Berekening van een keukenafzuigkap: hoe het vermogen van het afzuigapparaat te berekenen

De sfeer in huis is min of meer beschermd tegen de stoffige en vervuilde straat, maar weerloos tegen de luchtverontreinigende stoffen die door de keuken worden geproduceerd. U moet toegeven dat een open raam tijdens het koken uiterst ontoereikend is.

Er is een afzuigkap boven het fornuis en een ventilatiekanaal met afvoer naar buiten nodig, maar eerst – een berekening van de afzuigkap voor de keuken om apparatuur met het juiste vermogen te selecteren. Maar hoe doet u dat zonder experts in te schakelen?

We zullen u proberen te helpen – in dit materiaal wordt de procedure voor het uitvoeren van de berekening in detail besproken, formules en concrete rekenvoorbeelden worden gegeven. Ook zijn er duidelijke foto's en nuttige videotips over het kiezen en installeren van afzuigkappen geselecteerd.

Door de aanbevelingen te volgen, kunt u zelf het benodigde vermogen van de afzuiginstallatie berekenen, die tijdig en volledig de afgevoerde lucht zal verwijderen.

Waarin verschilt een afzuigkap van ventilatie?

In moderne appartementen bevindt zich boven het fornuis een afzuigkap, beter bekend als een afzuiginstallatie. Veel huiseigenaren zijn ervan overtuigd dat deze luchtopvanger verantwoordelijk is voor de ventilatie van de keuken.

Daarom voeren zij met een gerust hart de ventilatiekanaalpijp van de afzuigkap naar het ventilatiegat dat is ontworpen en gebouwd door de ontwerpers van het flatgebouw.

Wat gebeurt er als de standaardventilatie in de keuken wordt geblokkeerd door het luchtkanaal van de afzuigkap? De intensiteit van de luchtverversing in het appartement zal drastisch dalen.

Installateurs van keukenafzuigkappen en verkopers van afzuigkappen beweren meestal het tegenovergestelde. Zij zullen zeggen: dit apparaat zal de kwaliteit van de luchttoevoer in huis aanzienlijk verbeteren, want het heeft een krachtige ventilatie-eenheid.

Echter, het vermogen van de afzuigkap heeft niets te maken met ventilatie. De reden is dat de luchtverversing in appartementen van de meeste woongebouwen, vooral die vóór 2000 zijn gebouwd, was ontworpen met het oog op toe- en afvoerventilatie.

Het principe van luchtverversing in een flatgebouw is gebaseerd op bronnen van toevoerlucht (ramen, ventilatieroosters, enz.) en afvoerkanalen (afb. links). Deze worden verticaal door alle verdiepingen van het gebouw geleid. De keukenafzuigkap kan al dan niet met het kanaal worden verbonden (afb. rechts).

Buitenlucht kwam binnen via kieren in kozijnen en de voordeur. En de ventilatiekanalen in de keuken, badkamer en toilet werden gebruikt om 'ongure' lucht af te voeren. Het lijkt zo vanzelfsprekend – wat is daar nu mis mee?

De afzuigkap in de keuken is bedoeld om lucht af te zuigen. Waarom kunt u er dan geen luchtkanaal van een afzuigkap op aansluiten? Het draait om de luchtdoorvoercapaciteit.

Een keukenafzuigkap die niet is aangesloten op het gemeenschappelijke ventilatiesysteem van het gebouw, voert vervuilde lucht af via een aparte ventilatieopening of werkt als een recirculatiekap zonder luchtuitvoerfunctie.

De luchtkanalen in woongebouwen met meerdere appartementen zijn ontworpen voor een bepaalde belasting. Over het algemeen worden de capaciteiten van alle leidingen zorgvuldig berekend in de ontwerpfase.

En onder ideale omstandigheden (schone wanden van het ventilatiekanaal, geen obstructies bij in- en uitgang, enz.) bedraagt de prestatie van natuurlijke ventilatie in een appartement in een flatgebouw 160-180 m³/h.

U bent wellicht ook geïnteresseerd in informatie over de normatieve luchtsnelheid in luchtkanalen, behandeld in dit artikel.

Bijzonderheid van de keukenafzuigkap

Bij modellen van afzuigkappen is het vermogen aanzienlijk hoger – 200-1100 m³/h. Dit vermogen is nodig om de vluchtige verontreinigingen die bij het koken ontstaan, in het luchtkanaal te trekken.

Echter, verkopers van afzuigkappen geven een andere reden voor de keuze van het vermogen van het afzuigapparaat – de noodzaak van frequente luchtverversing in de keuken.

