HVAC-Cocinas

Sistemas de Ventilación para Cocinas
Guía de Diseño y Aplicaciones
Septiembre
2005
Contenido
SECCIÓN
PÁGINA
Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
1:
Tipos de Campanas de Ventilación para Cocinas Comerciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
2:
Determinando el Valor de Extracción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
3:
Suministro y Manejadoras de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
4:
Distribución del Aire y Prueba del Flujo de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
5:
Extracción de Grasa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
6:
Sistemas de Supresión contra Incendios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
7:
Sistemas de Control de Energía (Operación de Volumen Variable) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
8:
Selección de Unidades
Selección de Extractor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
Selección de Manejadoras de Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
9:
Sistemas de Ductos y Pérdidas de Presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
10:
Sistemas de Distribución para Servicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
11:
Consideraciones en el Diseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
12:
Problemas y Soluciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
Glosario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
13:
Guía de Consulta Rápida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49-52
Método de Greenheck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
Consideración del Área Libre y Factores de la Campana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50
Referencias, Códigos y Recursos Informativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
Páginas de Internet para Sistemas de Ventilación para Cocinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
Nuestra Garantía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
2
INTRODUCCIÓN
Una campana de cocina no es solo una caja. Cada cocina comercial requiere ventilación, y en el pasado, la
importancia de un sistema de ventilación adecuado pasó por alto. Hoy, los diseñadores, las personas encargadas
de la instalación y los operadores reconocen el valor de los sistemas de ventilación para cocinas comerciales bien
diseñados. Poniendo énfasis en “todo el sistema” porque no es solo una caja, es un sistema diseñado con
campanas de extracción, ventiladores, manejadoras de aire, equipos para eliminar la grasa y más. Tomando el
tiempo para diseñar un sistema de ventilación para cocinas apropiadamente incrementa la salud y seguridad de los
operadores en la cocina, aumenta la eficiencia y el propietario ahorra energía.
Esta guía trata muchos factores que deben ser analizados cuando se diseña un sistema de ventilación eficiente.
Ofrece los antecedentes en las teorías del diseño de todo el sistema, tipos de productos y sus aplicaciones,
cálculos necesarios y ejemplos de ellos, localización de averías y más. Esta guía ayudará en el desarrollo de un
sistema bien balanceado y funcional.
A pesar de que esta guía ayudará en un diseño exitoso, es importante tener en mente la variación de estándares y
códigos que se han adoptado. Cada país puede tener requisitos un poco diferentes con los cuáles el diseñador
tiene que cumplir. Se debe consultar a la autoridad local que tiene juridicción para asegurar que el diseño final
cumple con los requisitos establecidos. Revise la sección de diseños y códigos en las páginas 52 y 53 de esta
guía para una lista de los códigos comunes. Si desea tener información más detallada acerca de cualquier de
estos temas, por favor, contacte a Greenheck.
Manejadora de Aire
Extractor con Descarga Vertical
Extensión de Base Ventilada
Control de Volumen Variable
Controles contra Incendios
Campana para Cocina Comercial
Filtros
3
1
TIPOS DE CAMPANAS PARA COCINAS COMERCIALES
Dos Tipos de Campana
Hay dos tipos de campanas para la cocina comercial. Estas campanas se clasifican como una campana de
ventilación TIPO I o TIPO II. Las campanas TIPO I se utilizan sobre equipos de cocina que producen masas de
calor y grasa. Estas campanas requieren un sistema de ductos totalmente soldados. Las campanas TIPO II se
usan sobre equipos de cocina que no producen grasa y solo extraen calor y condensación. Hay varias categorías
de campanas de ventilación TIPO I y TIPO II para diferentes aplicaciones y preferencias personales.
Campana Estilo Marquesina TIPO I
La campana estilo marquesina tiene el concepto de descarga vertical para capturar y
contener el aire contaminado generado durante el proceso de cocina. El aire
caliente es menos denso que el aire rodeante provocando ser
flotante. Si no se presentan corrientes de aire laterales, el
aire contaminado subirá hacia la campana donde será
capturado y contenido hasta que pueda ser extraído
por los filtros de grasa y expulsados hacia afuera. Las
campanas de pared, isla individual e isla doble
representan las tres configuraciones de campanas tipo
marquesina. A pesar de que cada configuración se
instala en el techo directamente sobre el equipo de
cocina, cada uno es utilizado para una aplicación diferente.
Campana Estilo Marquesina para Pared
La campana marquesina para pared se utiliza cuando el equipo de cocina está contra la pared. Las campanas que
están contra la pared tienden a capturar y contener la masa de calor contaminado usando menos flujo de aire que
en una aplicación tipo isla. La manejadora de aire de la cocina entra por debajo de la campana reemplazando el
aire siendo extraído. La pared que se encuentra en la parte trasera de la campana causará que la manejadora de
aire suministre aire por la parte delantera y por los lados de la campana creando un flujo de aire que va por el
frente hacia atrás. El humo saldrá del equipo de cocina y será atraído hacia cualquier superficie paralela y cerca al
equipo de cocina, en este caso, la pared. Este fenómeno se llama el Efecto Coanda. El humo será dirigido
directamente a la campana, mejorando la captura y contenimiento.
Las corrientes laterales podrían afectar la extracción, pero a un
grado menor que las campanas tipo isla. Deberá consultar a La
Asociación Nacional de Protección Contra Incendios (NFPA 96) y El
Código Mecánico Internacional (IMC) cuando se utiliza una campana
tipo marquesina de pared. Se puede instalar la campana tipo
marquesina de pared directamente contra la pared ó no,
dependiendo el tipo de pared. La NFPA 96 define tres tipos de
paredes; inflamable, flamable limitado y flamable. La mayoría de las
aplicaciones de cocinas comerciales tienen paredes tipo flamable
limitado que requieren un espacio de aire de tres pulgadas entre la
parte trasera de la campana y la pared. La mayoría de los
fabricantes de campanas proporcionan un espacio de 3 pulgadas en
el diseño de la campana que le permite su instilación contra la
pared.
El Código Mecánico Internacional (IMC) requiere una proyección
saliente mínima de 6 pulgadas del equipo de cocina en cada lado de
la campana, y es recomendado que haya una proyección saliente en
la parte delantera mínima de 6-12 pulgadas más allá que la parte
más ancha del equipo de cocina. La proyecciones salientes más
grandes aumentarán la captura y contenimiento.
4
Campana tipo Marquesina
para Pared
1
Campana Individual Tipo Isla
Una campana individual tipo isla se usa sobre una fila de equipo de
cocina localizado donde no hay paredes. Las campanas individuales tipo
isla se ven desde cualquier dirección, y por lo tanto tienen cuatro lados
acabados. Con cuatro lados expuestos, esta campana es más vulnerable
a corrientes, escape y depende solamente del flujo térmico de calor hacia
arriba desde el equipo de cocina y depende de que tan rápido el
ventilador puede extraer el aire contaminado de la campana. Estas
campanas vienen en un tamaño mucho más grande y utilizan más flujo
de aire que una campana tipo marquesina de pared con el mismo equipo
de cocina. La campana individual tipo isla debe sobresalir por encima del
equipo de cocina por un mínimo de 6 pulgada en los cuatro lados de la
campana. Sin embargo, es recomendado que la proyección saliente se
extiende hasta 12 pulgada en los cuatro lados de la campana.
Extendiendo las proyecciones salientes de las campanas aumenta el
volumen de aire que pueda capturar y ayudar a contenerlo. Para evitar un
flujo de aire que va desde enfrente hacia atrás en una isla individual, un
banco V de filtros mejora la captura y contenimiento porque dirige el aire
contaminado hacia el centro de la campana.
Campanas Individual Tipo Isla
Una campana tipo marquesina de pared puede ser instalada como una
campana individual tipo isla con un acabado en la parte trasera
mejorando su apariencia estética. Sin embargo, no es recomendable
porque el flujo de aire que va desde enfrente hacia atrás, típico de una
campana tipo marquesina para pared, causará problemas en capturar el
aire cuando es utilizada como una campana individual tipo isla.
Campana Doble Tipo Isla
Una campana doble tipo isla se localiza sobre dos filas de equipo de
cocina que están espalda a espalda. Esta configuración incluye dos
campanas tipo marquesina de pared instaladas espalda a espalda, de
esta manera cuenta con cuatro lados acabados. Esta categoría de
campana funciona similarmente a la campana marquesina de pared
debido a las dos corrientes térmicas que suben contra si misma, pero
todavía es vulnerable a corrientes que provienen de otros lados. Una
campana doble tipo isla debe sobresalir por encima del equipo de cocina
por un mínimo de 6 pulgada en los cuatro lados de la campana pero
beneficiará una proyección saliente adicional.
