Вытяжка с угольным фильтром: рециркуляционная или канальная — разница в расходе воздуха, которую игнорируют покупатели.
При выборе вытяжки для жилой или небольшой коммерческой кухни покупатели обращают внимание на производительность по воздуху, ширину и цену. Практически никто не задает правильный вопрос в первую очередь: «Это система с воздуховодами или рециркуляцией?» Это единственное решение определяет, достигнет ли заявленная производительность вашей варочной панели фактически заявленный объем воздуха в CFM — или же она растворится в расчете, который вы никогда не увидите.
Вариант с угольным фильтром выглядит привлекательно на бумаге. Никакой воздуховодной системы. Никакой наружной вентиляции. Не требуется профессиональная установка. Простая установка. Но снижение производительности реально, поддается количественной оценке и постоянно замалчивается в маркетинговых материалах. Вот что вам не расскажут вслух представители отрасли.
Как работает рециркуляция через угольный фильтр
Вытяжка с рециркуляцией воздуха забирает воздух от варочной поверхности, пропускает его через угольный фильтр для поглощения жира и запахов, а затем возвращает очищенный воздух обратно на кухню. Внешняя вентиляция не требуется. Угольный фильтр — обычно это склеенная угольно-волоконная прокладка — улавливает летучие органические соединения (ЛОС) и твердые частицы, возвращая, по словам производителя, чистый воздух.
Ключевое ограничение заключается в следующем: угольный фильтр создает аэродинамическое сопротивление. Двигателю приходится прилагать больше усилий, чтобы протянуть воздух через плотную углеродную матрицу. Это сопротивление снижает эффективный воздушный поток по сравнению с аналогичной конфигурацией с воздуховодом. Номинальный расход воздуха (CFM), указанный на коробке, измеряется на выходе двигателя, а не в зоне захвата воздуха варочной панелью после сопротивления фильтра. Это различие не является незначительным недостатком. Оно лежит в основе разницы в производительности.
В соответствии с АШРАЕ В соответствии со стандартом 62.1 (Вентиляция для обеспечения приемлемого качества воздуха в помещении), кухонные вытяжные системы должны обеспечивать не менее 1 CFM на каждые 100 BTU тепловой мощности газовой плиты. Но эта цифра предполагает беспрепятственный путь воздуховода. Добавьте угольный фильтр, и вы уже отстанете от реальной производительности еще до того, как первый блин окажется на сковороде.
В расчетах, используемых в строительных нормах для жилых зданий, обычно предполагается прямой, беспрепятственный путь отвода воздуха наружу. Вытяжные колпаки с рециркуляцией воздуха этому предположению не соответствуют. Воздух не выводится из здания — он фильтруется и возвращается обратно. Это различие имеет значение для строительных норм, которое подробно обсуждается далее в этой статье.
Штраф CFM: количественная оценка разрыва
Данные отраслевых испытаний УЛЬ Согласно данным Underwriters Laboratories, стандартный угольный фильтр приводит к падению давления на 0,3–0,8 дюйма водяного столба при типичных расходах воздуха. Для двигателя с номинальной мощностью 300 CFM это означает эффективную выходную мощность от 210 до 255 CFM в зоне захвата — снижение на 15–30 процентов по сравнению с номинальным показателем.
В отличие от них, сетчатые фильтры в воздуховодах создают падение давления всего от 0,05 до 0,15 дюйма водяного столба, в зависимости от конструкции. Разница становится существенной, когда ваша варочная панель выдает 40 000 BTU, а местные нормы требуют минимальной производительности 400 CFM.
Если говорить о практическом применении: если у вас газовая плита общей мощностью 45 000 BTU (три конфорки по 15 000 BTU каждая), то стандарт ASHRAE 62.1 требует минимум 450 CFM в зоне захвата для поддержания приемлемого качества воздуха в помещении. Вытяжка с рециркуляцией воздуха мощностью 400 CFM, находящаяся в нижней части кривой потерь, обеспечивает примерно 280 CFM на плите. Уже в первый день работы вам не хватает 170 CFM, не считая износа фильтра.
