Calcul d'une hotte de cuisine : comment calculer la puissance d'un appareil d'extraction

L'atmosphère de la maison est plus ou moins protégée de la rue poussiéreuse et polluée, mais est sans défense contre les polluants atmosphériques produits par la cuisine.Convenez qu'une fenêtre ouverte lors de la cuisson est extrêmement rare.

Vous avez besoin d'une hotte aspirante au-dessus de la cuisinière et d'un conduit de ventilation avec une sortie « à l'extérieur », mais calculez d'abord la hotte de la cuisine pour sélectionner un équipement avec une puissance adaptée. Mais comment faire cela sans faire appel à des spécialistes ?

Nous essaierons de vous conseiller - ce document explique en détail la procédure à suivre pour effectuer le calcul, fournit des formules et des exemples spécifiques de calculs. Des photos visuelles et des conseils vidéo utiles sur le choix et l'installation des hottes sont également inclus.

En suivant les recommandations, vous pouvez calculer indépendamment la puissance requise du dispositif d'échappement, qui éliminera rapidement et complètement l'air évacué.

En quoi une hotte est-elle différente d'une ventilation ?

Dans les appartements modernes, au-dessus de la cuisinière se trouve un hotte aspirante, mieux connu sous le nom de capuche. De nombreux propriétaires sont convaincus que ce collecteur d'air est responsable de la ventilation de la cuisine.

Par conséquent, en toute conscience, ils conduisent le tuyau de ventilation de la hotte jusqu'au trou de ventilation, conçu et construit par les concepteurs du bâtiment de grande hauteur.

Que se passe-t-il si la ventilation standard de la cuisine est bloquée par un conduit d'air provenant d'une hotte aspirante ? L'intensité de l'échange d'air dans l'appartement diminuera fortement.

Les installateurs de hottes de cuisine et les vendeurs de parasols de cuisine affirment généralement le contraire. Ils diront : cet équipement améliorera considérablement la qualité de l'air fourni à la maison, car il dispose d'une puissante unité de ventilation.

Cependant, la puissance d’une hotte de poêle n’a rien à voir avec la ventilation. La raison en est que le renouvellement de l'air dans les appartements de la plupart des immeubles résidentiels de grande hauteur, en particulier ceux construits avant 2000, a été conçu dans l'attente de ventilation d'alimentation et d'extraction.

Le principe de l'échange d'air dans un immeuble à plusieurs étages repose sur des sources d'air soufflé (fenêtres, bouches d'aération, etc.) et des conduits d'évacuation (Fig. de gauche). Ces derniers sont affichés verticalement sur tous les étages du bâtiment. La hotte de cuisine peut être raccordée au conduit (photo de droite) ou non raccordée

L'air de la rue pénétrait par les fissures des cadres de fenêtres et de la porte d'entrée. Et les chaînes ventilation dans la cuisine, dans la salle de bain et les toilettes servaient à évacuer l’air « vicié ». Il semblerait – qu’est-ce qui ne va pas ?

La hotte de la cuisine sert à extraire l'air. Alors pourquoi ne pouvez-vous pas y « coller » un conduit d’air provenant d’une hotte aspirante ? Tout est question de performances aériennes.

Une hotte de cuisine non connectée au système de ventilation général de la maison évacue l'air contaminé par un trou de ventilation séparé ou fonctionne comme un récupérateur sans fonction d'évacuation des masses d'air

Les conduits d'air dans les immeubles résidentiels sont conçus pour une certaine charge. En général, le débit de toute communication est soigneusement calculé dès la phase de conception.

Et dans des conditions idéales (parois propres du conduit de ventilation, aucune interférence à l'entrée ou à la sortie, etc.), la performance de la ventilation naturelle dans un appartement en grande hauteur sera de 160-180 m³/h.

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Caractéristiques de la hotte de cuisine

Les modèles de hottes aspirantes ont une puissance nettement plus élevée - 200-1100 m³/h.Cette puissance est nécessaire pour aspirer les polluants volatils générés lors de la cuisson dans le conduit d’air.

Cependant, les vendeurs de hottes évoquent une raison différente pour choisir la puissance d'un dispositif d'évacuation : la nécessité d'un échange d'air fréquent dans la cuisine.

