آشپزخانه صنعتی (قسمت دوم)

سیستم اگزاست هود در آشپزخانه های تجاری
حجم هوای عوض شده ورودی به اگزاست هود آشپزخانه نباید از 10 درصد حجم هوای خارج شده از هود بیشتر باشد.
مثال نخست، عملکرد هودهای "اتصال کوتاه" را توضیح می دهد که در آنها درصد بالایی از هوای جبرانی (تقریباً 80 درصد) مستقیماً وارد مخزن هود می شود. تحقیقات نشان داده است که هوای ورودی به حفره هود در مقابل ستون حرارتی ایجاد شده از تجهیزات آشپزی قرار گرفته، بنابراین لازم است که میزان تخلیه، از جریان هوای ستون حرارتی بیشتر باشد تا هود بتواند این ستون حرارتی را جذب و نگهداری کند. مثال مشابه، همان پدیده " وان حمام " است که در آن میزان آب تخلیه شده (در اینجا هوای خروجی) باید با میزان آب وارد شده به داخل وان به اندازه ای هماهنگ باشد که آب درون وان سرریز نکند. (در اینجا وان حمام همان هود آشپزخانه است). آزمایشات انجام شده روی انواع هودهای اتصال کوتاه و تجهیزات آشپزی نشان می دهد که اگر میزان هوای وارد شده به حفره هود از 10 درصد میزان هوای خارج شده از هود بیشتر شود، عمل جذب و نگهداری ستون حرارتی با شکست مواجه می شود.
بنابراین هر نوع افزایش میزان هوای ورودی به داخل حفره هود نیازمند افزایش حجم هوای خروجی از داخل فن و همینطور مصرف انرژی بیشتر برای جذب و نگهداری ستون حرارتی می باشد.
روش دیگر برای افزایش 10 درصدی حجم هوای وارد شده به هود نسبت به هوای خارج شده، ایجاد پرده هوا با سرعت بالا و ثابت است. در این نوع طراحی جدید، الگوی خاصی برای محیط داخلی حفره هود در نظر می گیرند که در آن با افزایش طول لبه پایینی هود، عمل جذب و نگهداری ستون حرارتی با کیفیت بهتری انجام شود. غالباً طراحی هودهای اتصال کوتاه با چنین ویژگیهایی صورت می گیرد.
هوای تهویه شده فضایی که در آن هود آشپزخانه در حال کار کردن است نباید از موارد زیر بیشتر شود:

در ادامه مطلب بخوانید .....

الف. جریان هوای مورد نیاز برای گرم یا سرد کردن فضا
ب. جریان هوای خارج شده از هود، منهای هوای انتقالی از فضاهای مجاور. هوای انتقالی در واقع بخشی از هوای تهویه شده بیرون است که برای حفظ تعادل فشار فضاهای مجاور و همینطور خروج هوا از فضاهایی مثل سرویس های بهداشتی مورد نیاز نیست..
دلیل اینکه هوای تهویه شده نباید از موارد فوق بیشتر شود این است که حجم هوای انتقالی (که از فضای بیرون وارد شده و تا آن لحظه سرد یا گرم شده است) بالا رفته تا کمکی برای هوای جابجا شده و ورودی به داخل هود باشد؛ در نتیجه بخش تولید هوای جبرانی در هود (MAU) انرژی کمتری مصرف می کند. در برخی موارد، فن ها یا داکت های انتقال طوری طراحی می شوند که خودبخد این نیاز را تأمین کنند، اما در موارد دیگر افزایش یک واحد MAU دیگر در طراحی هود می تواند مقرون به صرفه تر باشد؛ مخصوصاً که از دید حرفه ای، طراح می بایست وجود هوای انتقالی را کلاً صفر در نظر بگیرد و یا احتمال دهد هوای انتقالی فضاهای مجاور با عملکرد اگزاست هود مطابق نیستند تا در این صورت موارد استثنا پیش نیاید.
اگر تجهیزات کلی یک آشپزخانه تجاری دارای هودهایی با مجموعه هوای خروجی بیشتر از 5,000 cfm باشد، بنابراین میزان هوای خروجی هر یک از هودها باید با جدول 1 مطابقت داشته باشد.