Campana Doble Tipo Isla
Campanas Autolavables por Agua
Disponibles en las configuraciones tipo marquesina para pared ó isla
doble, las campanas autolavables por agua son campanas de tipo
marquesina de cartucho. Esto significa que el mecanismo para filtrar la
grasa es parte integral del plenum de extracción. Las campanas
autolavables por agua utilizan boquillas de agua en el plenum de
extracción para limpiar la grasa acumulada por el sistema de filtración
(vea el dibujo 35 en la página 24) después de un período de operación.
Se puede programar un ciclo de lavado para que opere por un tiempo
específico y también para que opere automáticamente al final del día. Se
puede usar el rociado de agua continuo para extinguir la brasa en una
operación de combustibles sólidos para cocinar. La campana está
controlada por una caja de control remoto que incluye una bomba para
ajustar el flujo de detergente, un temporizador para el ciclo de lavado
dentro de un control programable en estado sólido, y un embalse de
detergente. Estas campanas requieren de una mayor inversión y tienen
un costo de operación mayor que los otros tipos de campanas.
5
Campana Autolavable por Agua
Vista Lateral
1
Campanas de Circuito Corto
*Aviso: NO ES RECOMENDADA*
Antes pensaban que las campanas de circuito corto tipo marquesina eran campanas para ahorrar energía. La teoría; para introducir aire
no temperado dentro de la reserva de la campana, reduciría la cantidad de aire temperado siendo extraído de la cocina reduciendo las
cargas de la calefacción y enfriamiento. Esto se llevo a cabo para evitar los viejos códigos que establecían un valor mínimo de
extracción mucho más alto que necesitaban para capturar y contener el aire. El corto en el circuito del aire suministrado 80% a 90%
del valor de extracción dando lugar al escape del aire contaminado. *La Imagen de Schlieren (página 8) confirma solo el 15% del flujo
de aire capturado y el contenido puede pasar por la campana sin causar escape.
Las campanas de circuito corto no son eficientes porque no reponen el aire siendo
extraído de los equipo de cocina, sino que consumen una área valiosa para contener
aire que gasta energía en tres lugares distintos. Primero, el extractor de un tamaño
mayor consume más poder que un ventilador de un tamaño adecuado. Segundo,
operando un ventilador de suministro ó manejadora de aire mientras el aire este siendo
extraído inmediatamente es un uso de fuerza no eficiente. Tercero, saliendo más calor
de la campana hacia el cuarto agrega más trabajo a la carga de enfriamiento de aire
acondicionado. Por estas razones, las campanas de circuito corto aumenta los costos
iniciales y también de operación a plazo largo y por eso no son recomendados.
*Data suministrado por Architectural Energy Corporation,
y Fisher-Nickel, Inc.
Campana de Circuito Corto
Vista Lateral
Campanas de Proximidad
Las campanas de proximidad son campanas TIPO I de menos altura y
Campana de Proximidad
profundidad que una campana típica tipo marquesina. El nombre
“Proximidad” se refiere a su localización cercana al equipo de cocina.
Distancia Vertical UL
Sobre la Superficie para Cocinar
La distancia actual desde el equipo de cocina varía entre los
fabricantes debido a su clasificación UL, sin embargo, son instaladas
típicamente a 10-36 pulgadas por encima del equipo. El equipo de
cocina se pude extender más allá que la superficie delantera de la
campana creando una proyección saliente, por eso puede ser que no
utilicen sartenes u hornos grandes. Vea la clasificación del fabricante.
Aun sin una proyección saliente estas campanas pueden capturar el
aire contaminado debido a su proximidad cercana. Aumentos grandes
de aire contaminado puede escapar por la campana, por lo tanto las
campanas de proximidad son aprobadas para aplicaciones de cocina ligeras a medianas. El
mayor beneficio es una reducción de flujo de aire requerido para capturar y contener el aire en
comparación a una campana tipo marquesina con el mismo equipo de cocina. El ahorro se
obtiene porque las cargas de calefacción y enfriamiento son reducidas.
23" to 36"
1.5" PANEL OPCIONAL
6" OR 12"
3" SEPARACIÓN
ADICIONAL
17" TO 36"
3" AL IGUAL QUE LA
PROFUNDIDAD DE
LA CAMPANA
SUPERFICIE PARA COCINAR
Campanas de Proximidad con Salida de Desviación
Las campanas de proximidad se instalan más cerca al equipo de cocina sometiendo los filtros
de grasa a cargas anormales de calefacción que salen del equipo. Cuando se utilizan equipos de gas donde
se requiere una salida, las campanas de proximidad con salida de desviación ofrecen una ventaja. En lugar de
dejar que el calor de la salida pase por el frente de los filtros, la salida es canalizada para descargar el aire
caliente por la parte de atrás del plenum de extracción, esquivando los filtros de grasa. Normalmente, este
calor pasaría por los filtros, produciendo cargas de calor al personal de la cocina. Las cargas de calor son por
la ausencia de gases calientes en la salida y es menos probable que la grasa se acumule al frente del filtro y
esto permite una limpieza más fácil. Los requisitos del flujo de aire son reducidos porque la campana no tiene
que capturar el calor en exceso, solamente el calor y grasa de la superficie del equipo de cocina.
Las salidas del equipo tienen que ser del mismo tamaño que la cámara de desviación para asegurar que la
grasa no sea atraída a la salida. Las compuertas controlan la cantidad de gases calientes de la salida que
salen por el plenum de extracción. Este flujo de aire es crítico para el buen funcionamiento del equipo de
cocina, por lo tanto, las compuertas tienen que ser instaladas según el equipo de cocina abajo de la campana
particular. Deberá consultar a Greenheck antes de ordenar campanas de proximidad con salida de desviación
para asegurar que la campana coincida con el equipo de cocina. Se recomienda salidas de desviación para
freidoras y planchas.
Salida de Paso
6
1
Campanas TIPO II
Las campanas TIPO II normalmente son referidas como campanas de hornos ó de condensación. Esencialmente,
son campanas sencillas para extracción. El propósito de las campanas TIPO II es de remover calor, humedad y el
aire cargado con olores de los equipos que no producen grasa. Las campanas no contienen filtros de grasa sino
que el collar extrae el aire contaminado. Una campana TIPO II no
requiere ductos con soldadura continua, sino que se utiliza un
conducto galvanizado estándar porque no hay grasa en la carga.
El uso de ductos flexibles no está permitido en las campanas TIPO II.
Campana para Hornos
La campana para hornos es una campana tipo marquesina de
extracción con un collar que remueve el calor y vapor. Estas
campanas son las más sencillas de todas las campanas y
normalmente se colocan por encima de hornos ó equipos pequeños
que producen calor y olor. Para capturar y contener el aire
completamente, se debe medir la proyección saliente de la
campana con la puerta del horno abierta.
Campana para Hornos
Vista lateral
Campana para Condensación
La campana para condensación es una campana de extracción
tipo marquesina con canales en forma de una U para capturar y
dirigir la condensación hacia el drenaje. También tienen un collar
para extraer calor, humedad y el aire cargado con olores. Muchos
fabricantes tienen opciones para deflectores de condensación en
la campana para ayudar a condensar el aire cargado con
humedad. Las configuraciones con uno ó dos deflectores son
típicas, dependiendo de la cantidad de humedad que haya en la
corriente de aire contaminado. Las campanas para condensación
se instalan por encima de los lavaplatos. Se recomienda una
proyección saliente entre 18 y 36 pulgadas para capturar y
contener completamente las masas grandes de calor y vapor.
Campana para Condensación
Vista Lateral
CERTIFICACIÓN DE CAMPANAS
La mayoría de las juridicciones requieren que las campanas de extracción TIPO I llevan el sello UL. Con este
sello se basa la prueba de criterio para las campanas de extracción. La pruebas consisten en temperatura,
proceso de cocina, combustión, falla del ventilador, incendio y prueba de calor. Para completar el análisis, las
campanas tienen que estar operando a un valor del flujo de aire de extracción mínimo para capturar y contener
las condiciones determinadas por el laboratorio.
Aquí es donde la idea falsa del listado UL llega a ser evidente. El flujo de aire mínimo que UL utiliza para probar
las campanas es obtenido en primer lugar ajustando el flujo de aire a la recomendación del fabricante, después
ajustandola para capturar y contener completamente el humo generado al cocinar las hamburguesas. Este flujo
de aire entonces se asume para ser el valor mínimo de captura y contención para la prueba de UL de una
campana particular en un ambiente controlado en el laboratorio. Ahora este flujo de aire se considera seguro
para las pruebas contra incendio. La temperatura de la campana continuará en un rango que no comprometa la
integridad estructural de la campana en el flujo del aire mencionado. El flujo de aire no garantiza la captura y la
contención.
