogy e módszer ipari rendeltetésű (közétkeztetési meleg konyhák szellőzése), képleteit alkalmazni lehet a háztartási konyhai páraelszívó paramétereinek kiszámítására.

Főzés közben a tűzhely hőt termel, amelyet el kell vezetni (elszívni). A tűzhely hőtermelése konvekciós légáramlásokat hoz létre felette, ami megkönnyíti az elszívó ernyő munkáját. De teljesen megszüntetni a konyhai tűzhely felett keletkező légszennyező anyagokat, kizárólag a konvekcióra hagyatkozva, lehetetlen.

1. lépés – a teljes hőteljesítmény számítása

Az elszívó ernyőhöz vagy panelhez a főzés során keletkező illékony részecskék konvekciós légárammal jutnak el. Pontosan a főzőlapok által termelt hő biztosítja az eltávolítandó levegő mennyiségét. Ezért ki kell számítani a teljes hőteljesítményüket.

Meghatározásához a következő képletet használjuk:

Q_T=q₁+q₂+q₃+q₄,

Itt q – egy főzőlap névleges hőteljesítménye, kW.

A vizsgált konyhai tűzhelymodell felületén négy gázfőzőlap található, ezek hőteljesítményeit össze kell adni.

Számolunk: Q_T=1,9+1,9+1,0+3,5=8,3 kW. A kapott hőteljesítmény-érték az összes főzőlap egyidejű használata esetén érvényes, ami ritkán fordul elő.

A konyhai páraelszívó teljesítménye közvetlenül függ a tűzhely hőparamétereitől. Pontosan a főzőlapok alakítják ki a konvekciós áramlást, amely elszívást igényel. Jelmagyarázat: Lo – légáramlás, A/B – a tűzhely szélessége és mélysége, h – a tűzhely magassága, Z – a tűzhely és a páraelszívó közötti magasság, Qk – a konvekciós áramlás teljes hőteljesítménye.

Elvileg csak a három legnagyobb hőteljesítményű főzőlap hőtermelését lehetne figyelembe venni. De hagyjuk így – minden esetre.

Az elszívó teljesítményének kiszámításához meg kell határozni a levegőáramlást (L_o) a konyhai tűzhely paraméterei alapján. A levegőáramlás képlete azonban megköveteli a köztes paraméterek – a tűzhely felületének hidraulikus átmérőjének (D), a konvektív áramlás levegőmennyiségének (L_ki) és az égéstermékek térfogatáramának (L_ri) – kiszámítását.

A számítások során az NP ABOK szakemberei által kidolgozott együtthatókat is használjuk. Az együtthatók értékeit a háztartási tűzhelyekhez illő paraméterek alapján választották ki.

2. lépés – a hidraulikus átmérő és a térfogatáram számítása

Foglalkozzunk a hidraulikus átmérő és a konvektív levegőáramlás kiszámításával. Az első paramétert a következő képlet határozza meg:

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

Ahol:

• A – a konyhai tűzhely szélessége, m;
• B – a tűzhely hossza, m.

Helyettesítsük be a példaszámításhoz kiválasztott gáztűzhely modell szélességi és hosszúsági értékeit: D=2*0,6*0,6/(0,6+0,6)=0,6 m.

Egyebek mellett az elszívó teljesítményének kiválasztása összefügg a készülék várható elhelyezkedésével. Minél több szabad hely van a páraelszívó körül, annál erősebbnek kell lennie. A sarokban elhelyezett készülék esetén 0,8-as korrekciós tényezőt alkalmazunk, a “sziget” rendszernél 1,1-et.

A konvektív áramlás térfogatának meghatározásához először ki kell deríteni a tűzhely konvektív hőleadásának arányát. Ezt a következő képlettel számítják ki:

Q_k=Q_T*K_Я*K_K,

Ahol:

• Q_T – a fent meghatározott tűzhelyteljesítmény, kW;
• K_Я – a konyhai berendezés hőteljesítményéből származó érzékelhető hőleadás aránya. Háztartási tűzhely esetén az érték 250 W/kW;
• K_K – a konvektív hőleadás aránya a konyhai berendezés érzékelhető hőleadásához viszonyítva. Az érték 0,5.

Helyettesítsük be a számadatokat a képletbe, számoljuk: Q_k=8,3*250*0,5=1037,5 W. Haladjunk tovább, és kezdjük el a konvektív levegőáramlás kiszámítását.