De boven het fornuis geïnstalleerde afzuigkap zorgt niet voor de luchtverversing in de keukenruimte. Dit apparaat voert alleen de vluchtige kookproducten af. Legenda: A – afvoer van verbrandingsproducten van het fornuis, B en C – richting van de luchtbeweging tijdens het luchtverversingsproces.

De normen voor mechanische ventilatie stellen inderdaad een 10-12 maalige luchtverversing voor in het volume van de te ventileren ruimte (SNiP 41-01-2003).

Maar de boven het kookfornuis geplaatste afzuigkap vervult niet de functie van 'ruimteventilatie', omdat hij daartoe niet in staat is.

De lucht die vernieuwd (vervangen) moet worden, hoopt zich op bij het plafond. De afzuigkap kan deze lucht niet in het ventilatiekanaal zuigen – de trechter is niet hoog genoeg geplaatst. En de luchtstroom gedraagt zich anders bij het uitblazen en aanzuigen.

De elektromechanische installatie zuigt lucht aan van een afstand die niet groter is dan de diameter van de zuigtrechter. D.w.z. bij een breedte van 400 mm van de afzuigkap wordt lucht aangezogen die zich niet verder dan 400 mm van de trechter bevindt.

Daarentegen vindt het uitblazen van de luchtstroom plaats over een afstand die groter is dan 15 diameters van de afzuigopening.

Een eenvoudig 'huishoudelijk' voorbeeld: een ingeschakelde huishoudelijke ventilator. Aan de achterkant is de luchtbeweging nauwelijks merkbaar, maar aan de voorkant is er een krachtige luchtstroom. Overigens werkt een stofzuiger alleen op minimale afstand van het tapijt om stof te zuigen.

De enige effectieve manier om vluchtige kookproducten af te voeren is een eigen ventilatiekanaal. Anders blijven de geuren in huis.

Een afzuigkap boven het fornuis heeft maar één taak: het verwijderen van de lucht die er naartoe komt vanaf het kookoppervlak.

Natuurlijk komt er in plaats van de afgevoerde lucht een andere portie naar het fornuis via het raam, de open deur naar de aangrenzende kamer, enz. Maar volledige vervanging van de lucht in de keuken zal niet plaatsvinden.

Als de geuren van het bereiden van voedsel naar het plafond stijgen, zullen ze niet deelnemen aan de menging en zijn ze moeilijk te verwijderen.

Om deze reden bevat de handleiding voor afzuigkappen de volgende voorwaarden voor plaatsing van de afzuigkap en werking: 600 mm van het elektrische fornuis; 750 mm van het gasfornuis; luchtstromen (tocht) tijdens het gebruik van de afzuigkap niet toestaan, anders verspreiden de geuren zich door de kamer.

Een fornuisafzuigkap zorgt niet voor luchtverversing in de keuken. Bij het kiezen van een model is het luchtvolume van de kamer niet van belang. Het verband tussen de afmetingen van de keuken en het vermogen van de afzuigkap is verzonnen door verkopers in keukenapparatuurwinkels.

Hoe berekent u het benodigde vermogen van de afzuigkap? Natuurlijk op basis van het vermogen van het fornuis.

Bij het uitvoeren van berekeningen voor het kiezen van een keukenafzuigkap moet u rekening houden met de volgende factoren:

Procedure voor het berekenen van de afzuigkap

Om de benodigde afzuigcapaciteit te berekenen, moet u de parameters van het fornuis kennen.

In de onderstaande berekening als voorbeeld zijn de kenmerken gebruikt van een gasfornuis van de Sloveense fabrikant Gorenje (model GI633E35WKB). Let op: het merk en model van het fornuis zijn willekeurig gekozen.

U kunt ook baat hebben bij informatie over hoe u een afzuigkap boven een gasfornuis ophangt, zoals besproken in een ander artikel van ons.

Geen enkele afzuigkap kan een 10-voudige luchtverversing in de keuken realiseren. Om het vermogen ervan te berekenen, moet u de warmteafgifte en de afmetingen van het keukenfornuis kennen.

De onderstaande berekeningen zijn uitgevoerd volgens de methodiek R NP "ABOK" 7.3-2007. Ondanks de 'industriële' bestemming van deze methode (ventilatie van warme keukens in de catering), is het toegestaan de formules ervan te gebruiken voor het berekenen van de parameters van een huishoudelijke afzuigkap voor de keuken.

Tijdens het koken produceert het fornuis warmte die moet worden afgevoerd (afgezogen). De warmteafgifte van het fornuis creëert convectiestromen van lucht erboven, wat de werking van de afzuigkap vergemakkelijkt. Maar het is onmogelijk om de luchtvervuiling boven het fornuis volledig te verwijderen door alleen op convectie te vertrouwen.