Los valores mínimos del flujo de aire en las campanas UL existen solamente como valores de seguridad. No se
garantiza la captura y contención, no se deberán tomar como un criterio de diseño. Es importante saber que los
valores establecidos por UL son determinados y utilizados bajo condiciones del laboratorio. Los valores mayores
de extracción o un valor menor de suministro pueden ser requeridos en el ambiente real. En aplicaciones de
cocina extremadamente ligeras puede ser que el valor de extracción sea ó este cerca a los valores UL, pero
solamente en situaciones ligeras, de volumen de aire bajo y carga de cocina ligera.
7
DETERMINANDO EL VALOR DE EXTRACCIÓN
2
Tener el valor de extracción apropiado es uno de los cálculos más cruciales de un sistema de ventilación de
cocina. No solamente permite que el sistema capture el aire como fue diseñado, sino que también ahorra dinero
cada año en costos de energía y en los costos iniciales. En toda la industria hay dos métodos comunes para
determinar el flujo del aire de la extracción, que trataremos en esta sección. Es importante establecer como el aire
contaminado es generado y como se comporta.
Frío vs. Caliente
Dibujo 1
Los conceptos utilizados en el pasado para determinar los valores del flujo de aire fueron
desarrollados haciendo pruebas en equipos sin operar (frío). Como se muestra en el
Dibujo 1, artefactos de humo fueron situados enfrente del equipo de cocina y aumentaban
la velocidad de extracción hasta que todo el humo era capturado, así determinando una
velocidad mínima de captura. Adicionalmente eso incrementaba la cantidad de suministro de
aire y poder mantener el cuarto balanceado. Esto disminuía la eficiencia total del sistema.
Humo
Afortunadamente, para la mayoría de las pruebas es requerido que sean realizadas con el
equipo de cocina operando (caliente). El método Greenheck utiliza las corrientes térmicas
producidas por la transferencia de calor de la superficie al aire. Estas corrientes ayudan en
transferir el aire contaminado (calor, grasa, vapor, humo, humedad y combustión de gases) a
la campana como se muestra en el Dibujo 2. Implementando este método se puede reducir
significativamente el flujo del aire requerido para obtener la captura y la contención.
Sabiendo que el aire caliente tiende a elevarse, se puede lograr a tener un sistema menos
costoso y más eficiente.
Equipo de
Cocina sin
Operar
El Equipo de Cocina
Cuando se utiliza el “Método Greenheck” se puede pensar que el equipo de cocina
es como un generador de aire contaminado. La cantidad del aire generado por
cada equipo depende de la temperatura y tamaño físico de la superficie del equipo
de cocina. Las salidas en los equipos de gas también se consideran como
generadores de contaminantes. El calor de la superficie del equipo causa un
cambio en la densidad del aire ambiental creando una descarga térmica hacia
arriba. Mientras el aire caliente sube, es reemplazado por aire en la proximidad
inmediata como se muestra en el Dibujo 2. El aire reemplazado ayuda a
establecer la velocidad mínima de captura en la superficie del equipo y contiene el
aire contaminado generado por el equipo de cocina. Hay muchos factores que
pueden alterar la dirección y velocidad de este aire. Estos factores son tratados en
páginas 42 a 45) de esta guía.
la sección de consideraciones del diseño (p
Dibujo 2
Campana
Descarga
Vertical
Superficie Caliente
Prueba de captura del calor y los contaminantes - Schlieren
La prueba de Schlieren es una herramienta poderosa que ahora se utiliza para las investigaciones en la industria de
la ventilación de cocinas comerciales. Esta prueba hace posible que la gente vea el calor emitido por los equipos
de cocina y la actividad del flujo del aire en la campana. Es una manera excelente para probar la captura y la
contención debido a la habilidad de hacer un acercamiento a lo largo de las orillas de las campanas y observar el
efluente que se escapa. Las imágenes de Schlieren se hacen visibles aprovechando las diferentes densidades del
aire proporcionando una imagen óptica de alto contraste.
Los dibujos 3A & 3B son ejemplos de la
cargas de calor vistas en aplicaciones
comunes de cocina. Las dos campanas
utilizan la misma velocidad de
extracción, sin embargo, el calor se
escapa de la campana al exterior en el
dibujo 3A.
Dibujo 3A
8
Dibujo 3B
Anteriormente no era detectado por el ojo humano, pero es evidente que el aumento de calor en el espacio es
significativo. El dibujo 3B muestra la tecnología PEL de Greenheck, este es un borde que mide 1.5 pulgadas en la orilla
de la parte de abajo de la campana. El borde dirige el flujo de aire de regreso a la campana permitiendo que los requisitos
de PCM sean reducidos sin escape. Un sistema que es diseñado apropiadamente debe verse como la imagen dibujo 3B.
2
Utilizando las Definiciones de Extracción
Utilizando cualquiera de los conceptos, cada pieza del equipo de cocina puede ser categorizada según el valor de
la velocidad de la descarga vertical ó el volumen del flujo de aire por cada pie. Estos valores pueden ser utilizados
para los cálculos de PCM de las campanas. El dibujo 4 categoriza equipos de cocina comunes y provee los
factores de velocidad de la descarga hacia arriba y los Códigos Mecánicos Internacionales de volumen del flujo de
aire por pie lineal necesarios para completar los cálculos.
Reconoce que la categoría extra-pesado contiene equipos de cocina para combustibles sólidos. El sólido es una
fuente de combustible más volátil e incontrolable en la operación de una cocina comercial. No hay un interruptor
de encendido/apagado como la mayoría de los equipos, sino que puede agregarle otro combustible ó dejar que se
consuma el combustible. De esta manera, la carga varía mucho y puede exceder los requisitos contemplados de
extracción. En estas situaciones es importante tener un flujo de aire adicional en la parte de enfrente y medir los
ventiladores de suministro y extracción para poder incrementar el flujo del aire cuando sea necesario. Por último,
para asegura la instalación adecuada, revise los estándares y códigos como: Códigos Locales, Códigos del
Estado, NFPA 96, IMC, u otras agencias requeridas.
Dibujo 4
LIGERO
Hornos de Gas y Eléctricos
Vaporizadores de Gas y
Equipo
(Clasificación de los
Equipos Según
Greenheck )
Eléctricos
Estufas de Gas y Eléctricas
Calentadores de Comida
Ollas para Cocinar Pasta
MEDIANO
PESADO
Hornos Combinados
Freidoras Eléctricas y de Gas
Planchas
Sartenes
Parrilla
Plancha Eléctrica
Freidora para Sartenes
EXTRA PESADO
Parrilla de Gas
Mezquite
Parrilla Infrarroja
Plancha con piedra Lava
Parrillas en cadena
Hornos para Pizzas
Método de Greenheck
(velocidad de descarga
en pies/minutos)
50
85
150
185
Código Mecánico
Internacional 2003
(pcm por pie lineal)
200
300
400
550
Una batería de cocina típica ha sido creada y será utilizada para ilustrar el método del código IMC, el Método
Greenheck, La Consideración Pie Libre, y el método del Volumen del Flujo del Aire por pie lineal de Greenheck.
El dibujo 5 muestra un equipo de cocina típico.
Dibujo 5
Freidora
Parrilla
36 in. x 30 in. 24 in. x 30 in.
PRESUNCIONES
Horno
36 in. x 36 in.
• Espacio de 3 pulgadas detrás de la campana
• Se requiere una proyección saliente en los lados y el frente de
6 pulg.
• Dimensiones de la Campana : 9 pies de largo x 4 pies de ancho
EJEMPLO IMC
(Código Mecánico Internacional)
• El Método de Greenheck tiene un área real de contención de 45
pulg. tomando en cuenta las 3 pulg. del espacio integral del aire
El IMC requiere que cuando calcule la velocidad de extracción para una combinación de equipos, aplique el valor más alto de
extracción por lo largo de la campana. Por lo tanto, en el caso de la campana de arriba, el IMC requiere 300 pcm/pie por los 9 pies de
la campana proporcionando un total de 2700 pcm. Además, el IMC y la NFPA recomiendan que cualquier campana sobre un equipo de
cocina de combustibles sólidos deberían tener por separado una campana, ducto y sistema de extracción.
9
El Método Greenheck
2
Freidora
Parrilla
36 in. x 30 in. 24 in. x 30 in.
Horno
36 in. x 36 in.
QC - La cantidad de aire contaminado
generado por el equipo de cocina. Observe
el dibujo 4, identifique la velocidad
apropiada de la descarga y multiplíquelo
por el área del equipo.