A képlet a következő:

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

Ahol:

• k – az NP ABOK szakemberei által kísérleti úton meghatározott együttható. Értéke 5·10^-3;
• Q_k – a fent kiszámított tűzhely konvektív hőleadásának aránya, W;
• z – a tűzhely felületétől a páraelszívóig mért távolság, m. A gáztűzhelytől való minimális függőleges elszívótávolság 0,75 m;
• D – a tűzhely felületének hidraulikus átmérője, m. A számítási képlet és egy számítási példa fent található;
• r – korrekciós tényező, melynek értéke függ a páraelszívó elhelyezkedésének körülményeitől (lásd a fenti táblázat képét). Példánkban a „fal melletti” páraelszívó pozíciót választjuk, 0,75-ös korrekciós tényező értékkel (a szomszédos bútorok feltételes „közelsége” miatt, ami a konyhákban szokásos).

Meghatározzuk a konvektív áramlást a numerikus adatok behelyettesítésével a képletbe:

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

Ahogy a számítási eredmények mutatják, a konyhai tűzhely feletti konvekció eredményeként a levegőáram elegendően intenzív. Ezen adatok figyelembevételével igazságos teljesítményű páraelszívó berendezést választhatunk.

3. lépés – a páraelszívó teljesítményének számítása

Az elektromos tűzhely a főzés során nem bocsát ki égéstermékeket, mivel a főzőlapok fűtése nyílt láng nélkül – fűtőelemek segítségével – történik. A gázégők viszont égéstermékeket termelnek, és a páraelszívónak el kell távolítania azokat.

A metán égéstermékei szerinti térfogatáram kiszámításának képlete:

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

Itt Q_T – a konyhai tűzhely telepített teljesítménye, kW. Ezt a paramétert korábban már meghatároztuk.

Behelyettesítjük az adatait a képletbe, és kapjuk: L_ri=3,75*10^-7*8,3= 3,1125*10^-6.

A példából világos, hogy a háztartási gáztűzhely égéstermékeinek térfogatárama csekély. Ezért a konyhai páraelszívó paramétereinek meghatározásakor elhanyagolható.

A páraelszívó széleinek kissé túl kell nyúlniuk a tűzhely határain. A – a páraelszívó szélessége, B – a páraelszívó mélysége. Elég 100 mm túlnyúlás, hogy megakadályozzuk a tűzhelytől származó konvektív áramlás keveredését a házi légkörrel.

Így hát eljött a tűzhelyünk levegőáramának kiszámítása. Ez a döntő paraméter a páraelszívó kiválasztásakor.

Kiszámításának képlete:

L_o=L_ki+ L_ri,

Ahol:

• L_ki – a tűzhely felett felszálló konvektív áramlásból származó levegőáram értéke, m³/s;
• L_ri – a tűzhely égőiben lévő földgáz égéstermékeinek térfogatáramára vonatkozó adatok, m³/s.

Már csak be kell helyettesíteni az adatokat, és kiszámolni a szükséges levegőáramot, az eredményt három tizedesjegyre kerekítve: L_o=0,061+3,1125*10^-6=0,061 m³/s. A levegőáramot köbméter per másodpercben találtuk meg, de a páraelszívó modell kiválasztásához köbméter per óra (L) szükséges.

A m³/s átváltásához m³/h-ra meg kell szorozni a kapott levegőáramot (L_o) az egy órán belüli másodpercek számával és a tűzhely hidraulikus átmérőjével: (D)/L=0,061*3600*0,6=131,76 m³/h.

Így a példában szereplő Gorenje gáztűzhely modellhez tartozó elszívóernyő megfelelő maximális teljesítménye, kerekítve „tartalékkal”, 150 m³/h lesz. Nagyobb teljesítményre egyszerűen nincs szükség – felesleges energiafogyasztás.

Miért nem húz az erős páraelszívó?

Először ellenőrizni kell a szellőzőcsatorna állapotát magában az elszívóberendezésben, vegye ki és mossa ki (vagy cserélje ki) a szűrőket – zsírszűrőket és esetleg szénszűrőket, ami az elszívó modelljétől függ. A konyhai elszívó zsírtól való tisztításának legjobb módszereit ebben a cikkben tárgyaljuk.

Meg kell győződni a szellőzőberendezés működőképességéről és az elektromos áramellátás meglétéről is.

Az elszívó működését akadályozhatják a huzatok, amelyek akadályozzák a tűzhelyről felszálló konvekciós légáramlás függőleges mozgását. Ha a „gyenge” elszívó problémája nem derül ki – annak forrása a konyhán kívül található.

Az elszívóernyő teljesítménye függ a szellőzőcsatorna keresztmetszetétől, ahová a konyhai tűzhely gőzei távoznak. A háztulajdonosok gyakran túl erős elszívót szerelnek be, vagy túlzott üzemmódot állítanak be.

