آشنایی با تهویه آشپزخانه:

تهویه آشپزخانه از کاربردهای پیچیده سیستم های HVACاست. طرح سیستم تهویه آشپزخانه در برگیرنده موضوعاتی چون تهویه مطبوع، ایمنیدر مقابل آتش سوزی، تامین هوای تازه (ventilation)، تحت فشار بودن  ساختمان  (pressurizing)، تبرید (refrigration)، توزیع هوا، تجهیزات تهیه و ارائه غذا، و راه اندازی (commissioning)سیستم هاست.

سیستم تهویه آشپزخانه حداقل به دودلیل در یک ساختمان پیش بینی می شود : (۱) ایجاد محیط آسایش بخش (comfortable) در آشپزخانه و (۲) بها دادن به ایمنی کارکنان آشپزخانه و سایر افراد درون ساختمان. رطوبتو درجه حرارت آشپزخانه متأثر از سیستم تهویه مطبوع آن است. در این یادداشت اصطلاح آسایش بخش (comfortable) معنای متفاوتی با اصطلاح آسایش (comfort) در سایر کاربرهای دارد، زیرا در برخی مناطق آب و هوایی، آشپزخانه فاقد سیستم تهویه مطبوع است. سیستم تهویه بر شرایط صوتی آشپزخانه نیز تأثیرگذار است.

هود تخلیه (exhaust hood)، جزء اصلی هر سیستم تهویه آشپزخانه است و از آن برای دفع مواد زاید (effluent) از آشپزخانه استفاده می شود. مواد زاید آشپزخانه شامل مواد آلاینده گازی، مایع و جامد هستند که در فرآیند پخت تولید می شوند. برای حفظ آسایش و ایمنی باید این مواد آلاینده از محیط دفع شوند.
غالبا طراحان سیستم HVACبا آشپزخانه های تجاری (commercial) روبرو هستند. در این آشپزخانه ها مقادیر زیادی بخار آب و روغندر مواد زاید پخت وجود دارد. نوع هود آشپزخانه خانه های مسکونی کاملا متفاوت است.

تجهیزات و فرآیند های پخت:

غلظت مواد زاید پخت:
فرآیند پخت باعث بهبود مزه، ظاهر و یا تأخیر در فرآیند فسادمواد غذایی می شود. همزمان با تغذیه حرارت به مواد غذایی، مواد زاید از آن خارج و به محیط اطراف وارد می شود. این مواد زاید عبارتند از : حرارتیکه به غذا منتقل نشده است، بخار آبو مواد آلی آزاد شده از مواد غذایی، اگر از فرآیند احتراق به عنوان منبع تأمین حرارت استفاده می شود، آلاینده های دیگری نیز ممکن است تولید شود که باید آنها را دفع کرد.

فرآیند های گرم در مقابل فرآیند های سرد:

متداول ترینشیوه کنترل مواد آلاینده، قرار دادن یک دهانه ورود هوا (هود hood) است به گونه ای که دودها و بخارها بتوانند وارد آن شده و توسط سیستم تخلیه خارج شوند. هودها معمولا در بالایا پشتسطوح گرم قرار می گیرند تا از حرکت مواد زاید به سمت بالاجلوگیری کنند.
مواد زاید آزاد شده در یک فرآیند سرد(مثلا سنگ زدن فلزات) توسط یک دهانه ورود هوا گرفته و خارج می شوند. با تولید جریانسریع هوا، این مواد زاید به درون دهانه مکیدهمی شوند. مقدار گذر تخلیه هوا از هود باید برابریا اندکی بیشتراز دبیجریان دود و بخار باشد. اگر هود به اندازه کافی بزرگاست و بخارها و دودهایی که به سمت بالا حرکت می کنند را کاملا دربر می گیرد، نیازی نیست که مواد زاید توسط هود مکیده شوند.
معمولا دودها و بخارها در جهت عمودیصعود می کنند. همزمان با صعود آنها، مقداری هوابه آن وارد می شود و مقدار آنها افزایش و درجه حرارت و سرعت متوسط کاهشمی یابد. در اکثر فرآیندهای پخت، فاصله بین سطح گرم و هود به قدری کماست که مقدار افتسرعت و درجه حرارت دودها و بخارها  قبل از رسیدن به هود بسیار اندکمی باشد.