Le conduit de hotte installé au-dessus du poêle n'est pas responsable de l'échange d'air dans la cuisine. Cet appareil élimine uniquement les produits de cuisson volatils. Légende : A - évacuation des produits de combustion du poêle, B et C - sens du mouvement de l'air lors de l'échange d'air

Les normes de ventilation mécanique prévoient en fait des changements d'air de 10 à 12 fois dans le volume de la pièce desservie (SNIP 41-01-2003).

Mais la hotte située au-dessus de la cuisinière ne remplit pas la fonction de « ventilation de la pièce » car elle n'en est pas capable.

L'air ayant besoin d'être renouvelé (remplacement) s'accumule près du plafond. La hotte aspirante n'est pas en mesure de l'aspirer dans le conduit de ventilation - sa douille n'est pas placée assez haut. Et le flux d'air lors de l'éjection et de l'injection se comporte différemment.

L'installation électromécanique aspire l'air à une distance ne dépassant pas le diamètre de la douille d'aspiration. Ceux. avec une largeur de hotte de 400 mm, l'air situé à pas plus de 400 mm de la prise y sera aspiré.

Pendant ce temps, le flux d'air est libéré sur une distance supérieure à 15 diamètres de l'ouverture d'échappement.

Un exemple simple de « maison » : un ventilateur domestique allumé. Sur la face arrière, le mouvement de l'air est à peine perceptible, mais sur la face avant, il y a un puissant flux d'air. D’ailleurs, l’aspirateur ne fonctionne que pour aspirer la poussière à une distance minimale du tapis.

Le seul moyen efficace d’éliminer les produits de cuisson volatils est un conduit de ventilation indépendant. Sinon, les odeurs resteront dans la maison

La hotte aspirante au-dessus de la cuisinière remplit la seule tâche : éliminer l'air qui lui parvient de la surface de la plaque de cuisson.

Bien entendu, en échange de l’air pompé, une autre partie de celui-ci s’écoulera vers le poêle depuis une fenêtre, une porte ouverte vers la pièce voisine, etc. Mais un changement complet du volume d'air dans la cuisine ne se produira pas.

Si les odeurs de cuisine montent jusqu’au plafond, elles ne participeront pas au mélange et seront difficiles à éliminer.

C'est pour cette raison que les instructions relatives aux hottes aspirantes contiennent les conditions suivantes placement de la capuche et travail : à 600 mm de la cuisinière électrique ; 750 mm de la cuisinière à gaz ; Ne laissez pas l'air circuler (courants d'air) lorsque la hotte fonctionne, sinon des odeurs se propageraient dans toute la pièce.

Une hotte de cuisinière ne permet pas de renouveler l'air dans la cuisine. Lors du choix de son modèle, le volume d’air de la pièce n’a pas d’importance. La relation entre la taille de la cuisine et la puissance de la hotte aspirante a été inventée par les vendeurs de salons d'électroménagers de cuisine.

Comment calculer la puissance d’échappement requise ? Bien sûr, en fonction des performances de la cuisinière.

Lors des calculs pour sélectionner une hotte de cuisine, les facteurs suivants doivent être pris en compte :

La procédure de calcul de la hotte aspirante

Pour calculer les performances requises de la hotte, vous devez connaître les paramètres du poêle.

Dans le calcul donné ci-dessous à titre d'exemple, les caractéristiques d'une cuisinière à gaz du fabricant slovène Gorenje (modèle GI633E35WKB) ont été utilisées. Veuillez noter que la marque et le modèle du poêle ont été choisis arbitrairement.

Vous pouvez également trouver des informations sur la façon de accrocher la hotte au-dessus de la cuisinière à gaz, discuté dans notre autre article.

La hotte n'est pas capable d'effectuer un changement d'air par 10 dans la cuisine. Pour calculer sa puissance, il faut connaître la puissance calorifique et les dimensions du poêle

Les calculs ci-dessous ont été effectués selon la méthode RNP "ABOK" 7.3-2007. Malgré la finalité « industrielle » de cette méthode (ventilation de locaux de restauration chaude), ses formules peuvent être utilisées pour calculer les paramètres d'une hotte de cuisine domestique.

Lors de la cuisson des aliments, le poêle génère de la chaleur qui doit être récupérée (épuisée). La chaleur générée par le poêle crée des courants d'air de convection au-dessus de celui-ci, ce qui simplifie le fonctionnement de la hotte aspirante. Mais il est impossible d'éliminer complètement la pollution de l'air au-dessus du poêle en s'appuyant uniquement sur la convection.