Fase #1 — berekening van het totale thermisch vermogen

Naar de afzuigkap of het paneel worden de vluchtige deeltjes die tijdens het koken ontstaan, getransporteerd door de convectieve luchtstroom. Het is de warmte die door de kookplaten wordt ontwikkeld, die de luchthoeveelheden voor afvoer levert. Daarom moet u hun totale thermische vermogen berekenen.

Om dit te bepalen wordt de volgende formule gebruikt:

Q_T=q₁+q₂+q₃+q₄,

Hier is q het nominale thermische vermogen van één kookplaat, in kW.

Het beschouwde model keukenfornuis heeft vier gasbranders op het oppervlak; hun thermische vermogens moeten worden opgeteld.

We berekenen: Q_T=1,9+1,9+1,0+3,5=8,3 kW. De verkregen waarde van het thermische vermogen is geldig bij gelijktijdig koken op alle branders, wat zelden voorkomt.

Het vermogen van de keukenafzuigkap hangt rechtstreeks af van de thermische parameters van het fornuis. Het zijn de branders die de convectiestroom vormen die moet worden afgezogen. Legenda: Lo – luchtdebiet, A/B – breedte en diepte van het fornuis, h – hoogte van het fornuis, Z – hoogte van het fornuis tot de afzuigkap, Qk – totale thermische vermogen van de convectiestroom

In principe kunt u alleen de warmteafgifte van de drie branders met de hoogste warmteproductie in aanmerking nemen. Maar we laten het zo – voor het geval dat.

Voor het berekenen van het vermogen van de afzuigkap moet het luchtdebiet (L_o) worden bepaald aan de hand van de parameters van de kookplaat. De formule voor het luchtdebiet vereist echter de berekening van tussenliggende parameters – de hydraulische diameter van het kookplaatoppervlak (D), het luchtdebiet in de convectieve stroom (L_ki) en het volumetrische debiet van de verbrandingsproducten (L_ri).

Ook in de berekeningen worden coëfficiënten gebruikt die zijn ontwikkeld door specialisten van NP «ABOK». De waarden van de coëfficiënten zijn gekozen op basis van parameters die geschikt zijn voor huishoudelijke kookplaten.

Fase #2 — berekening van de hydraulische diameter en het debiet

We gaan over tot de berekening van de hydraulische diameter en het convectieve luchtdebiet. De eerste parameter wordt bepaald door de formule:

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

Waarbij:

• A – breedte van de kookplaat, m;
• B – lengte van de kookplaat, m.

We voeren de waarden in van de breedte en lengte van het model van het gasfornuis dat is gekozen voor de voorbeeldberekening: D=2*0,6*0,6/(0,6+0,6)=0,6 m.

Bovendien hangt de keuze van het vermogen van de afzuigkap samen met de toekomstige locatie van het apparaat. Hoe meer vrije ruimte rond de kap, hoe krachtiger de afzuigkap moet zijn. Voor een in de hoek geplaatst apparaat wordt een correctiefactor van 0,8 ingevoerd, voor een “eiland” systeem 1,1.

Om de volumes van de convectieve stroom te bepalen, moeten we eerst het aandeel convectieve warmteafgifte van onze kookplaat vaststellen. Dit wordt berekend met behulp van de formule:

Q_k=Q_T*K_Ya*K_K,

Waarbij:

• Q_T – het hierboven bepaalde vermogen van de kookplaat, kW;
• K_Ya – het aandeel van de voelbare warmteafgifte van het thermisch vermogen van de keukenapparatuur. Voor huishoudelijke kookplaten wordt een waarde van 250 W/kW aangenomen;
• K_K – het aandeel van de convectieve warmteafgifte ten opzichte van de voelbare warmteafgifte van de keukenapparatuur. Er wordt een waarde van 0,5 aangenomen.

We vullen de numerieke gegevens in de formule in, we berekenen: Q_k=8,3*250*0,5=1037,5 W. Vervolgens gaan we over tot de berekening van het convectieve luchtdebiet.

De formule luidt:

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

Waarbij:

• k – coëfficiënt, experimenteel bepaald door specialisten van NP «ABOK». Deze wordt gelijk gesteld aan 5·10^-3;
• Q_k – het hierboven berekende aandeel convectieve warmteafgifte van de kookplaat, W;
• z – afstand van het oppervlak van de kookplaat tot de afzuigkap, m. De minimale verticale afstand van de afzuigkap tot het gasfornuis is 0,75 m;
• D – hydraulische diameter van het oppervlak van de kookplaat, m. De formule voor de berekening en een rekenvoorbeeld zijn hierboven weergegeven;
• r – een correctiefactor waarvan de waarde afhangt van de omstandigheden van de plaatsing van de afzuigkap (zie afbeelding van de tabel hierboven). In ons voorbeeld wordt de positie van de afzuigkap 'tegen de muur' gekozen, met een factorwaarde van 0,75 (vanwege de zogenaamde 'nabijheid' van kastmeubilair in de buurt, wat gebruikelijk is voor keukens).