QF - La cantidad de aire requerido para
contener oleadas y corrientes. Use la
velocidad mínima para la descarga de 50
ppm y multiplíquelo por la diferencia entre el
área de la campana y la del equipo.
QE
QF
QC
10
Método Greenheck del volumen del flujo de aire por pie lineal (pcm/pie lineal)
La industria de ventilación de cocinas comerciales tiene varias maneras para calcular el flujo de extracción
requerido para obtener captura y contención. La mayoría de las empresas, estándares y códigos utilizan flujo de
aire en pcm/pie lineal. Para demostrar una comparación, Greenheck sugiere los siguientes valores pcm/pie lineal
en Dibujo 6 abajo. El ejemplo del cálculo abajo utiliza un equipo de cocina típico del Método Greenheck de la
página anterior. Similar al Método Greenheck, el método de pie lineal es para equipos específicos. Use el volumen
apropiado del flujo de aire por lo largo de cada equipo. Utilice el flujo de aire ligero para las salientes y la suma de
los valores individuales es el total del flujo de aire. Finalmente, note que se debe aplicar los factores de la campana
después de obtener un valor de extracción pcm/pie lineal.
TIPO DE CAMPANA
LIGERO
MEDIANO
PESADO
EXTRA PESADO
Marquesina de Pared
200
250
350
450
Ambientales
150
200
300
N/A
Dibujo 6
Nota: 1. Las campanas Tipo Isla Doble son consideradas como dos campanas de pared.
2. Las campanas Tipo Isla Sencilla necesitan ser multiplicadas por el factor de la campana después de utilizar el valor de la campana de
pared Tipo Marquesina.
EJEMPLOS DE CÁLCULOS
Límites y Presunciones
(para cálculos de pcm por pie lineal)
1. Utilizado para Campanas de 54 pulg. ó
de menor ancho
2. No puede ser utilizado para hornos de
Pizza
3. No puede ser utilizado para cocina fría
4. 6 pies. 6 pulg. de altura colgante
5. Corrientes verticales
6. Ventilación apropiada del cuarto
7. Proyecciones apropiadas
CONSIDERACIÓN DEL ÁREA LIBRE
El método de Greenheck asume en la mayoría de los casos una proyección ó sobresaliente de 6 pulgadas en el
frente y los extremos de la campana bajo condiciones de cocina. Desafortunadamente, el método penaliza para los
pies cuadrados adicionales de campana vacía. La proyección adicional puede ayudar a aumentar la captura
utilizando un tanque de contenido mayor para el aire contaminado antes de que sea extraído, ayudando a generar
corrientes de aire mayores. Sin embargo, hay límites para la eficacia de la proyección. Por lo tanto, Greenheck
permitirá una extensión de 1 pie más allá de las 6 pulgadas
originales de proyección creando un área libre sin aumentar
el flujo de aire requerido. Esto se puede utilizar para el
6
6
Hervidora de Vapor
método de Greenheck y PCM por pie lineal. Vea el dibujo 7.
Horno
pulg.
pulg.
30 pulg. x 30 pulg.
(50 pcm/pies2)
30 pulg. x 40 pulg.
(50 pcm/pies2)
CORRIGIENDO EL ÁREA LIBRE
Proyección Extra = 0.25 pies
Largo de la Campana = 9.0 pies
Velocidad de la Corriente de Aire = 50 pies/minuto
“Método de Greenheck”
Área (50 pcm/pies2)
12 pulg.
Área Libre = 0.25 pies
2
6 pulg.
Área libre de Proyección (0 pcm/pies2)
12 pulg.
* 9.0 pies = 2.25 pies
Flujo de Aire Excesivo (pcm) = 2.25 pies2 * 50 ppm = 112
12 pulg.
Flujo de Extracción Corregido (pcm) = (2125 - 112)pcm = 2013 pcm
11
Área extendida fuera de las corrientes de aire (50 pcm/pies2)
12 pulg.
Dibujo 7
2
2
La gráfica de la derecha muestra la diferencia de métodos
de extracción en PCM entre el método Greenheck y el
método mecánico internacional IMC. En un costo
aproximado de $2.00/pcm cada año, el método de
Greenheck ofrece un ahorro significativo. El método de
Greenheck considera todos los equipos de cocina por
separado para determinar el mejor valor de extracción.
No solamente es el más exacto, si no que también tiene el
menor volumen de extracción de los tres métodos. El
método de Greenheck se especializa en equipos de
cocina para determinar la cantidad apropiada de
extracción requerida evitando un costo mayor en la
operación, la limpieza, ó mantenimiento.
Método
Extracción PCM
Código Mecánico
Internacional
2700
Método de
Greenheck
2013
Greenheck
pcm/pies lineales
2050
Condición
LOS FACTORES DE LAS CAMPANAS
Existen algunos factores que pueden ayudar ó dificultar
el desempeño del sistema de ventilación en la cocina.
Por ésta razón, el Dibujo 8 personaliza la extracción de
aire para cada aplicación. Observe que hay escenarios
en donde incrementará el flujo de aire
significativamente y en otros no habrá cambios ó se
reducirá el flujo de aire. Utilice ésta tabla después de
que haya determinado el flujo de aire utilizando el
método de Greenheck ó el volumen de flujo de aire por
pie lineal de Greenheck. Simplemente multiplique pcm
por la multiplicación de los factores de cada equipo
que aplica.
Factor
Campana Marquesina de Pared
1.0
Campana Marquesina de Pared con
Panel Posterior
1.3
Isla Individual Tipo -V-Banco de Filtros
1.2
Isla Doble
1.0
Mini Paneles - 2x2
0.92
Paneles laterales completos y de Pared
0.90
Solamente Extracción
1.0
Plenums de Suministro
1.1
Parrilla al final de la campana ó debajo
de una campana Tipo Isla Individual
1.2
Altura de Suspensión 6 pies. 6 pulg.
1.0
Altura de Suspensión 7 pies. 0 pulg.
1.1
Dibujo 8
EJEMPLO PARA CALCULAR LOS FACTORES DE LA CAMPANA
Teniendo un valor de extracción determinado 3,000 pcm, ahora ha sido determinado que la aplicación
tendrá las siguientes condiciones:
1. Parrilla al final de la campana (1.2)
2. Paneles Laterales Completos (0.9)
Entonces el nuevo flujo de aire será: Flujo de Aire (pcm) = 1.2 * 0.9 * 3,000 pcm = 3,240 pcm
12
Un ejemplo completo
144 pulg.
Para poner toda la información
de esta sección junta, el
siguiente ejemplo es de principio
a fin. Examine primero el equipo
de cocina y la campana que
están a la derecha y siga con los
cálculos ilustrados abajo.
Freidora
30 pulg.
x
30 pulg.
Plancha
36 pulg.
x
30 pulg.
2
Parrilla
36 pulg.
x
30 pulg.
Estufa
30 pulg.
x
30 pulg.
39 pulg.
48 pulg.
Área Libre
QC - La cantidad de aire contaminado
generado por el equipo de cocina. Observe
el dibujo 4 en la página 9, identifique la
velocidad apropiada de la descarga y
multiplíquelo por la área del equipo.
13
2
QF - Es la cantidad de aire
requerida para contener cargas de
calor y corrientes innecesarias.
Use la velocidad mínima para la
descarga de 50 ppm y
multiplíquelo por la diferencia
entre el área de la campana y la
del equipo.
Todos los cálculos mostrados en éste ejemplo han sido creados bajo el programa
CAPS de Greenheck. Estos ejemplos muestran la lógica utilizada para determinar
propiamente los valores de extracción. Para obtener el programa CAPS, solicitelo en
la página de internet www.greenheck.com ó consulte su representante local de
Greenheck.
14
SUMINISTRO Y MANEJADORAS DE AIRE
El diseño del sistema de manejadora de aire tendrá el efecto más grande en el
funcionamiento de la campana. El suministro de aire se define como aire es llevado
a un espacio, pero la manejadora de aire es dedicada a “reemplazar” el aire que se
extrae. El suministro es llevado hacia la cocina aproximadamente a una velocidad
aproximadamente igual al aire siendo extraído por la campana de cocina. Eso
significa que el 100% del aire extraído tiene que ser reemplazado. Eso se puede
lograr a través de solamente un tipo de suministro, aire transferido, ó por recursos
múltiples. Una leve presión negativa es deseada en la cocina con respeto al
comedor para mantener los olores afuera del comedor, pero los niveles de presión
no deben exceder 0.02 pulg. ca. negativo. La clave del diseño de un sistema es introducir aire
Dibujo 9
manejado en la manera más económica sin afectar la captura y contención de la campana. El
funcionamiento máximo de la campana se puede lograr distribuyendo el aire a velocidades bajas de manera
constante por todo el cuarto como demostramos en Dibujo 9. Esta sección explicará cuál sistema de manejadoras
de aire es deseado para las necesidades particulares en los restaurantes.