| Номинальный расход воздуха (CFM) | Эффективный расход воздуха в канальном режиме (приблизительно) | Эффективный расход воздуха при рециркуляции (приблизительно) | Диапазон штрафных санкций |
|---|---|---|---|
| 300 CFM | 285 CFM | 210–255 CFM | 15–30% |
| 400 CFM | 380 CFM | 280–340 CFM | 15–30% |
| 600 CFM | 570 CFM | 420–510 CFM | 15–30% |
| 900 CFM | 855 CFM | 630–765 CFM | 15–30% |
Эти показатели варьируются в зависимости от конструкции двигателя, возраста фильтра и конфигурации установки. Но диапазон остается неизменным: при выборе рециркуляционной системы вместо канальной вентиляции следует ожидать реального снижения эффективности улавливания на 15–30 процентов. В некоторых условиях эксплуатации — при использовании старых воздуховодов, множественных изгибов, длинных участков воздуховодов — сама канальная система может нести дополнительные потери, сокращая разрыв. Но рециркуляционный вытяжной колпак изначально находится в невыгодном положении.
Деградация фильтра с течением времени
Угольные фильтры являются расходными материалами. Активированный уголь теряет адсорбционную способность, поскольку задерживает жир, влагу и запахи от приготовления пищи. Производители обычно рекомендуют заменять фильтр каждые 3–6 месяцев для семей, которые много готовят, и реже для семей, которые готовят нечасто. По мере засорения фильтра сопротивление воздушному потоку увеличивается, а это значит, что снижение производительности (в CFM) происходит со временем, а не только при установке.
В домашней кухне, расположенной рядом с рестораном, угольный фильтр, которому шесть месяцев, может создавать на 40-50 процентов большее падение давления, чем новый фильтр. Двигатель работает с большей нагрузкой, уровень шума повышается, а эффективность улавливания падает еще ниже и без того сниженного базового уровня рециркуляции. Некоторые домовладельцы замечают, что на их кухне начинает сильнее пахнуть готовкой, даже при работающей вытяжке — это признак того, что уголь приближается к насыщению.
В системах с воздуховодами подобной кривой деградации нет. Аэродинамические характеристики вытяжного канала остаются неизменными. Фильтры-отражатели можно снимать и мыть в посудомоечной машине, а аэродинамические характеристики системы остаются стабильными из года в год. Единственной переменной является наличие скопления жира в вытяжном канале, что является отдельной проблемой технического обслуживания, рассматриваемой в стандарте NFPA 96 для коммерческих объектов.
Это означает, что общая стоимость владения вытяжным шкафом с рециркуляцией воздуха включает в себя не только цену покупки плюс периодическую замену фильтров. Она также включает в себя совокупный дефицит производительности, который домовладелец может не заметить, пока жир уже не окажется на потолке.
Проблема притока воздуха
Есть еще один фактор, который не отражают одни только показатели CFM: приточный воздух. Вытяжка с воздуховодом отводит воздух из кухни, создавая отрицательное давление, которое должно компенсироваться приточным воздухом, поступающим снаружи. В герметичном современном доме это может создавать заметные сквозняки или вызывать обратную тягу в отопительных приборах (газовых водонагревателях, печах).
Вытяжной колпак с рециркуляцией воздуха не отводит воздух наружу — он просто пропускает его через фильтр и возвращает обратно. Это означает, что вопросы приточной вентиляции в значительной степени неактуальны. С точки зрения герметизации здания, вытяжной колпак с рециркуляцией воздуха не оказывает никакого чистого влияния на воздушный баланс дома. Это иногда называют преимуществом, особенно в пассивных домах или сверхгерметичных конструкциях.
Однако это преимущество достигается ценой удаления из дома влаги, тепла или продуктов сгорания при готовке. Воздух, возвращающийся обратно, более холодный (проходящий через фильтр) и потенциально более сухой (в зависимости от фильтрующего материала), но он все еще содержит водяной пар, образовавшийся при работе варочной панели. В условиях высокой влажности это может способствовать образованию конденсата.
Когда рециркуляция действительно имеет смысл
Вытяжки с рециркуляцией воздуха и угольными фильтрами имеют вполне обоснованное применение. Они не являются универсально неправильными — они не подходят для одних случаев использования и правильны для других:
- Квартиры и кондоминиумы, где прокладка воздуховодов через наружные стены запрещена или конструктивно нецелесообразна. Во многих современных многоэтажных зданиях не допускается прокладка отдельных воздуховодов через наружные стены.