We bepalen het convectieve debiet door de numerieke gegevens in de formule in te vullen:

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

Zoals de berekeningsresultaten aantonen, is de luchtstroom als gevolg van convectie boven het kookfornuis vrij intens. Met deze gegevens kan een juist vermogen voor de afzuiginstallatie worden gekozen.

Fase #3 — berekening van het vermogen van de afzuigkap

Een elektrisch fornuis stoot tijdens het koken geen verbrandingsproducten uit, omdat de verwarming van de kookplaten plaatsvindt zonder open verbranding – dankzij verwarmingselementen. Gaspitten daarentegen produceren wel verbrandingsproducten en de afzuigkap zal deze moeten verwijderen.

Formule voor het berekenen van het volumetrisch debiet op basis van de verbrandingsproducten van methaan:

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

Hier is Q_T – het geïnstalleerde vermogen van het fornuis, kW. Deze parameter is eerder door ons gevonden.

We voeren de gegevens in de formule in en krijgen we: L_ri=3,75*10^-7*8,3= 3,1125*10^-6.

Uit het voorbeeld blijkt dat de waarde van het volumetrisch debiet van verbrandingsproducten van een huishoudelijk gasfornuis klein is. Daarom kan men het bij het bepalen van de parameters van de keukenafzuigkap verwaarlozen.

De randen van de afzuigkap moeten iets buiten de grenzen van het fornuis uitsteken: A – breedte van de afzuigkap, B – diepte van de afzuigkap. Een overhang van 100 mm is voldoende om te voorkomen dat de convectiestroom van het fornuis zich vermengt met de atmosfeer van de woning.

Dus is het tijd om de luchtstroom voor ons fornuis te berekenen. Dit is de bepalende parameter bij het kiezen van de afzuigkap.

De formule voor de berekening ervan:

L_o=L_ki+ L_ri,

Waarbij:

• L_ki – de waarde van de luchtstroom uit de convectiestroom die boven het fornuis opstijgt, m³/s;
• L_ri – de gegevens over het volumetrisch debiet van verbrandingsproducten van aardgas in de gaspitten van het fornuis, m³/s.

Het rest ons om de gegevens in te voeren en het vereiste luchtdebiet te berekenen, met afronding van het resultaat op drie decimalen: L_o=0,061+3,1125*10^-6=0,061 m³/s. We hebben het luchtdebiet in kubieke meters per seconde gevonden, maar voor het selecteren van een model van de afzuigkap zijn kubieke meters per uur nodig (L).

Om m³/s om te rekenen naar m³/h moet men het verkregen luchtdebiet (L_o) vermenigvuldigen met het aantal seconden in een uur en met de hydraulische diameter van het fornuis: (D)/L=0,061*3600*0,6=131,76 m³/h.

Dus, met een veiligheidsmarge, is een voldoende maximale afzuigkapvermogen voor het in het voorbeeld getoonde Gorenje-gasfornuismodel 150 m³/h. Een hoger vermogen is simpelweg niet nodig - het is onnodig energieverbruik.

Waarom trekt een krachtige afzuigkap niet?

Controleer eerst de staat van het ventilatiekanaal in de afzuigkap zelf, verwijder en was (of vervang) de filters – vetfilters en eventueel koolstoffilters, afhankelijk van het model van de afzuigkap. De beste methoden om vet van een keukenafzuigkap te reinigen worden besproken in dit artikel.

U moet ook controleren of de ventilatie-eenheid correct werkt en of deze van stroom wordt voorzien.

Tocht kan ook de werking van de afzuigkap verstoren door de verticale beweging van de convectieluchtstroom van het fornuis te belemmeren. Als het probleem van een 'zwakke' afzuigkap niet wordt gevonden, ligt de oorzaak buiten de keuken.

De prestaties van de afzuigkap zijn afhankelijk van de doorsnede van het ventilatiekanaal waar de dampen van het fornuis naartoe gaan. En huiseigenaren installeren vaak een te krachtige afzuigkap of stellen een te hoge werkmodus in.

Eigenaren van woningen volgen een simpele logica: hoe sterker de ventilator trekt, hoe beter de vluchtige verontreinigingen van het fornuis worden afgevoerd.