Ventilador
en
Línea
Temperado ó no temperado?
La Meta es Comodidad
El aire de afuera que está calentado o acondicionado antes
de que entra la cocina se llama aire temperado. Si la meta es
Aire Temperado
de hacer la cocina cómoda, utilice aire temperado. Si la meta
es de tener un costo bajo, utilice aire no temperado. Aire
Plafón Perforado
temperado y no temperado pueden ser introducidos, pero su
selección del tipo de suministro afectará la comodidad
Frontal Perforado
(confort) y eficiencia económica. Una vez que haya tomado
su decisión, puede seleccionar el tipo de sistema de
Plenum de Suministro
manejadora de aire, pero siempre tenga en cuenta dos
trasero
cosas. Cuando tempera el aire, use una fuente que distribuye
Plenum
de Suministro
el aire por toda la cocina para aumentar la comodidad de los
de Aire
empleados. Cuando usa aire no temperado, use un equipo
que mantendrá el aire cerca a la campana para su extracción Plenum de Suministro
Variable
rápida sin que se mezcle en el espacio causando
incomodidad y aumentando las cargas de calefacción y
Rejilla Frontal
enfriamiento. La temperatura del aire suministrado no deberá
variar a más que 10ºF/-12ºC de la temperatura del
Difusor de 4 vías
espacio(entorno). Sin embargo, se puede exceder este límite
si el aire suministrado no disminuye la comodidad del
espacio ocupado o si es parte de un sistema de aire
Corto Circuito
acondicionado.
La Meta es Economizar
Aire Fresco
Aceptable
Plenum de Suministro
trasero
Plenum de Suministro
de Aire
Frontal Perforado
Plafón Perforado
Plenum de Suministro
Variable
Cortina de Aire
Corto Circuito
Rejilla Frontal
No
Aceptable
Cortina de Aire
Difusor de 4 vías
Los climas del norte con los inviernos fríos y los veranos
cortos y templados, casi siempre requieren que se caliente el
aire suministrado y no habrá enfriamiento. Los climas del sur donde hay veranos largos de calor y humedad Dibujo 10
y tienen inviernos cortos y templados querrán disminuir la cantidad de aire caliente y húmedo que tienen
que acondicionar manteniendo el aire suministrado cerca a la campana. En un ambiente caliente y seco se puede
enfriar el aire en la unidad manejadora de aire usando un ventilador de evaporación que reducirá las cargas del
acondicionamiento sumamente.
Dibujo 10 tiene dos columnas. La columna a la izquierda clasifica las maneras variadas de traer aire temperado adentro de
la cocina. Las mejores opciones distribuyen el aire temperado por todo el cuarto. La columna derecha clasifica las maneras
variadas de traer aire no temperado adentro de la cocina. Las mejores opciones mantienen el aire manejado cerca a la
campana para disminuir las cargas de calefacción/enfriamiento vistas en el resto del edificio. Las opciones de suministro
enumeradas en la parte arriba de cada columna de acuerdo a pruebas e
investigaciones son las mejores maneras de introducir el aire de
suministro. Escogiendo las opciones de suministro en la parte de Dibujo 11
abajo no funcionarán tan bien como las opciones de arriba.
Opciones de Suministro
Suministro Integrado
Extracción Solamente
El aire suministrado puede ser introducido por la campana con un plenum integrado de suministro ó un plenum
externo de suministro.
Las ventajas de usar un plenum externo de suministro contra uno integrado se puede ver en Dibujo 11. La región
sombreada representa el volumen de la campana. Aumentando el volumen permite que más humo y calor pueda
estar guardado en la campana hasta que puede ser extraído. Esto es importante tener sobre un equipo de cocina
que produzca una gran cantidad de calor y humo, tal como una parrilla. Plenum externos de suministro
normalmente cuestan menos y pueden ser instalados a la mayoría de las campanas de extracción.
15
3
Campana de Extracción con
Difusores de Techo sin
Dirección
3
Este sistema funciona mejor cuando
trae aire temperado dentro de la
cocina o puede ser utilizado en
climas donde el aire externo es casi
igual a las condiciones de adentro.
Una campana solo de extracción no
tiene aire de suministro entrando
Dibujo 12
por la campana hacia el cuarto. Este sistema es el menos complejo y en la mayoría de los casos es el
mejor, sin embargo, no puede ser el más económico. La cantidad de aire extraído tiene que ser reemplazado, por
lo tanto utilizará difusores de techo perforados sin dirección y/o aire transferido para reemplazar 100% del aire
extraído. La cosa más importante de acordar es de poner muchos difusores de techo perforado sin dirección por
todo el cuarto para mantener las velocidades de aire bajas y uniformes. La distribución de aire irregular causará
corrientes en la cocina afectando la captura y contención (Dibujo
12). Asegúrese de que el aire transferido desde otro cuarto,
especialmente si se pasa por una ventana, es mantenido a una
velocidad baja. Esto se puede lograr incrementando la cantidad
de aire por los difusores de techo en la cocina.
150 pcm/pies
Suministro Delantero
Localizado en la parte delantera de la campana (Dibujo 13), la
descarga delantera es diseñada para inyectar el aire
suministrado a través del cuarto. Utilice Suministro delantero
Dibujo 13
cuando el aire temperado es suministrado por la manejadora de
aire a una cocina temperada o cuando una manejadora de aire y
la cocina son no temperadas porque se mezclará el aire en el espacio. Se pueden utilizar rejillas para cocinas más
grandes donde se tiene que inyectar el aire más distancia, pero paneles delanteros perforados son recomendados
para velocidades de aire más bajas que reducirán las
Aire Calliente
corrientes en la cocina. El valor máximo para suministro es
Techo
250 pcm/pie por paneles perforados bajo condiciones
ideales. Para un funcionamiento óptimo diseñe según los
valores recomendados de 150 pcm/pies. El suministro
delantero no se debe usar cuando una pared, otra campana,
Dibujo 14
tabla de configuraciones, u otro objeto es menor de 6 pies de
distancia al frente de la campana.
El problema de introducir aire caliente no temperado adentro de un cuarto acondicionado se puede ver en Dibujo
14. El aire caliente no entrará al cuarto y regresara por la campana, sino que se desplazará por el plafón porque es
más flotante. Si la humedad es presente en el aire suministrado, se condensará en el metal del difusor cuando se
mezcla con el aire acondicionado por donde pasa.
Cortina de Aire Integrada
La campana con cortina de aire integrada (Dibujo 15) descarga el aire por la
parte inferior del frente de la campana y dirige el aire hacia abajo. Si el
personal de la cocina requiere de aire fresco, utilice aire temperado. Esta
campana también se puede usar para mantener el aire no temperado cerca a
la campana, sin embargo afectará a la comodidad del personal. Aire flotante,
caliente y húmedo tendrá la tendencia de desplazarse por el cuarto con éste
tipo de campana como el dibujo 14 lo muestra en vez de quedarse dentro de
la campana. El valor máximo de suministro es de 125 pcm/pies. a través de
paneles perforados bajo condiciones ideales. Para un funcionamiento óptimo
diseñe con el valor recomendado de 65 pcm/pies. Use precaución con el
diseño de campanas de cortinas de aire (vea dibujo 17).
16
Dibujo 15
65 pcm/pies
Cortina de Aire Integrada
Plenum Externo para Suministro de Aire
Este plenum (dibujo 16) proporciona enfriamiento en un lugar deseado
cuando se utiliza aire temperado, también puede mantener el aire no
temperado cerca a la campana, lo cuál ahorrará energía. Tiene algunas
ventajas sobre la cortina de aire integrada. Instalado de 14 a 20 pulg.
desde la parte inferior de la campana o pegado al techo, éste plenum
puede proporcionar un flujo de aire de 180 pcm/pies. Para un
funcionamiento óptimo diseñe según los valores recomendados de 110
pcm/pies. Además pueden ser conectados a la parte de enfrente a las
extremidades de la campana de extracción solamente para crear una
cortina de aire por todos los lados expuestos de la campana, de ésta manera
aumenta el volumen de aire traído de la campana.
Dibujo 16
110 pcm/pies.
Plenum Externo para
Suministro de Aire
En el Dibujo 17 observe el área de presión baja causada por el flujo de aire que sale
del plenum externo para el suministro de aire. Cuando las velocidades suben
demasiado, existe una diferencial suficiente en la presión que cause que el calor
escapa de la campana y contamina. Este efecto se puede observar en las cortinas
de aire externas e integradas, sin embargo, las cortinas de aire integradas son más
sensibles a este efecto debido a la ubicación de la descarga.