انواع تجهیزات آشپز خانه (گاز سوز، با سوخت جامد و با بخار ):

منبع حرارت بر نوع و مقدار مواد زاید آزاد شده در فرایند پخت موثر است. بخار در یک مخزن بسته قرار دارد و بنابراین هیچگونه ماده آلاینده ای تولید نخواهد کرد. هنگامی که از الکتریسیته به عنوان منبع گرمایش استفاده شود نیز هیچ آلاینده قابل توجهی آزاد نمی شود.
سوخت جامد (چوب و ذغال) یا گازی (گاز طبیعی یا مایع) منابع متداول تأمین حرارت برای آشپزخانه هستند. احتراق این مواد باعث تولید بخار آب، دی اکسیدکربن و گاهی اوقات منوکسیدکربن و سایر گازهای مضر می شود.

در یادداشت های بعدی به ادامه بحث تهویه و تجهیزات مربوط به آن برای آشپزخانه ها خواهیم پرداخت.

آشنای با انواع هودها و سیستم تهویه آشپزخانه ( قسمت دوم)

در ادامه به توضیح و برسی انواع دیگر هود ها و نحوه کارکرد آن ها می پردازیم:

هود ها:
در ادامه به توضیح و برسی انواع دیگر هود ها و نحوه کار کرد آن ها می پردازیم:

هود نوع 1- گونه ها:

در شکل (14-1) شش گونه اصلی هودهای مورد استفاده در کاربردهای نوع 1و نوع 2 نشان داده شده است. این هودها در تمام استانداردهایک نوع نام گذاری نمی شوند ولی آنچه ذکر می شود در اکثر صنایعپذیرفته شده است. گونه ها عبارتند از :

1.    هودهای دیواری (wall mounted canopy). مورد استفاده در تمام انواع تجهیزات پخت که در کنار دیوار قرار دارند.
2.     هودهای یک ردیفه (single island canopy). مورد استفاده در تمام تجهیزات پخت که به صورت یک جزیره خطی آرایش شده اند.
3.     هودهای دو ردیفه (double island canopy). مورد استفاده برای تمام تجهیزات پخت وقتی به صورت جزیره و پشت به پشت قرار می گیرند.
4.    هودهای قفسه ای (backshelf). مورد استفاده برای تجهیزاتی که هم ارتفاع پیشخوان هستند و در کنار دیوار نصب می شوند.
5.    هودهای هلالی (eyebrow). برای نصب مستقیم روی اجاقها و برخی ماشینهای ظرفشویی .
6.    هودهای با تخلیه از یک انتها (Pass – over). مناسب برای تجهیزات هم ارتفاع با پیشخوان وقتی که از یک طرف پیشخوان، غذا و سرویس ارائه می شود.

هود های نوع 1-تعیین اندازه:
اندازه هودهای تخلیهنسبت به تجهیزات پخت، تأثیر بسزایی در عملکرد در آنها دارد. معمولا هودها باید تا پشت تجهیزات پختادامه داشته باشند (پیش آمدگی یا overhing) تا جریان حرارتی بالا رونده در حال انبساط را در بر بگیرند. مقدار پیش آمدگی لبه هود بستگی به گونههود، فاصله بین هود و  تجهیزات پخت، و مشخصه های تجهیزات پخت دارد. در تمام هودها میتوان از یک صفحه که بخشی یا تمام مساحت بین تجهیزات پخت و هود را می پوشاند استفاده کرد. این امر موجب می گردد نیازی به پیش آمدگی  (overhang) نباشد و معمولا اندکی هوای تخلیه لازم را نیز کاهش می دهد. مقادیر پیش آمدگی مورد نیاز برای هودهای ویژه و هودهای استاندارد در جدول (۲-۱۴) نشان داده شده است.

هود های نوع 1 – مقدار تخلیه هوا:
مقدار تخلیه هوای لازم برای دریافت و دفع مواد زاید بستگی شدیدی به گونههود، مقدار پیش آمدگی، فاصلههود تا تجهیزات پخت، وجود و اندازه صفحات انتهایی (end panels)، و نوع تجهیزاتپخت دارد. سطوح داغ پخت و بخارهای تولیدی باعث ایجاد جریان هوا می شوند که توسط هود دریافت و سپس تخلیه می گردد. سرعت این جریان ها بستگی به درجه حرارت سطح دارد و از 15rpm (روی تجهیزات گرم شونده با بخار آب) تا 150rpm (روی کباب پزها ذغال سوز) تغییر می کند.