Étape #1 - calcul de la puissance thermique totale

Les particules volatiles générées pendant la cuisson sont acheminées vers la hotte ou le panneau par flux d'air de convection. C'est la chaleur développée par les brûleurs qui fournit les volumes d'air à éliminer. Il est donc nécessaire de calculer leur puissance thermique totale.

Pour le déterminer, la formule est utilisée :

Q_T=q₁+q₂+q₃+q₄,

Ici q – puissance thermique nominale d'un brûleur, kW.

Le modèle de cuisinière considéré comporte quatre brûleurs à gaz en surface ; leurs puissances thermiques doivent être résumées.

Nous comptons: Q_T=1,9+1,9+1,0+3,5=8,3 kW. La valeur de puissance calorifique obtenue est valable lors d'une cuisson sur tous les brûleurs simultanément, ce qui est rare.

La puissance d'une hotte de cuisine dépend directement des paramètres thermiques du poêle. Ce sont les brûleurs qui forment le flux de convection qui nécessite une hotte aspirante. Légende : Lo - débit d'air, A/B - largeur et profondeur de la dalle, h - hauteur de la dalle, Z - hauteur de la dalle à la hotte, Qk - puissance thermique totale du flux convectif

En principe, il est possible de prendre en compte le dégagement de chaleur de seulement trois brûleurs ayant la puissance calorifique la plus élevée. Mais laissons ça comme ça, juste au cas où.

Pour calculer la puissance de la hotte, il faut déterminer le débit d'air (L_o) selon les paramètres de la cuisinière. Cependant, la formule du débit d'air nécessite le calcul de paramètres intermédiaires - le diamètre hydraulique de la surface de la dalle (D), flux d'air dans le flux convectif (L_ki) et débit volumétrique des produits de combustion (L_ri).

Également dans le processus de calcul, des coefficients développés par des spécialistes de NP "ABOC" sont utilisés. Les valeurs des coefficients ont été sélectionnées en fonction de paramètres adaptés aux poêles domestiques.

Étape #2 - calcul du diamètre et du débit hydraulique

Commençons par calculer le diamètre hydraulique et le débit d'air convectif. Le premier paramètre est déterminé par la formule :

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

Où:

• UN – largeur de la cuisinière, m ;
• B – longueur de la cuisinière, m.

Nous substituons la largeur et la longueur du modèle de cuisinière à gaz sélectionné pour le calcul approximatif : D=2*0,6*0,6/(0,6+0,6)=0,6m.

Entre autres choses, le choix de la puissance de la hotte est lié à l'emplacement prochain de l'appareil. Plus il y a d'espace libre autour du parapluie, plus la capuche doit être puissante. Pour un appareil situé dans un coin, un facteur de correction de 0,8 est introduit, pour un système « en îlot » de 1,1

Pour déterminer le volume du flux convectif, il faut d'abord connaître la part du dégagement de chaleur convective de notre dalle. Il est calculé à l'aide de la formule :

Q_k=Q_T*K_je*K_K,

Où:

• Q_T – puissance de la plaque déterminée ci-dessus, kW ;
• K_je – la part de chaleur sensible générée par la puissance thermique des équipements de cuisine. Pour un poêle domestique, la valeur retenue est de 250 W/kW ;
• K_K – la proportion du dégagement de chaleur par convection par rapport au dégagement de chaleur sensible des équipements de cuisine. La valeur acceptée est 0,5.

Nous substituons les données numériques dans la formule et calculons : Q_k=8,3*250*0,5=1037,5 W. Passons à autre chose et commençons à calculer le débit d'air convectif.

La formule est la suivante :

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

Où:

• k – coefficient obtenu expérimentalement par les spécialistes du NP « ABOK ». Il est pris égal à 5·10^-3;
• Q_k – la part du dégagement de chaleur convective de la dalle calculée ci-dessus, W ;
• z – distance entre la surface du poêle et la hotte aspirante, m. La distance verticale minimale de la hotte à la cuisinière à gaz est de 0,75 m ;
• D – diamètre hydraulique de la surface des carreaux, m. La formule de son calcul et un exemple de calcul sont présentés ci-dessus ;
• r – facteur de correction dont la valeur dépend des conditions de placement de la hotte (voir l'image du tableau ci-dessus). Dans notre exemple, la position de la hotte aspirante « à côté du mur » sera sélectionnée, avec une valeur de coefficient de 0,75 (en raison de la « proximité » conditionnelle des meubles d'armoires à côté, qui sont généralement destinés aux cuisines).