3
Dibujo 17
>180 pcm/pies.
Campana Combinada
Área de
Presión
Baja
Las campanas combinadas(Dibujo 18) son una combinación de suministro
delantero y una cortina de aire y son más adecuadas para climas más fríos donde
se utiliza el aire exterior para enfriar la cocina. Para considerar las diferentes
partes del diseño de la campana combinada, vea Suministro Delantero (pág.16) y
Campana Combinada
Cortina de Aire (pág. 16). La campana combinada puede traer más aire
manejado que el suministro delantero ó la cortina de aire únicamente, pero
existen los mismos límites para cada parte del plenum. Tiene un máximo
de 250 pcm/pie para el delantero y de 125 pcm/pie por la cortina de aire.
Siempre debe usar paneles perforados para reducir las velocidades y para
150
eliminar escape en la campana. Las velocidades de suministro deben ser
pcm/pies
diseñadas según los valores recomendados de 150 pcm/pie para el
delantero y de 65 pcm/pies para la cortina para un funcionamiento óptimo.
Puede utilizar una campana
Dibujo 18
únicamente para extracción con
Dibujo 19
un plenum variable de suministro
80-160
(Dibujo19) en vez de una
65 pcm/pies
campana combinada que
pcm/pies
aumentará las velocidades de
suministro (vea cortina de aire
externa, suministro delantero) y
Plenum Externo de Suministro Variable
no toma el espacio valioso para
compuerta
captura y contención de la
ajustable
campana.
0-80 pcm/pies
Plenum de Suministro Posterior
Una forma efectiva de introducir aire sin temperar a la cocina es por la
parte posterior de la campana a través del plenum de suministro
posterior (Dibujo 20). Estos plenums también son ideales para aire
caliente en meses fríos puesto que el aire caliente subirá desde la
parte de descarga inferior. Este plenum está instalado a 31.25 pulg.
sobre el nivel del piso y dirige el flujo de aire a través de paneles
perforados por la parte posterior de abajo del equipo de cocina sin
afectar la captura y contención del aire, temperatura del área de cocina
ó las luces de los pilotos. Cuando se utiliza aire sin temperar con
velocidades bajas, mantendrá el aire cerca a la campana. Estos
plenums tienen 6 pulg. de profundidad y se extienden por toda la
longitud de la campana, de esta manera funciona como paneles
posteriores y proporcionan el espacio necesario de 3 pulg. para
combustibles limitados necesarios para la mayoría de las
circunstancias. Este plenum puede proporcionar un máximo de 250
pcm/pies. Para un funcionamiento óptimo diseñe según los valores
recomendados de 145 pcm/pies.
17
Dibujo 20
145 pcm/pies
Plenum de Suministro Posterior
Dibujo 22
Fuentes Multiples
3
El dibujo 21 representa dos
casos. El dibujo a la
izquierda muestra lo que
pasa cuando trae aire
adentro del cuarto de un
Dibujo 21
solo lado y el dibujo a la
derecha muestra aire traído
por todo el cuarto de manera uniforme. Para lograr un flujo de aire uniforme, utilice cualquier de las campanas
juntas con los difusores de techo multiples sin dirección, o transferir aire desde otro cuarto. La cantidad de aire
que pasa por cada difusor disminuye cuando se agregan más difusores, reduciendo las velocidades del aire. Se
puede usar varios tipos de difusores, pero los mejores son difusores de techo sin dirección con paneles
perforados. Puede introducir aire transferido a la cocina a través de los difusores de techo desde el sistema HVAC
del edificio si las velocidades están por debajo de 50 pies/min. en la campana. Dibujo 22 muestra el escape del
humo cuando se utiliza un difusor de 4 vías en menos de 10 pies de la campana. Vea la sección de la distribución
de aire en esta guía para un ejemplo de fuentes multiples.
Dibujo 23
Unidades de Techos
Unidad 1
Unidad 2
600
200
En muchos lugares donde la comodidad es la meta principal,
200
200
800
800
se utilizará una unidad de techo para suministrar aire (Dibujo 23).
1000
1000
Estas unidades condicionan el espacio tomando nada más un
poco de aire desde afuera. El ejemplo muestra que cada unidad de
techo proporciona 1,000 pcm, pero remueven 800 pcm para un
neto de 200 pcm para cada unidad. Así, las tres unidades
proporcionan un total de 600 pcm. Las unidades destinadas para
20% neto por cada unidad
este tipo de uso operan en el modo de “ON” en vez de “AUTO”. El
modo auto enciende y apaga las unidades dependiendo de la
carga para enfriar o calentar. Cuando no están en operación, una
presión negativa enorme ocurrirá. Cuando están en la posición
“ON”, las unidades operarán constantemente y nada más tempera
lo que es necesitado.
Las unidades de techo son las más caras de operar.
Tipo de Suministro Dimensiones
Difusores de Techo Sin Dirección
pulgadas
800
1000
Dibujo 24
Valor Recomendado de
Suministro
pcm/pie lineal
ppm
6 ancho
145
290
Plenum de Suministro
12 ancho
110
150
Plenum de Suministro
24 ancho
180
150
Plenum de Suministro
Variable
11 alto
9 ancho
160
150
Plenum de Suministro
Delantero
18 ancho
150
150
Combinación
Perforada
16 alto
8 ancho
150
150
Combinación de
Rejilla
12 alto
8 ancho
130
Delantero Perforado
16 alto
150
Rejilla Frontal
12 alto
250
8 ancho
75
8 ancho
65
Suministro Posterior
Externo
Integrado
Cuando distribuye aire temperado, los difusores de
techo sin dirección con paneles perforados pueden
mejorar el funcionamiento de la campana y la
comodidad del personal. Utilizando varios
disfavores sin dirección, puede distribuir cantidades
pequeñas de aire por todo el cuarto introduciendo
mucho aire inyectado o de suministro sin
velocidades altas de descarga. Debe utilizar tantos
difusores que sean posibles para aumentar el
funcionamiento de la campana. Los paneles
perforados sin dirección son recomendados para su
uso con difusores de techo y así mantener el flujo
de aire conforme y a una velocidad baja. La
perforación hace que el aire entre suavemente al
cuarto sin una dirección exacta. Por esta razón, se
pueden usar estos difusores cerca a las campanas
en cocinas más pequeñas. La velocidad del aire en
la parte inferior del área de captura de la campana
no debe exceder 50pies/min. No es recomendado
utilizar difusores cerca a la campana y tampoco
deben usar los difusores de 3 y 4 vías en la cocina.
Los difusores de techo son típicamente utilizados en
combinación con una opción para una unidad de
suministro.
Unidad 3
Cortina de Aire
Perforada
Cortina con Rejilla
Circuito Corto
18
150
Limitaciones UL (no recomendado)
Valores de Suministro Recomendados
El dibujo 24 es una lista de recomendaciones de valores de Suministro para cada tipo de manejadora de aire. Estos
valores pueden ser utilizados cuando se diseña el sistema para lograr un máximo funcionamiento de la campana.
CUARTO BALANCEADO Y PRUEBAS DEL FLUJO DE AIRE
Captura & Contención
Captura y contención (C&C) es la habilidad de atrapar el flujo de aire contaminado y mantenerlo adentro de la
campana hasta que puede ser pasado a través de los filtros hacia afuera de la cocina. Una cocina bien diseñada
debe tener aproximadamente cantidades iguales de aire que entran y salen del sistema. Si no sigue esta regla,
C & C sufrirá y tendrá una cantidad notable de aire contaminado que se escapará de la campana, que causará
olor, calor en exceso, y una capa de grasa en las paredes y techo de la cocina.
Corrientes Innecesarias
Otra manera de impedir el escape es reducir las corrientes que atraviesan por toda la cocina. Estos corrientes
provienen de un cuarto no balanceado, distribución de aire desigual, demasiado flujo de aire de una de las fuentes,
o un movimiento de aire que proviene de otra fuente como un ventilador portátil. Una cocina no balanceada calienta
porque el calor se está escapando. El personal tratará de enfriar la cocina y abrirán las puertas y encenderán los
ventiladores y eso es un error. Estas dos cosas originan corrientes que atraviesan el cuarto empeorando la situación.
Si no puede evitar estas corrientes, los paneles a ambos lados de la campana es la manera más fácil y menos
costosa para reducir los efectos de los corrientes. El Dibujo 25 muestra los efectos de un cuarto no balanceado
creando corrientes de aire innecesarias. El Dibujo 26 muestra los efectos de tener un ventilador portátil en el
espacio o cerca a la campana. Evite las dos situaciones representadas en los Dibujos 25 y 26.