استفاده از تجهیزات گازسوز ممکن است نیازمند پیش بینی های اضافی باشد تا محصولات احتراق و هوای احتراق به طور صحیح تخلیهشوند. چون استفاده از هود مجزا برای هر یک از تجهیزات عملینیست، روش عملی این است که تجهیزات را به چهارگروه کاری تقسیم میکنند:

2.    اشکار سبک (light duty) مانند اجاق ها و دیگهای کوچک تا 400 درجه فارنهایت
2.     کار متوسط (medium duty) مانند دیگهای بزرگ اجاق گاز، گریدل و ماهیتابه تا °400 فارنهایت
3.    کارسنگین (heavy duty) مانند کباب پز ذغالی، کباب پز گازسوز تا 600 درجه فارنهایت
4.    کار فوق العاده سنگین (extra heavy duty) مانند تجهیزات با سوخت جامد تا 700 درجه فارنهایت

مقدار هوای تخلیه بستگی به گروه بندی تجهیزات زیر هود دارد. اگر در زیر یک هود تجهیزاتی از گروه های متفاوت وجود دارد، مقدار دبیهوا را بر مبنای گروه با کار سنگین تر انتخاب کنید، مگر اینکه طراحی هود به گونه ای باشد که بتوان از بخش های مختلف هود، حجمهای مختلف هوا را تخلیه کرد. جدول (۳-۱۴) فرمولهای مورد استفاده در تعیین دبی هودهای مختلف را نشان میدهد. در این فرمولها، Aمساحت دهانه هود است که با ضرب کردن آن در سرعتهوا مقدار دبی به دست خواهد آمد. طبق نظر برخی صاحب نظران می توان به جای مساحت سطح افقی هود، از حاصلضربمحیط هود در ارتفاع بین هود و تجهیزات پخت در فرمولهای ارائه شده استفاده کرد.
طبق برخی از مقررات، برای تجهیزاتی که حرارت و دود کمتری تولید می کنند می توان از فرمول های متفاوتی استفاده کرد. براساس این مقررات، برای هودهایی که روی کباب پزهای ذغال سوز قرار می گیرند باید به ازاء هر فوت مربع سطح هود حدود 200cfm هوا تخلیه شود. دبی هوای هودهای قفسه ای( backshelf) و هودهای با تخلیه از یک انتها (Pass – over) معمولا بر مبنای 300cfm  به ازاء هر فوت طول هود محاسبه می شود. حداقل مقدار دبی هوای تخلیه از هودهای ویژه که برای تجهیزات یک  گروه استفاده می شوند، بستگی به کارخانه سازنده هود دارد ولی معمولا مطابق مقادیر ارائه شده در جدول (۴-۱۴) هستند.

هودهای نوع 1- مقدار هوای جایگزین (mackup air)
هوای تخلیه شده از فضای آشپزخانه باید جایگزینشود. هوای جایگزین می تواند به روش معمول از دریچه های سقفیوارد شود. دریچه های سقفی باید در محلی نصب شوند که باعث ایجاد اغتشاش (disrupt) در الگوی جریان هوا (air pattern) در هنگام ورود به هود نشوند. تغذیه هوا باید (۱) تا حد امکان دوراز هود و یا (۲) نزدیک به هود و با سرعت کمبه سمت پایینباشد. روش دیگر توزیع هوای جایگزین، استفاده از سیستم هایی است که جزئی از هودهستند. شکل (۵-۱۴) سه طرح هوای جایگزین را نشان می دهد. از ترکیب این طرحها نیز می توان استفاده کرد.

این تخلیه از سطح جلو (front face discharge). این روش تغذیه هوای جایگزین به آشپزخانه بسیار انعطاف پذیر است و مزایای متعددی دارد. مقدار هوای تغذیه عموما (70 تا 80 هوای تخلیه است. درجه حرارت هوای تغذیه با توجه به مقدارگذر هوا، نحوه توزیع آن، و بار حرارتی داخلی از 60 تا 65°F وقتی ممکن است و حتی تا °50°F انتخاب شود.