Nous déterminons le débit convectif en substituant des données numériques dans la formule :

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

Comme le montrent les résultats du calcul, le flux d'air résultant de la convection sur le poêle est assez intense. En tenant compte de ces données, vous pourrez choisir la bonne puissance du groupe d'échappement.

Étape #3 - calcul de la puissance de la hotte aspirante

Une cuisinière électrique n'émet pas de produits de combustion pendant la cuisson, car Les brûleurs sont chauffés sans combustion ouverte - grâce aux radiateurs. Mais les brûleurs à gaz produisent des produits de combustion et la hotte devra les éliminer.

Formule de calcul du débit volumétrique des produits de combustion du méthane :

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

Ici Q_T – puissance installée de la cuisinière, kW. Ce paramètre a été précédemment trouvé par nos soins.

Nous entrons ses données dans la formule et obtenons : L_ri=3,75*10^-7*8,3= 3,1125*10^-6.

Il ressort clairement de l'exemple que le débit volumétrique des produits de combustion d'une cuisinière à gaz domestique est faible. Par conséquent, lors de la détermination des paramètres d'une hotte de cuisine, il est permis de les négliger.

Les bords de la hotte doivent dépasser légèrement les limites de la dalle. A est la largeur de la hotte, B est la profondeur de la hotte. Un surplomb de 100 mm suffit pour éviter que le flux convectif du poêle ne se mélange à l'atmosphère de la maison.

Il est donc temps de calculer le débit d’air de notre poêle. C'est le paramètre déterminant lors du choix d'une hotte.

La formule pour le calculer :

L_o=L_ki+L_ri,

Où:

• L_ki – valeur du débit d'air du flux convectif s'élevant au-dessus de la dalle, m³/Avec;
• L_ri – données sur le débit volumétrique des produits de combustion du gaz naturel dans les brûleurs du poêle, m³/Avec.

Il ne reste plus qu'à saisir les données et calculer le débit d'air requis en arrondissant le résultat à trois décimales : L_o=0,061+3,1125*10^-6=0,061 m³/Avec. Nous avons trouvé le débit d'air en mètres cubes par seconde, mais pour sélectionner le modèle de hotte aspirante, nous avons besoin de mètres cubes par heure (L).

Pour traduire m³/s en m³/h, multipliez le débit d'air résultant (L_o) par le nombre de secondes dans une heure et par le diamètre hydraulique du plateau (D)/L=0,061*3600*0,6=131,76 m³/h.

Ainsi, la puissance maximale suffisante de la hotte aspirante pour le modèle de cuisinière à gaz Gorenje présenté dans l'exemple, arrondie « en réserve », sera de 150 m³/h. Une plus grande puissance n’est tout simplement pas nécessaire : c’est un gaspillage d’électricité.

Pourquoi un capot puissant ne « tire-t-il » pas ?

Tout d'abord, vous devez vérifier l'état du canal de ventilation dans le dispositif d'évacuation lui-même, retirer et laver (ou remplacer) les filtres - gras et peut-être charbon, qui dépend du modèle de hotte. Les meilleures méthodes pour nettoyer la graisse d'une hotte de cuisine sont passées en revue Dans cet article.

Vous devez également vous assurer que l'unité de ventilation est en état de marche et qu'elle est alimentée en électricité.

Le fonctionnement de la hotte peut également être gêné par des courants d'air qui gênent le mouvement vertical du flux d'air de convection provenant du poêle. Si le problème d'une hotte « faible » n'est pas détecté, sa source se situe à l'extérieur de la cuisine.

Les performances de la hotte aspirante dépendent de la section du conduit de ventilation où vont les fumées du poêle. Et les propriétaires installent souvent une hotte trop puissante ou lui attribuent un mode de fonctionnement exagéré.

Les propriétaires résidentiels suivent une logique simple : plus le ventilateur tire fort, meilleure est l'élimination des contaminants volatils du poêle.