Dibujo 25
Dibujo 26
Presión en el Cuarto
La presión dentro de la cocina debe estar
siempre un poco positiva que afuera todo el
tiempo. Eso se puede lograr
proporcionando un poco más aire dentro de
la cocina del que está siendo extraído. El
comedor debe estar a una presión positiva
aún más elevada para permitir salir un flujo
de aire del comedor que mantenga el calor
y los olores en la cocina. A pesar de que el
comedor y la cocina son positivas, la cocina
es negativa en comparación con el
comedor. (Vea el Dibujo 27) La presión
positiva en el cuarto también no permite
que contaminantes de afuera como polvo e
insectos no entren a la cocina mientras
abren puertas para entrega, mantenimiento,
o uso del personal.
Unidad
HVAC
Manejadora
de Aire
Extracción
RTU Neto
MUA
Presión
Positiva
Presión
Positiva
Dibujo 27
19
4
El dibujo 28 es una diagrama típico del suministro de aire para una cocina y un comedor con sus respectivos
valores mostrados en la tabla para el balance de aire. La campana tiene un extractor y una manejadora de aire. La
cocina también tiene una unidad de suministro HVAC (RTU) para ayudar con la carga del aire acondicionado. En el
comedor otra unidad HVAC es utilizada para suministrar el aire y reponer las pérdidas de los baños o áreas
pequeñas de extracción. Aviso, existe aire siendo transferido del comedor a la cocina, entonces la cocina es
negativa en comparación con el comedor que contiene olores, sin embargo el balance del comedor de 200 pcm
de filtración muestra que el edificio total es positivo en comparación con el aire exterior.
Balance del Aire (unidades de pies cúbicos por minuto (pcm)
Flujo de Aire
Entrando
Sistemas de Cocinas
KX - Extracción
4
Flujo de Aire
saliendo
4000
MUA - a la Campana
1500
MUA - a la Cocina
1600
SUP - Suministro HVAC
200
Total
3300
Flujo de Aire
Entrando
Sistemas para Comedores
OSA - Aire Exterior
Flujo de Aire
saliendo
1100
TRA - Aire Transferido al Recipiente
200
de Agua
Aire Transferido a la Cocina
4000
Neto=4000-3300= 700 trasferido desde el comedor (TA)
Total
700
1100
900
Neto = 1100-900 = 200 Exfiltración
KX-4000
MUA-3100
OSA-1100
OSA-200
TX-200
MUA-1600
MUA-1500
600
SUP-800
3900
SUP-2500
SUP-2500
EXF-200
TRA-700
KX-4000
Cocina
Comedor
Recipiente
de Agua
Dibujo 28
20
INSTRUMENTOS PARA PROBAR VALORES DE EXTRACCIÓN Y SUMINISTRO
Para una de las pruebas de AMCA, se utiliza un tubo pitot para medir las velocidades del aire en el ducto. Sin
embargo, los códigos requieren que los sistemas de extracción para cocinas tengan el ducto totalmente soldado.
Por lo tanto no permite la penetración del ducto cuando se utiliza el tubo pitot. Los siguientes dos instrumentos
son alternativos para medir las velocidades
del aire en sistemas de ventilación de
cocinas.
El Probador AIRDATA™ por
Shortridge Industries
Este provador es una alternativa nueva al
anemómetro de hélice rotante. Puede medir
el flujo de aire, velocidad, presión y la
temperatura con facilidad. Consiste de dos
componentes principales, el velgrid: para
sentir el flujo de aire y el probador en si.
Adicionalmente, puede guardar hasta 200
valores y automáticamente siente la
Dibujo 29
temperatura del aire para tomar en cuenta la
densidad del aire local cuando está
midiendo. Diferentes conversiones son requeridas para diferentes tipos de filtros y para convertir el valor de pies
por minuto a pies cúbicos por minuto. Greenheck tiene cuadros con instrucciones para hacer las conversiones de
sus filtros. El Dibujo 29 es una representación del ensamble y operación del probador Shortridge.
Anemómetro de Hélices
Rotantes (RVA)
Este provador mostrado en el Dibujo
30, es utilizado para medir las
velocidades del aire. El aire móvil rota
las hélices del ventilador y eso se
convierte a un valor de la velocidad del
aire en el instrumento. Cuando se mide
el flujo de aire en la campana, tome 6
valores en cada filtro y saque el
promedio. El anemómetro debe estar a
2 pulgadas del filtro y perpendicular a
la dirección del flujo de aire. También
tiene una dirección específica, la flecha
debe apuntar en la dirección del flujo
de aire. La velocidad del aire se puede
convertir a PCM multiplicando un factor de corrección por el promedio de la velocidad de
los filtros. El valor apropiado del PCM se puede obtener
de cada filtro en la campana, el total de PCM se puede
medir sumando el PCM de cada filtro.
Dibujo 30
Deflector para el Balance del Aire de
Extracción (EABB)
El deflector para el balance del aire de extracción es un
accesorio que Greenheck ofrece como una opción para
permitir un flujo de aire balanceado en collares múltiples
para campanas largas, campanas dobles de isla, o para
campanas múltiples que salen de un solo ventilador
como es mostrado en el Dibujo 31. Cuando necesite un
flujo de aire diferente, se puede ajustar el deflector para
cambiar el tamaño de la abertura del collar. Debe probar
la campana para asegurar el flujo de aire adecuado
después de cada ajuste. Vea la página 22 para los
cálculos de presión estático.
Dibujo 31
21
4
Pruebas de Balance
Cada campana con un deflector tiene su propio rango de presión estática. El numero bajo en el rango es
proporcionado por el calculo estándar de la presión estática de una campana. El aumento máximo sobre el
número bajo se puede calcular de la velocidad del ducto en la presión estática baja. Esto es sumado al numero
bajo para obtener la presión estática más alta posible con un EABB.
El aumento máximo en la presión estática es proporcionado en el gráfico o puede ser calculado por:
Aumento Máximo =0.00000036 x (velocidad por el ducto) 2
Después de que el rango para cada campana haya sido calculado, debe ser comparado con la campana con la
presión estática más alta. Si la campana con la presión estática más alta está dentro del rango, las campanas
pueden ser balanceadas con el EABB. Si está arriba del rango, las campanas no pueden ser balanceadas.
Ejemplo 1:
Campana 1:
Ps = 0.58 inH2O
Velocidad de Ducto = 1900 ppm
Campana 2:
Ps = 0.44 inH2O
Velocidad de Ducto = 1800 ppm
La campana 2 tiene la presión estática más baja, en 1800 ppm el aumento máximo en Ps es 1.17. El rango para la
campana 2 es de 0.44 a 1.61. La campana 1 es menor que 1.61 entonces estas campanas no pueden ser
balanceadas.
Ejemplo 2:
Campana 3:
Ps = 2.00 inH2O
Velocidad de Ducto = 2000 ppm
Campana 4:
Ps = 0.44 inH2O
Velocidad de Ducto =
1500 ppm
La campana 4 tiene la presión estática
más baja, en 1500 ppm el aumento
máximo en Ps es .81. El rango parala
campana 4 es de 0.44 a 1.25. La
campana 3 es menor que 1.25 entonces
estas campanas no pueden ser
balanceadas.
Nota 1: Para muchos sistemas, puede
ser que no necesite un deflector en la
campana que tenga la presión estática
mayor. Una excepción para esto es si
cada ducto individual tiene o tenga
presiones estáticas no niveladas.
Nota 2: Cuando seleccione el extractor,
utilice la presión estática de la campana
son el valor más alto y sume las pcm de
todas las campanas.
Aumento Máximo en la Presión Estática para el deflector del balance de Extracción
(Completamente Cerrado)
4.5
Auemnto de Presión Estática en el Collar
4
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Velocidad del Ducto PPM
Dibujo 32
22
EXTRACCIÓN DE GRASA
La extracción de grasa en el flujo de aire es una parte muy importante de la operación de una cocina comercial.
Sin la filtración adecuada, la grasa:
• Se acumulará en el plenum de extracción y los ductos creando:
-Un riesgo de fuego
-Un aumento en la frecuencia para limpiar los ductos
• Se acumulará en el ventilador causando que este sea desequilibrado y pueda resultar en una falla prematura
• Se creará un olor en o cerca del restaurante
• Se acumulará en el techo resultando en deterioro en los materiales del techo.
• Se acumulará en el techo y en los serpentines de enfriamiento
Se puede reducir estos problemas utilizando equipos adecuados para la filtración de grasa.