تخلیه از پایین (down discharge).از این روش هنگامی استفاده میشود که برای کم کردن حرارت تشعشعیحاصل از تجهیزاتی چون کباب پز ذغال سوز نیاز باشد از سرمایش موضعی (spot cooling) استفاده شود. سرعت تخلیه باید به دقت انتخاب شود تا از اغتشاشجریان هوا در سطح پخت، احساس عدم آسایش کارکنان، و سرد شدن غذا جلوگیری شود. با توجه به نوع تجهیزات پخت، مقدار هوای تغذیه میتواند تا 70%هوای تخلیه باشد. درجه حرارت هوا باید بین 50 تا 65°F انتخاب شود.

تخلیه داخلی (internal discharge) – روش تخلیه هوا به داخل هود را به عنوان روش "اتصال کوتاه" یا "تعویضی" می شناسند که در آن هوای جایگزین به داخل هود تغذیه می شود. این روش کاربرد محدودی دارد. مقدار هوای تغذیه با توجه به نوع تجهیزات پخت و مقدار تخلیه هوا، بسیار متغیر است. اگر مقدار خالص گذر هوای تخلیه (مقدار کل تخلیه منهای هوای جایگزین اتصال کوتاه شده) کمتراز حجم دودها و بخارهای تولیدی به وسیله تجهیزات پخت باشد، بخشی از بخارها و دود توسط هود تخلیه نخواهد شد.

هودهای نوع 1- فشار استاتیک  
افت فشار استاتیک در هود بستگی به نوع و طرح هود و تجهیزات جداسازی چربی، اندازه اتصال کانال، و مقدار گذر جریان هوا دارد. جدول (۱۴-۶) یک راهنمای عمومی برای تعیین فشار استاتیک است. برای تعیین مقدار دقیق افت فشار با سازنده هود مشورت کنید.

هودهای نوع 2

هودهای نوع 2 (شکل ۷-۱۴) را میتوان به دو گروه تقسیم کرد:

1-    هود کندانسیت (condensate hood) – در کاربردهایی که رطوبت هوای تخلیه زیاد است، بر روی سطح داخلی هود کندانسیت ایجاد می شود که آن را به سمت شیار هدایت (gutter) و جمع آوری و تخلیه (drainage) می کنند تا از ریختن آن بر روی تجهیزات پخت جلوگیری گردد. مقدار گذر جریان هوا عموما 50 تا 75cfm به ازاء هر فوت مربع مساحت دهانه هود است. جنس هودها معمولا غیر خورنده است و در آنها فیلتر نیز نصب می شود.
2-    هود حرارت / بو (least/fume hood) – این هودها بر روی تجهیزاتی نصب می شوند که فقط حرارت و بو تولید می کنند و مقدار گذر هوای آنها عموما 50 تا 100cfm در هر فوت مربع مساحت دهانه هود است. در این هودها معمولا فیلتر نصب نمی شود.

سیستم های با گردش مجدد هوا(recirculating systems)

 این سیستم ها گاهی هودهای بدون کانالنیز نامیده می شوند و تشکیل شده اند از تجهیزات پخت و مجموعه هود. در این سیستم ها، چربی، دود و بو جدا می شود و هوای برگشتی مستقیما به درون آشپزخانه بر می گردد. در مسیر جریان هوا در هودهای این سیستم معمولا اجزاء زیر نصب میگردد : (۱) یک وسیله جدا کردن چربی از قبیل فیلتر با صفحات منحرف کننده، (۲) یک فیلتر (۳) یک فیلتر الکترواستاتیکی ESP با سیستم آب، (۲) وسیله کنترل بو مانند ذغال فعال و (۵) یک بادزن تخلیه هوا (exhaust fian) 

منابع :

کارگشا، سامانه جامع صنعت ساختمان

کتاب تاسیسات ساختمانی مهندس کاشانی حصار

مطالب مرتبط:

آشنایی با سیستم شوتینگ زباله + دیتایل اجرایی

سیستم ها و روش های تصفیه آب استخر

محافظت تاسیسات گرمایش و سرمایش ساختمان در برابر زلزله