- Арендные объекты, где установка стационарных воздуховодов запрещена или арендодатель не разрешает ее.
- Дополнительная вентиляция на кухнях, где уже установлена основная вытяжка с воздуховодом, — рециркуляционный блок может обеспечить дополнительный контроль запахов во второй зоне приготовления пищи.
- Электрические варочные панели с низкой тепловой мощностью (менее 15 000 BTU), где снижение производительности (в кубических футах в минуту) менее существенно для качества воздуха.
- В климатических зонах, где отвод кухонного воздуха зимой приводит к неприемлемым потерям тепла, вытяжка с рециркуляцией воздуха, по крайней мере, сохраняет тепловую энергию на кухне, хотя и жертвует этим ради регулирования влажности.
Если у вас электрическая плита, и вы предпочитаете томить, а не обжаривать, то вытяжка с циркуляционным угольным фильтром обеспечит адекватный контроль запахов без сложной системы воздуховодов. Для газовых плит в кухнях с интенсивным использованием — обжаривание при высокой температуре, приготовление в воке, длительное использование конфорок — расчеты явно указывают на преимущество воздуховода, и снижение производительности (в кубических футах в минуту) является важным фактором. Это определяющее ограничение при установке.
Какие спецификации производители бытовой техники указывают для заказов OEM?
Для Заказы на вытяжки по OEM и ODM заказамКрупные производители бытовой техники обычно указывают конфигурации с воздуховодами в качестве стандартной для рынков Северной Америки и Европы. Модели с рециркуляцией воздуха и угольными фильтрами, как правило, позиционируются как бюджетные или прокатные товары — менее прибыльные продукты, предназначенные для определенного сегмента рынка, но не являющиеся премиальным предложением, которое позиционирует бренд.
ETL и Сертификаты CSA Указанные в технических характеристиках изделия параметры относятся к электробезопасности, а не к заявленным характеристикам воздушного потока. Цифры CFM на коробке — это показатели мощности двигателя; производительность в зоне захвата воздуха в реальных условиях приготовления пищи оценивается отдельно, и большинство потребительских упаковок не указывают это явно. Это известный пробел в отрасли, и это одна из причин, почему покупатели, которые не задают этот вопрос специально, часто получают недостаточную вентиляцию.
Покупатели и поставщики нестандартные конфигурации вытяжек Следует запросить данные независимых испытаний на воздушный поток, демонстрирующие производительность варочной панели, а не только номинальную мощность двигателя. Авторитетный производитель может предоставить эти данные. Если он не может, ответ уже будет информативным. Отсутствие данных испытаний зоны захвата само по себе является сигналом относительно заявленных характеристик продукта.
При закупке у OEM-производителей в спецификации следует также указывать интервалы замены фильтров и их доступность, а не только заявленную производительность в первый день использования. Система, которая хорошо работает со свежим фильтром, но в течение четырех месяцев интенсивной эксплуатации снижает свою производительность вдвое, — это не вытяжка на 600 CFM. Это вытяжка на 300 CFM, которая рекламируется как 600 CFM.
Последствия применения норм ASHRAE и NFPA
Стандарт ASHRAE 62.1-2019 требует наличия механической вытяжки на кухнях, где установлены топливосжигающие приборы. В большинстве юрисдикций США вытяжка с рециркуляцией воздуха не является соответствующей заменой стандарту — она не выводит воздух за пределы здания. Местные нормы часто ссылаются на это. NFPA 96 (Стандарт по контролю вентиляции и противопожарной защите коммерческих предприятий общественного питания), который предписывает установку вытяжных воздуховодов для коммерческих кухонных приборов и все чаще упоминается в элитных жилых домах как образец передовой практики.
Для установки в жилых помещениях проконсультируйтесь с местным уполномоченным органом (AHJ). Многие муниципалитеты разрешают использование вытяжек с рециркуляцией воздуха для электрических плит, но требуют использования воздуховодов для газовых плит или требуют расчета приточной вентиляции, если производительность превышает 400 CFM. В некоторых юрисдикциях также требуется приточная вентиляция для любой вытяжки, превышающей 300 CFM, в зданиях с герметичными конструкциями.
