Вентиляция горячего цеха: что нужно знать

Посетители кафе, ресторанов и столовых в первую очередь оценивают не только вкус блюд, но и общее ощущение комфорта. Повышенная температура, застоявшийся воздух и запахи из кухни практически всегда воспринимаются как признак низкого уровня организации. В большинстве случаев причины кроются не в персонале, а в ошибках при проектировании вентиляции горячего цеха — ключевого производственного помещения любого предприятия общественного питания.

С ростом числа заведений общепита требования к инженерным системам закономерно ужесточаются. Эффективная вентиляция перестает быть формальностью для получения разрешений и становится инструментом управления микроклиматом, энергопотреблением и репутацией заведения.

Особенно актуальны вопросы вентиляции становятся в современных ресторанах с открытыми кухнями, где работа профессиональных поваров и кондитеров является гордостью заведения.

Горячий цех — это зона с высокой концентрацией тепловыделений, влаги, продуктов сгорания, жировых аэрозолей и углекислого газа. Источниками нагрузки выступают тепловое оборудование, персонал, освещение и сами блюда.

К таким помещениям предъявляются повышенные требования:

• безопасность эксплуатации
• устойчивость инженерных систем к перегрузкам
• поддержание нормативных параметров микроклимата
• минимизация энергозатрат при непрерывной работе

Проектирование вентиляции без учета этих факторов неизбежно приводит к дискомфорту персонала, ускоренному износу оборудования и жалобам со стороны посетителей.

Инженерная практика показывает, что большинство проблем возникает из-за повторяющихся ошибок.

Первая — чрезмерная плотность оборудования.

Стремление разместить максимум техники на минимальной площади приводит к резкому росту тепловой напряженности — до 1500 – 2000 Вт/м³ при нормативных значениях около 210 Вт/м³. В таких условиях стандартные системы не справляются, и приходится компенсировать дефицит мощности дорогостоящими решениями.

Вторая — недостоверные данные по оборудованию.

Проектировщик часто получает неполную или приблизительную информацию о тепловыделениях. В результате расчеты выполняются по аналогам, что снижает точность и приводит к несоответствию реальных режимов.

Третья — отсутствие теплоизоляции воздуховодов.

При температуре транспортируемого воздуха выше +100 °C незаизолированные каналы становятся дополнительным источником тепла, нарушая расчетный баланс помещения.
Четвертая — игнорирование жировых загрязнений.

Фильтры снимаются или не обслуживаются, что приводит к накоплению жира в каналах, снижению пропускной способности и повышенному риску возгорания. Зачастую, накопление жировых загрязнений в спирально-навивных воздуховодах приводит к протечкам через фальц, особенно, если используются некачественные воздуховоды с недостаточной осадкой фальца.

Пятая — нарушение воздушного баланса.

По нормам до 60 % притока должно поступать из обеденного зала. Несоблюдение этого требования разрушает разрежение в горячем цехе и способствует распространению запахов.

Для горячих цехов установлены четкие гигиенические требования:

1. температура воздуха — от 16 до 27 °C (с учетом специальных режимов по Р НП «АВОК» 7.3–2007)
2. подача свежего воздуха — не менее 30 м³/ч на одного человека
3. кратность воздухообмена:

• зал для гостей — 5 –10 раз/ч;

• горячая технологическая линия — 10 – 50 раз/ч;

• относительная влажность — 40 – 50 %;

• скорость воздуха в рабочей зоне — 0,2 – 0,3 м/с.

Соблюдение этих параметров является обязательным условием для допуска объекта к эксплуатации.

Единого решения для всех форматов не существует — каждая кухня требует индивидуального подхода.

Детские сады

Кухонные зоны изолируются от остальных помещений. Вытяжка выполняется автономной, без связей с общей системой здания.

Кафе и рестораны

Основная задача — удаление тепла и запахов без их проникновения в гостевой зал. Ошибки здесь напрямую отражаются на лояльности клиентов.

Стритфуд и торговые точки

Применяются локальные отсосы в сочетании с естественным притоком. Ключевая задача — контроль распространения запахов.

Кофейни

Используется комбинация общеобменных и локальных систем для стабилизации микроклимата при компактной планировке. Вентиляция кофейни, где выполняется обжарка зерен, должна в обязательном порядке оснащаться фильтро-вентиляционной установкой, позволяющей очистить воздух, необходимый при обжарке. Одним из важнейших факторов при обжарке зерен является достаточная вентиляция рабочей зоны ростера, так как в процессе обжарки выделяются пары воды и масел, снижающих вкусовые качества готовых напитков. Крайне важна и влажность воздуха, подаваемого в зону обжарки ростера.