A lakóingatlanok tulajdonosai egyszerű logikát követnek – minél erősebben húz a ventilátor, annál jobban távoznak a tűzhely illékony szennyeződései.

Ez nem helyes. A konyhai elszívórendszer teljesítménye és működőképessége közvetlenül függ a szellőzőcsatorna áteresztő képességétől.

A konyhai elszívó szellőzőcsatornájának az épület homlokzatára történő kivezetése biztosítja a huzat megtartását a szellőzőcsatornában. Kötelező visszacsapó szelep és rácsos fedél felszerelése.

Például a ház falában lévő befúvó-elszívó légcserélő szellőzőcsatorna – nem képes 150 m³/h-nál több levegőt eltávolítani.

Először is, az ilyen szellőzőcsatornák keresztmetszete nem haladja meg a 130-140 mm-t, ami nem elegendő a mechanikus szellőzéshez. Másodszor, a többszintes épületekben lévő szabványos csatornás szellőzés hosszú és számos egyenetlenséget tartalmaz.

A szellőzőberendezés használati útmutatója általában tartalmaz egy diagramot, amely a szellőzőcsatornában lévő nyomás és a teljesítmény közötti összefüggést mutatja. A nyomás növekedése az elszívó teljesítményének csökkenését okozza.

A házakban lévő szellőzőcsatornák durván vannak összeszerelve: egyenetlen falak; habarcs folyások; elmozdult elemek miatti szűkületek; sok kanyar. Vagy akár – a szellőzőakna eltömődhet. Ilyen helyzetben a tisztítás elengedhetetlen.

A ház szellőzőcsatornájához csatlakoztatott elszívóernyő megnövelt teljesítményének beállítására tett kísérletek ellentétes hatást váltanak ki.

Minél erősebb a légáramlás, annál intenzívebben akadályozzák azt a szellőzőcsatorna keresztmetszetének hibái. Ha pedig az aktívan beszívott levegő nem tud előre haladni, akkor visszafelé mozog.

Egyszerű példa – egy futball-labda. Minél több levegőt pumpálunk a labdába, annál nehezebb a pumpával dolgozni. Az akadály a nyomás – sok a levegő, és vissza akar jutni a csövön, kinyomva a pumpa fogantyúját.

Hasonló a helyzet a nagy teljesítményű elszívóval – minél intenzívebben áramlik a levegő, annál jobban akadályozódik a működése.

A konyhai elszívóberendezés szakszerű teljesítmény szerinti kiválasztása mellett fontos a tökéletes hely kiválasztása a felszereléshez.

A konyhai elszívó ideális szellőzőcsatornája rövid, minimális hajlattal. Ezért a levegőt a tűzhelytől nem a befúvó-elszívó csatornán, hanem a kifejezetten a elszívóernyőhöz készített csatornán kell elvezetni.

Lyuk a homlokzati falon, merev vagy hajlékony légcsatorna (ideális esetben kör keresztmetszetű), visszacsapó szelep és rácsos légbeszívó a csatorna kimenetén. Így kell felszerelni a konyhai elszívót.

A falon keresztül a szabadba vezető elszívószelep kiépítésének részleteit egy másik cikkünkben tekintettük át.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Teljesítmény, márka, dizájn és az elszívóernyő elhelyezésének elve – minderről részletesen beszámolnak a konyhai berendezések szalonjainak eladói.

Az alábbi videóból megtudja a kiválasztás olyan részleteit, amelyeket a kereskedelmi személyzet nem említ. Az elszívómodelleket nem a szerkezet, hanem az összeszerelés és a tartozékok minősége különbözteti meg:

A következő videóban a szakemberek a falat fúrják egy többszintes épületben az elszívóernyő légcsatornájához. A munkát professzionális szerszámokkal gyorsan és pontosan végzik.

Az előkészített nyílásba szerelik a szellőzőcsatornát, amelyet a konyha burkolása után csatlakoztatnak az elszívóhoz.

A háztartási elszívóernyőkről szóló videók többsége vagy reklám-, vagy leegyszerűsített információkat tartalmaz a kiválasztásukról. Ráadásul a teljesítmény számításának módja sehol sem szerepel – csupa „konyhai térfogat” és „10-szeres atmoszféracsere”.

Mi viszont biztosak vagyunk abban, hogy az otthoni légkört csak egyetlen módon lehet egyensúlyba hozni – a levegőtisztító berendezések helyes kiszámításával.

Az Ön konyhai elszívója kiválóan eltávolítja a használt levegőt? Ossza meg tapasztalatait a teljesítmény kiszámításáról. Vagy esetleg a képletek és bonyolult számítások helyett egy egyszerűbb módszert használt? Meséljen róla – hagyja meg észrevételeit az alábbi mezőben.