برای مثال اگر در آشپزخانه رستوران، یک هود سقفی تک برای چند تجهیزات آشپزی با روشهای مختلف (از قبیل فر، جوجه گردان و اجاق گاز) مورد استفاده قرار بگیرد، بنابراین حداکثر حجم هوای خروجی برای هر یک از آن وسایل، نباید از مقادیر مشخص شده در جدول بیشتر شود.
تعیین میزان 5,000 cfm برای آشپزخانه رستورانهای کوچک که در آنها استفاده از وسایل و تجهیزات کم مصرف مهم است، مناسب می باشد. به تدریج استاندارد " تجهیزاتی با اگزاست هودهای کلی بیشتر از 5,000 cfm " جایگزین استاندارد " اگزاست هودهای تکی بیشتر از 5,000 cfm " شد تا دیگر از هودهای چندتایی یا تکی که ظرفیت زیر 5,000 cfm دارند استفاده نشود و از مصرف انرژی بیشتر جلوگیری شود.
در طراحی اگزاست هود می بایست استانداردها به نحوی رعایت شوند که هود بتواند به هنگام آتش سوزی یا ازکارافتادگی فن هم عمل کند. هود در واقع باید بتواند دود، هوای چرب و آلوده و ضایعات ناشی از حریق را در چنین شرایطی جذب و نگهداری کند.
کمیته تعیین استاندارد سیستم تهویه آشپزخانه با نام ASTM روش آزمایشی جدیدی را با قابلیت مشاهده پیشرفته خروج جریان هوا ایجاد کرد که در آن میزان جذب و نگهداری هوای خروجی برای هودهای مختلف با طراحی های متفاوت تعیین و اندازه گیری می شود. این روش اندازه گیری جدید در پروژه های تحقیقاتی CKV و همینطور نحوه عملکرد هودهای پرقدرت به کار گرفته شد.
شکل 2 نتایج آزمایشات انجام شده بر روی انواع هود دیواری با هشت نوع طراحی مختلف در سایز 10 فوت را نشان می دهد و مطابق استاندارد ASTM 1704 نحوه عملکرد این هودها را با هودهای معمولی روی تجهیزات آشپزی چندگانه مقایسه می کند.
در سری نخست داده ها، هودها بدون پانل های جانبی آزمایش شده اند؛ در حالی که در سری دوم، هودها با پانل های جانبی عمل می کنند. هودهای معمولی مثل هودهای پرقدرت داخل لیست دارای تجهیزات پیشرفته ای از قبیل
فلنج های ارتقای جریان هوا نیستند. شکل 2 نشان می دهد که عمل جذب و نگهداری هوای خروجی هشت هود پرقدرت، هم سطح یا کمتر از حداکثر 280 cfm در یک هود (و کلاً برابر 2,800 cfm) است. تفاوت در میزان جذب و نگهداری هوای خروجی به دلیل طراحی متفاوت هر یک از هودهاست.
در شکل مشاهده می کنید که هود معمولی دارای بالاترین میزان جذب و نگهداری و هود Manufacturer 8 به دلیل عدم وجود پانلهای جانبی و نشت جریان همرفتی هوا از اطراف هود، در پایین ترین سطح قرار دارد. با این وجود در هر دو مورد اضافه کردن پانلهای جانبی به هودها از میزان هوای خروجی کم می کند. در مورد هودهای سقفی تک که بر روی چندین تجهیزات آشپزی به طور همزمان و در آشپزخانه رستورانهای بسیار بزرگ کار می کند، داستان از نوع دیگری است.
در این نوع هودها ستون حرارتی ایجاد شده از تجهیزات آشپزی چندکاره نسبت به جرم ها و ضایعات عبوری و هوای جبرانی که با سرعت بالا وارد حفره فن می شوند حساس است. در نتیجه حجم هوای خروجی مورد نیاز برای جذب و نگهداری این دو ستون حرارتی به شدت افزایش می یابد. تحقیقاتی بر روی هوای خروجی انواع هودهای دیواری تک انجام شده است. در یک مثال تحقیقی فیلتر یک نوع هود دیواری تک با سایز 3×1.2 m در قسمت عقب هود و در نوع دیگر با ابعاد 3×1.8 m فیلتر V شکل در قسمت مرکزی هود قرار داشت. هوای جایگزین از طریق 14 واحد پخش کن تعبیه شده در کف هود تأمین می شد تا به متابعت از هوای انتقالی فضاهای مجاور، هوایی با سرعت پایین تولید کرده و در نتیجه از تأثیر هوای جایگزین بر عملکرد هود بکاهد. نتایج کار در شکل 3 نشان داده شده است.