Ce n'est pas vrai. Les performances et le fonctionnement du système de hotte de cuisine dépendent directement des caractéristiques de débit du conduit de ventilation.

La sortie du conduit de ventilation de la hotte de cuisine vers la façade du bâtiment assurera la sécurité du tirage dans le conduit de ventilation. L'installation d'un clapet anti-retour et d'un couvercle de gril est requise.

Par exemple, un conduit de ventilation pour l'échange d'air soufflé et extrait situé dans le mur d'une maison mesure plus de 150 m³/h d'air qu'il ne peut pas éliminer.

Premièrement, la section transversale de ces conduits de ventilation ne dépasse pas 130-140 mm, ce qui n'est pas suffisant pour une ventilation mécanique. Deuxièmement, la ventilation par conduits standard dans les immeubles de grande hauteur est longue et présente de multiples irrégularités.

Les instructions de l'unité de ventilation contiennent généralement un diagramme montrant la relation entre la pression dans le conduit de ventilation et les performances. Une augmentation de la pression entraîne une diminution des performances de la hotte.

Les conduits de ventilation des maisons sont mal assemblés : murs inégaux ; la solution coule; rétrécissement dû à des blocs déplacés ; beaucoup de tours. Ou même complètement - la gaine de ventilation peut être obstruée. Dans une telle situation, sans le nettoyage est indispensable.

Les tentatives visant à augmenter les performances d'une hotte de ventilation reliée au conduit de ventilation de la maison ont l'effet inverse.

Plus le flux d'air est fort, plus il est intensément gêné par des défauts de section transversale du conduit de ventilation. Et si l’air activement pompé ne peut pas avancer, il recule.

Un exemple simple est un ballon de football. Plus vous pompez d'air dans une telle boule, plus il est difficile de faire fonctionner la pompe. L'obstacle devient la pression - il y a beaucoup d'air, il a tendance à revenir par le tube, poussant la poignée de la pompe vers l'extérieur.

La situation est similaire avec une hotte de grande puissance : plus l'air fourni est intense, plus son fonctionnement est bloqué.

En plus de bien sélectionner une hotte de cuisine en fonction de sa puissance, il est important de choisir l'emplacement idéal pour son installation.

Le conduit de ventilation idéal pour une hotte de cuisine est court, avec un minimum de coudes. Par conséquent, il est nécessaire d'évacuer l'air du poêle non pas par le conduit d'alimentation et d'évacuation, mais par celui spécialement conçu pour la hotte aspirante.

Un trou dans le mur de façade, un conduit d'air rigide ou flexible (idéalement rond), clapet anti-retour et une prise d'air en treillis à la sortie du canal. C'est ainsi que vous devez équiper une hotte de cuisine.

Plus de détails sur l'arrangement soupape d'échappement à travers le mur nous avons regardé la rue dans notre autre article.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Puissance, marque, design et principe de placement de la hotte – les vendeurs d’appareils de cuisine parlent de tout cela de manière colorée.

A partir de la vidéo ci-dessous, vous découvrirez les nuances de choix qui ne sont pas mentionnées par le personnel commercial. Les modèles de hottes se distinguent non pas par leur design, mais par la qualité d'assemblage et de configuration :

Dans la vidéo suivante, des artisans percent un mur dans un immeuble de grande hauteur pour y installer un conduit d'air pour une hotte aspirante.Le travail est réalisé avec des outils professionnels de manière rapide et précise.

Un conduit de ventilation est monté sur l'ouverture préparée, qui sera reliée à la hotte une fois la cuisine terminée :

La plupart des vidéos sur les hottes de cuisine à usage domestique contiennent des informations promotionnelles ou simplifiées de leur choix. De plus, la procédure de calcul de la puissance n'est indiquée nulle part - il s'agit de "volumes de cuisine" et de "mises à jour décuplées de l'atmosphère".

Nous sommes sûrs que Il n'y a qu'une seule façon d'équilibrer l'atmosphère de la maison : avec le calcul correct des équipements de purification de l'air.

Votre hotte de cuisine fait-elle un excellent travail pour éliminer l’air vicié ? Partagez votre expérience en matière de calcul de puissance. Ou peut-être avez-vous utilisé une méthode plus simple au lieu de formules et de calculs complexes ? Parlez-nous-en - laissez vos commentaires dans le bloc ci-dessous.