Международный жилищный кодекс (IRC) в разделе M1503.6 рассматривает вопрос о кухонных вытяжках. выхлоп (не рециркуляция) для устройств Magicube, хотя контроль за соблюдением правил значительно различается в зависимости от муниципалитета. Ключевой момент заключается в том, что в тексте правил постоянно упоминается вытяжка — воздух, выходящий из здания, — чего система рециркуляции по определению не делает.
Компромисс между сложностью установки и стоимостью
Разница в первоначальной стоимости между вытяжкой с рециркуляцией воздуха и вытяжкой с воздуховодом выходит за рамки самого вытяжного блока. Для установки вытяжки с воздуховодом требуется прокладка воздуховодов (через крышу или наружную стену), которая может стоить от 500 до 2000 долларов и более в зависимости от сложности установки, расстояния до наружной стены и наличия в доме существующего канала для воздуховодов.
Вытяжные шкафы с рециркуляцией воздуха полностью исключают эти затраты. Шкаф подвешивается, устанавливается фильтр, подключается питание. Установка может быть выполнена менее чем за час одним человеком с помощью простых инструментов.
Однако эту первоначальную экономию необходимо сопоставить с текущими затратами на эксплуатацию. Вытяжной шкаф с рециркуляцией воздуха мощностью 400 CFM, который фактически обеспечивает 280 CFM, — это не то же самое, что вытяжной шкаф с воздуховодом мощностью 400 CFM. Покупатель, выбравший вариант с рециркуляцией воздуха, чтобы сэкономить 1000 долларов на установке, фактически приобретает вытяжной шкаф мощностью 280 CFM по цене шкафа на 400 CFM, с увеличением расхода воздуха со временем по мере засорения фильтра.
Понимание показателей CFM: что на самом деле означают эти цифры.
Показатель CFM (кубические футы в минуту), указанный на корпусе вытяжки, не является единым, однозначным значением производительности. Это номинальная мощность двигателя, измеренная в контролируемых лабораторных условиях, которые часто существенно отличаются от условий реальной установки на кухне.
Стандарт Underwriters Laboratories (UL) 507, регулирующий использование электрических вентиляторов, измеряет поток воздуха на выходе из двигателя — без воздуховодов, без фильтров и без потерь в зоне захвата, которые происходят в реальных условиях эксплуатации. Двигатель с номинальной мощностью 600 CFM в лабораторных условиях может обеспечить поток воздуха от 420 до 480 CFM в зоне захвата варочной панели в реальной установке с учетом угольного фильтра, колена воздуховода на 90 градусов и 10-футового участка воздуховода до внешней среды.
Он АШРАЕ Стандарт ASHRAE 62.1 для измерения производительности вытяжек определяет методы тестирования эффективности улавливания и удержания дымовых газов, которые не зависят от характеристик двигателя. Вытяжка с высокой эффективностью улавливания (процент фактически уловленных выбросов от приготовления пищи до того, как они выйдут за пределы зоны варочной поверхности) может превосходить вытяжку с большей производительностью (в CFM), но с плохой геометрией зоны улавливания. Именно поэтому физическая конструкция вытяжки — ширина относительно варочной поверхности, форма зоны улавливания, расстояние от варочной поверхности — имеет такое же значение, как и само значение CFM.
Для покупателей, оценивающих конкурирующие модели, практический вопрос заключается не только в том, «сколько CFM», но и в том, «какова эффективность захвата воздуха и каков эффективный CFM после всех потерь при установке?». На этикетке упаковки нет ответа на оба этих вопроса, поэтому в технических условиях закупок от осведомленных покупателей все чаще запрашиваются данные независимых испытаний воздушного потока, учитывающие полную конфигурацию установленной системы.
Разрыв в реальном тестировании
Существует структурная причина, по которой этот информационный пробел сохраняется. Сертификационные испытания UL и CSA на электробезопасность не требуют проведения испытаний на производительность по воздушному потоку. Показатель CFM — это заявленная производителем спецификация, а не сертифицированное заявление о производительности. Любой производитель может указать 600 CFM на коробке, если именно этого достигает его двигатель на пустом испытательном стенде. Не существует независимого механизма контроля, требующего, чтобы эта цифра отражала реальную производительность в условиях эксплуатации.
Это отличается от подхода, применяемого на некоторых европейских рынках, где действуют требования к маркировке CE и другие правила. Стандарт EN 61591 Для вытяжек используются протоколы измерений, учитывающие конфигурацию установки. Стандарт IEC 61591 измеряет потребление энергии и воздушный поток в конфигурации, которая более точно соответствует реальной установке, чем измерение на выходе двигателя, используемое в североамериканских стандартах тестирования.