دشواری عمل جذب و نگهداری در هوای خروجی پر سرعت ظاهر می شود. پانلهای جانبی ازمیزان دود، هوای چرب و ضایعات آشپزی کم کرده و با اینکار به عمل جذب و نگهداری کمک می کنند. البته داده های شکل 3 برای هودهای معمولی است. متأسفانه بسیاری از تولیدکنندگان هودهای پرقدرت، استاندارد ASTM F1704 را رعایت نمی کنند.
آشپزخانه ای مجهز به مجموعه ای از هودها با جریان هوای خروجی بیشتر از 5,000 cfm باید دارای یکی از ویژگیهای زیر باشد:
الف. حداقل 50 درصد از هوای جایگزین، همان هوای انتقالی باشد که از سمت دیگر از هود خارج می شود.
ب. سیستم تهویه مورد نیاز، حداقل 75 درصد هوای خروجی باشد. چنین سیستم هایی باید بتوانند حداقل 50 درصد از میزان هوای خروجی و هوای جایگزین کم کرده، کنترل های ضروری برای تعدیل جریان هوا را داشته باشند و عمل جذب و نگهداری دود، هوای چرب و آلوده و ضایعات ناشی از آشپزی را به طور کامل انجام دهند.
ج. دارای ابزار بازیافت انرژی و حرارت مؤثر بوده که کمتر از 40 درصد از حداقل نصف هوای خروجی هود نباشد.
افزایش هوای انتقالی
در سیستم تهویه آشپزخانه های تجاری، هوای جایگزین مورد نیاز، معادل 100 درصد از هوای خروجی است؛ در واقع هر مقدار هوا که خارج شده باشد با همان حجم هوای تازه وارد می شود. یک نوع طراحی معمول انجام شده است که در آن حداقل 80 درصد از هوای جایگزین با استفاده از واحد تولید هوای جبرانی (MAU) تأمین شده و 20 درصد باقیمانده با سیستم های تهویه مطبوع سقفی HVAC در آشپزخانه و هوای انتقالی ایجاد شده از فضاهای مجاور تأمین می شود. این امر باعث می شود که هوای آشپزخانه در فشار منفی (نسبت به اتاق مجاور) بماند و بنابراین هوای پر از بوی آشپزی وارد سایر اتاق ها نشود. البته در برخی شرایط آب و هوایی، هوای جایگزین واحدهای MAU تهویه نشده و شرایط محیطی نامناسب (خیلی سرد یا خیلی گرم) در آشپزخانه ایجاد می شود. در سایر شرایط آب و هوایی هوای جبرانی گرم شده و در نتیجه واحدهای MAU سیستم تهویه به طور همزمان فضای آشپزخانه را به ترتیب گرم و سرد می کنند.
در افزایش هوای انتقالی، اولین روش می تواند استفاده از هوای بیرون به عنوان هوای جایگزین برای تأمین هوای اتاق مجاور آشپزخانه و متعاقباً کاهش شکست هوای جایگزین توسط واحدهای MAU باشد. اگر هوای انتقالی (که از طریق تجهیزات سقفی تأمین می شود) به میزان 50 درصد یا بیشتر از هوای تخلیه شده باشد، طراحی DCKV مطابق استاندارد سیستم تهویه آشپزخانه انجام شده است. البته باید دقت شود که هوای انتقالی نباید با سرعت بالا وارد آشپزخانه شود؛ چرا که موجب سرد شدن غذا کنار پنجره های انتقال هوا می شود. از آنجا که در بیشتر موارد هوای اشغال شده با تهویه همراه است، بنابراین انتقال آن به آشپزخانه می تواند محیط مطبوعی را ایجاد کند.
بسیاری از رستورانهای زنجیره ای از این استراتژی پیروی کرده و تمام هوای جایگزین مورد نیاز سیستم CKV را از طریق تهویه HVAC تأمین می کنند و در نتیجه آسایش حرارتی محیط آشپزخانه را ایجاد می کنند.