Dit is niet juist. De prestaties en werking van het keukenafzuigsysteem zijn direct afhankelijk van de doorvoercapaciteit van het ventilatiekanaal.

Het uitmonden van het ventilatiekanaal voor de keukenafzuigkap op de gevel van het gebouw zorgt voor het behoud van de trek in het kanaal. Installatie van een terugslagklep en een roosterafdekking is verplicht.

Het ventilatiekanaal voor toevoer- en afvoerlucht in de muur van het huis kan bijvoorbeeld niet meer dan 150 m³/h lucht afvoeren.

Ten eerste overschrijdt de doorsnede van dergelijke ventilatiekanalen niet 130-140 mm, wat onvoldoende is voor mechanische ventilatie. Ten tweede is de standaard kanaalventilatie in flatgebouwen lang en bevat het talrijke oneffenheden.

In de handleiding van de ventilatie-eenheid staat meestal een diagram dat de relatie tussen de druk in het ventilatiekanaal en de prestaties weergeeft. Een toename van de druk veroorzaakt een afname van de prestaties van de afzuigkap.

Ventilatiekanalen in huizen zijn ruw gebouwd: oneffen wanden; morteluitslag; vernauwingen door verschoven blokken; vele bochten. Of de ventilatieschacht kan zelfs volledig verstopt zijn. In een dergelijke situatie is reiniging onvermijdelijk.

Pogingen om een hogere capaciteit in te stellen voor een afzuigkap die is aangesloten op het huisventilatiekanaal, hebben het tegenovergestelde effect.

Hoe sterker de luchtstroom, hoe meer de defecten in de doorsnede van het ventilatiekanaal deze belemmeren. En als de actief aangevoerde lucht niet naar voren kan bewegen, beweegt deze naar achteren.

Een eenvoudig voorbeeld is een voetbal. Hoe meer lucht u in zo'n bal pompt, hoe moeilijker het is om de pomp te bedienen. De druk wordt een belemmering – er is veel lucht, die via de buis probeert terug te stromen en de pomphandel naar buiten duwt.

Een vergelijkbare situatie doet zich voor bij een afzuigkap met een hoog vermogen – hoe intensiever de lucht wordt toegevoerd, hoe meer de werking ervan wordt geblokkeerd.

Naast een deskundige selectie van het afzuigapparaat voor de keuken op basis van vermogen, is het belangrijk om de ideale plaats voor de installatie te kiezen.

Het ideale ventilatiekanaal voor een keukenafzuigkap is kort, met een minimum aan bochten. Daarom moet de lucht van het fornuis niet via het toevoer- en afvoerkanaal worden afgevoerd, maar via een speciaal voor de afzuigkap aangelegd kanaal.

Een opening in de gevelmuur, een star of flexibel luchtkanaal (bij voorkeur met ronde doorsnede), een terugslagklep en een roosterluchtinlaat aan de uitgang van het kanaal. Zo moet u een keukenafzuigkap uitrusten.

De inrichting van een afzuigklep door de muur naar buiten hebben we in een ander artikel van ons besproken.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Vermogen, merk, ontwerp en het plaatsingsprincipe van de afzuigkap – verkopers van keukenapparatuurzaken vertellen hier uitvoerig over.

In de onderstaande video leert u over de nuances bij het kiezen die niet door het verkooppersoneel worden vermeld. Modellen van afzuigkappen verschillen niet in constructie, maar in montagekwaliteit en uitrusting:

In de volgende video boren vakmensen een muur in een flatgebouw voor het luchtkanaal van de afzuigkap. De werkzaamheden worden snel en nauwkeurig uitgevoerd met professioneel gereedschap.

In de voorbereide opening wordt een ventilatiekanaal gemonteerd, dat na de afwerking van de keuken met de afzuigkap wordt verbonden:

Bij de meeste video's over huishoudelijke afzuigkappen zit of reclame-informatie of vereenvoudigde informatie over het kiezen ervan. Bovendien wordt de berekeningswijze van het vermogen nergens vermeld – alleen maar "keukenvolumes" en "10-voudige luchtverversingen".

Wij zijn er echter van overtuigd dat de balans van de thuisatmosfeer slechts op één manier kan worden bereikt – door een juiste berekening van de luchtzuiveringstechniek.

Werkt uw keukenafzuigkap uitstekend met het verwijderen van afgewerkte lucht? Deel uw ervaring met het berekenen van het vermogen. Of heeft u in plaats van formules en complexe berekeningen een eenvoudigere methode gebruikt? Vertel erover – laat uw opmerkingen achter in het onderstaande blok.