Гриль-бары

В гриль-барах вентиляция требует особого подхода из-за работы с открытым пламенем и высокой интенсивности тепловых, дымовых и жировых выбросов, значительно превышающих нагрузки стандартных горячих цехов. Основное внимание уделяется зонам грилей и мангалов, где применяются усиленные местные отсосы с повышенным расходом воздуха, термостойкие воздуховоды и жировые фильтры с высокой степенью улавливания. Для предотвращения попадания дыма и запахов в зал система формируется с устойчивым разрежением в производственной зоне и организованной компенсацией притока, а при необходимости дополняется искрогасителями, многоступенчатой очисткой вытяжного воздуха и автоматическим регулированием в зависимости от режима работы оборудования, что обеспечивает безопасность, соблюдение санитарных норм и комфорт для посетителей и персонала.

Система включает вытяжные и приточные контуры, работающие в едином балансе. Вытяжка локализует загрязнения над источниками тепла. Для защиты каналов применяются жировые фильтры, установленные под углом 45 – 90° с организованным сливом. Их очистка должна выполняться ежедневно. 

Приток компенсирует удаляемый объем и поддерживает заданную температуру. В современных решениях расход регулируется автоматически в зависимости от режима работы кухни. Забор воздуха осуществляется из наименее загрязненных зон.

Для кондитерских и чистых производств применяются противопылевые и бактерицидные ступени очистки. Полная очистка системы рекомендуется не реже одного раза в 6 месяцев.

Расход приточного воздуха определяется из условия компенсации всех тепловлаговыделений. В расчет включаются:

• тепло от людей
• тепло от остывающей пищи
• теплопоступления от освещения

Далее определяется необходимый расход по энтальпийному балансу и формируется воздушный баланс с учетом местных отсосов и перетоков. Для предотвращения распространения запахов давление в горячем цехе поддерживается ниже, чем в смежных помещениях. Допустимый переток — 10 – 60 % от объема удаляемого воздуха.

Избыточные тепловыделения в горячем цехе определяются суммарным вкладом людей, остывающей продукции и освещения.

Тепловыделения от людей:

Qл = n₁ × q₁

где n₁ — количество посетителей или персонала,

q₁ — тепловыделение от одного человека, Вт.

Тепловыделения от остывающей пищи:

Qгп = g × cср × (tₙ − tₖ) / τ

где g — средняя масса блюд, кг;

cср — средняя теплоемкость пищи;

tₙ — температура блюд при выдаче, °C;

tₖ — температура при потреблении, °C;

τ — время остывания, с.

Теплопоступления от освещения:

Qосв = qосв × Aпл × ηосв

где qосв — удельная мощность освещения, Вт/м²;

Aпл — площадь помещения, м²;

ηосв — доля тепла, поступающая в помещение.

Суммарный избыток теплоты:

Qизб = Qл + Qгп + Qосв

Расход приточного воздуха

Расход приточного воздуха для компенсации тепловлаговыделений определяется по тепловому балансу:

Lти = Qизб / [(Iух − Iпр) × ρпр]

где Iпр и Iух — энтальпии приточного и вытяжного воздуха,

ρпр — плотность приточного воздуха.

Воздушный баланс горячего цеха

Расход вытяжного воздуха через местные отсосы:

ΣLлуу = Σ(Ly × ny)

где Ly — расход одного отсоса,

ny — количество однотипных устройств.

Расход приточного воздуха через локализующие устройства:

ΣLлуп = Σ(Lp × np)

где Lp — расход одного приточного устройства,

np — их количество.

Расход рециркуляционного воздуха из обеденного зала:

Lr = Lлуу − Lмп(min)

Переток воздуха должен составлять 10 – 60 % от общего объема удаляемого воздуха для поддержания разрежения в горячем цехе и предотвращения распространения запахов

Дополнительные аспекты безопасности

Жировые и паровые выбросы требуют особого внимания с точки зрения пожарной безопасности. В местах подключения локальных отсосов и над тепловым оборудованием рекомендуется установка систем пожаротушения. Регулирование расходов выполняется с помощью дросселирующих устройств и автоматики.

Заключение инженера

Анализ эксплуатации горячих цехов подтверждает: большинство проблем связано не с мощностью оборудования, а с ошибками проектирования и нарушением нормативной логики.

Эффективная вентиляция должна проектироваться на основе:

• объёмно-планировочных решений
• фактических характеристик оборудования
• действующих нормативных документов
• реальных режимов работы заведения

На практике хорошо зарекомендовала себя двухступенчатая очистка приточного воздуха. Она снижает загрязнение внутренних элементов системы, повышает стабильность работы и увеличивает срок службы оборудования.

Инженерный подход к вентиляции горячего цеха — это инвестиция в безопасность, комфорт и устойчивость бизнеса, а не формальное выполнение требований.