Покупатели и поставщики Продукция OEM для кухонных вытяжек Для рынков, требующих соответствия стандарту EN 61591, этот стандарт испытаний должен быть явно указан в объеме закупок. Производитель, который может предоставить данные испытаний по стандарту EN 61591 для своей сертифицированной конфигурации, демонстрирует уровень прозрачности характеристик, недоступный при использовании подхода, основанного на самостоятельном предоставлении данных о расходе топлива.
Последствия шума
Дополнительное аэродинамическое сопротивление, создаваемое угольным фильтром, означает, что двигателю приходится вращаться быстрее, чтобы поддерживать тот же номинальный расход воздуха — или, что чаще, номинальный расход воздуха измеряется до установки фильтра. На практике это означает, что уровень шума двигателя вытяжного колпака с рециркуляцией воздуха при номинальной производительности будет выше, чем у аналогичного вытяжного колпака с воздуховодом, работающего с той же эффективной производительностью. Падение давления на фильтре создает дополнительный турбулентный шум.
Покупателям, чувствительным к шуму, следует сравнивать показатели шума в сонах (или децибелах) у сопоставимых моделей с установленными угольными фильтрами и без них, желательно измеряя их в реальных условиях кухни, а не в безэховой камере. Сравнение показателей всегда должно проводиться при одинаковом измеренном расходе воздуха — сравнение одного показателя в CFM с другим показателем в CFM, измеренным без установленного фильтра, бессмысленно.
Принятие практического решения
Выбор между рециркуляционной и канальной системой в конечном итоге сводится к компромиссу между простотой установки и реальной производительностью. Система с угольным фильтром обходится дешевле на начальном этапе и устанавливается за несколько часов. Канальная система стоит дороже и требует профессиональной работы, но обеспечивает заявленную производительность без кривой износа фильтра.
Если вы планируете использовать вытяжку не только для легкого приготовления пищи в домашних условиях — обжаривания, работы в воке, приготовления пищи при высоких температурах, как в профессиональных заведениях, или регулярного использования газовой плиты на полной мощности — то увеличение расхода воздуха в системе рециркуляции не является второстепенным фактором. Это определяющее ограничение установки. Заложите соответствующий бюджет, иначе вы будете включать вытяжку на полную мощность и все равно столкнетесь с накоплением жира на потолке, запахами в гостиной и ложным ощущением адекватной вентиляции.
Для профессиональных решений в области вентиляции и индивидуальных конфигураций OEM, соответствующих международным стандартам, включая сертификаты ETL и CB, Ознакомьтесь с полным ассортиментом продукции Jilu., производитель с более чем 30-летним опытом в проектировании, производстве и экспорте вытяжек на рынки Северной Америки, Европы, Ближнего Востока и Азии.
Примечание автора: В этой статье рассматриваются сценарии использования кухонного оборудования в жилых и небольших коммерческих помещениях. Требования к вентиляции коммерческих кухонь в соответствии со стандартом NFPA 96 и главой 5 Международного механического кодекса значительно строже и, как правило, требуют наличия отдельных систем приточной вентиляции (MUA) наряду с вытяжными воздуховодами — эти темы рассматриваются в отдельных статьях на этом сайте. Всегда консультируйтесь с лицензированным специалистом по системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) и местными органами власти, прежде чем окончательно определять характеристики вытяжки для нового строительства или капитального ремонта.
Об авторе
Г-н Чжэн | Технический директор
Г-н Чжэн более 30 лет занимается проектированием кухонной вентиляции, изготовлением изделий из нержавеющей стали и разработкой высокоэффективных вытяжных систем для сложных условий приготовления пищи. Его практический опыт охватывает проектирование воздушных потоков, планирование долговечности и детали, обеспечивающие длительный срок службы вытяжных зонтов для уличных барбекю в реальных условиях.
Опыт: Более 30 лет опыта в области кухонной вентиляции, изготовления изделий из нержавеющей стали, проектирования воздушных потоков, планирования долговечности и решений для вытяжной вентиляции коммерческих помещений.
Социальные сети: YouTube @jilu_kitchen
Фейсбук
Инстаграм