Historia
Por años, la industria de cocinas comerciales no ha tenido un estándar para asignar un valor a los equipos de
filtración. Eso ha dado lugar a que muchos fabricantes asignan un valor de eficiencia de 90% en sus filtros. Estas
declaraciones son basadas en las pruebas antiguas de la Armada, ULC 710 y las pruebas de seguridad de cargas
de grasa, UL 1046 requeridas para todos los filtros en campanas TIPO I. Son incorrectas porque no toman en
cuenta el tamaño de las partículas de la grasa. Investigaciones empezaron a mediados de los 1990 a desarrollar
una prueba estándar que tomara en cuenta el tamaño de las partículas de grasa para la eficiencia en los filtros.
Con este estándar, se pueden comparar los filtros para la grasa.
Emisiones de Grasa
Total de Emisiones - Vapor y Partículas
Partículas
Cuando se cocina la comida, la fuente
de energía o los productos de comida
que se queman o también como
resultado de una reacción química
producen grasa, agua, vapor y otras
partículas de la combustión. Estas
emisiones son vapores y partículas que
son extraídos a través del sistema de
extracción de la cocina. Los partículas
se adhieren a los ductos, ventiladores,
y los techos.
Vapor
Masa de Emisiones (lb/1000 lb comida)
35
30
25
20
15
10
5
ara
Sp
ag
he
tti
ag
he
tti
za
Sp
pa
ico
ra
ara
pa
ra
Piz
Pi z
za
llo
ica
as
p
ara
pa
ra
Po
Po
llo
s
ue
sa
Ga
sp
urg
mb
Ha
Ha
ica
mb
pa
ra
urg
Pa
ue
sa
s
pa
s
pa
s
Pa
ara
Ga
sp
Ha
Ha
mb
mb
urg
urg
u
ue
sa
s
es
as
0
ap
aE
tuf
Es
Es
tuf
a
de
léc
tric
Ga
s
ctr
Elé
de
rno
Ho
Ho
rno
de
G
Elé
ctr
Pa
rril
la
de
rril
la
Pa
ara
tric
léc
la
E
rril
rril
Pa
Pa
la
de
Fre
ido
ra
Ga
sp
ap
ara
ctr
El´
de
ra
do
Fre
i
Elé
ha
nc
Pla
Pla
nc
ha
de
ctr
ica
Ga
s
pa
pa
ra
ra
Las partículas de grasa son solidas o
liquidas que están suspendidas e el
aire. El tamaño de la partícula puede
ser de .01 to 100 µ (µ = micrones). Un
Dibujo 33
cabello humano = 100 micrones. El
vapor de la grasa se refiere a grasa en estado gaseoso que es mucho más pequeño que la partícula. El vapor se
puede condensar y llegar a ser una partícula ó se queda en el estado gaseoso mientras es extraído a la atmósfera.
En el Dibujo 33 se muestra la cantidad de partículas de grasa y vapor producidas cuando cocinan 1,000 libras de
diferentes tipos de comida en los diferentes aparatos de cocina.
Teóricamente, las emisiones de 0.01 µ se pueden filtrar, sin embargo, no se puede filtrar los vapores utilizando
filtros tradicionales. Una partícula de grasa más grande que 10 - 20 µ es demasiado pesada para quedarse en el
aire y se caerá de la corriente de aire. La mayoría de los filtros operan entre 1 - 10 µ.
Equipo de Cocina
Otro concepto importante que entender es la variación de emisiones producidas por los diferentes tipos de equipo
de cocina. Un estudio fue hecho en 1998 por La Universidad de Minnesota para ASHRAE, reporte 745-RP, que
identificó el tipo y tamaño de grasa emitida por diferentes equipos de cocina. Diferentes cantidades y tamaños de
partículas son emitidos por el equipo de cocina dependiendo del tipo de equipo que utilice y el tipo de comida
siendo cocinada. Los equipos que producen una carga grande de calor típicamente producen cantidades más
grandes de emisiones. El total de la región gris en el Dibujo 35 se muestra la masa de emisiones vs. el tamaño de
la partícula para una plancha.
23
5
Eficiencia de los Filtros
En pocas ocasiones los filtros tienen un solo número de eficiencia significativo. Esto es porque un filtro tiene una
eficiencia diferente para diferentes tamaños de partículas, diferentes valores de flujo y diferentes fases de
partículas. Un filtro que es 90%
eficiente en la eliminación de
Eficiencia vs. Tamaño de Partícula
partículas de 5 µ, puede ser
600 pcm por filtro
GG
solamente 75% eficiente en la
100
eliminación de partículas de 1 µ.
90
Eficiencia de Partículas
80
GX
70
Autolavable
60
50
Filtro de Cartucho Seco
40
30
Deflector
20
10
0
0.1
1
Tamaño de Partícula mm
Eficienia Filtro Deflector
Eficiencia de la Campana
Autolavable por Agua
10
Eficiencia X-Tractor™
Eficiency Filtro de Cartucho
100
Eficiencia Grease Grabber™
Dibujo 34
La Interacción entre Cocinando y Filtración
La cantidad de partículas de grasa removida y la cantidad de partículas de grasa extraída dentro de los ductos se
puede calcular multiplicando la eficiencia en cada lugar a lo largo de la curva por el volumen de emisiones de cada
tipo de equipo de cocina. La proporción de partículas removidas a las partículas en total generadas brinda una
eficiencia del sistema para ese rango de tamaños de partículas en una aplicación específica de cocina. Es
importante recordar que los gráficos y las eficiencias mostradas aquí son solamente para las partículas de grasa.
También hay vapor que contiene grasa que está siendo extraído. Algo del vapor se condensa y es removido como
partícula antes de pasar por el filtro. Algo del vapor se condensa en los ductos y se acumula en el sistema de
ductos y en el ventilador. Observando el Dibujo 35 y entendiendo el nuevo concepto de la eficiencia de los filtros,
es posible determinar la cantidad total de grasa removida para los diferentes sistemas. Cuando se cocinan
hamburguesas en una plancha de gas, el filtro tipo deflector tiene una eficiencia de partículas de 33%. Cuando el
vapor es incluido la eficiencia total del sistema disminuye al 19%. El filtro tipo Grease-X-Tractor™ baja de 77% a
46% de eficiencia total del sistema. El filtro tipo Grease Grabber™ va del 99% al 62%.
Tipos de Filtros y Eficiencias
Masa y Eficiencia vs. Tamaño de Partícula
Campana Autolavable por Agua sobre una Plancha con Hamburguesas
Interpretando la Gráfica
100
El Dibujo 35 representa la eficiencia de una
campana autolavable por agua. Cada tipo de filtro
tiene una gráfica como ésta. La parte sombreada
representa la cantidad de emisiones de grasa
expulsada desde el equipo de cocina. El área negra
representa la cantidad de grasa extraída de la
corriente de aire por el filtro. El área gris representa
las partículas de grasa que se escaparon mientras
pasaban por el filtro. La proporción del área negra y
el área gris para un tamaño específico de partículas
es representado en la curva de eficiencia
fraccionaria.
Los filtros de mayor eficiencia tendrán una área
negra mayor. Esto se puede observar en los
Dibujos 35-38.
90
180
80
160
70
140
200
Curva de Eficiencia Fraccionaria
60
120
Grasa removida
50
100
40
80
Eficiencia del Sistema = 68%
30
60
20
40
10
Masa (mg/m3)
Eficiencia de Partículas
5
Una curva fraccionaria de eficiencia
es una gráfica que proporciona la
eficiencia de un filtro sobre un rango
de los tamaños de partículas. Las
curvas fraccionarias de eficiencia son
creadas sometiendo un filtro de
prueba a una distribución controlada
de partículas y midiendo la cantidad
de partículas de cada tamaño dado
antes y después de que pasen por el
filtro. La cantidad de reducción en
las partículas es utilizada para
calcular la eficiencia de cada tamaño
proporcionado. El Dibujo 34 muestra
las curvas de eficiencia de las
partículas para diferentes filtros
20 x 20 a 600 pcm por filtro.
20
Grasa no removida
0
0.1
1
0
100
10
Tamaño de Partícula µm
Emisiones de Hamburguesa
Grasa no Removida
Eficiencia de la Campana
Autolavable por Agua
Dibujo 35
24
Filtro Deflector
Eficiencia de Partículas
Estas campanas tienen el sistema de filtración construido adentro de la campana y son 50% eficientes y
aproximadamente de 6.5µ. El punto a que un filtro llega a ser 50% eficiente se llama su punto corte. Esto significa
que las campanas autolavables por agua / cartucho seco
Masa y Eficiencia vs. Tamaño de Partícula
todavía requieren el impacto de inercia. Sus eficiencias
Filtro Deflector sobre una Plancha con Hamburguesas
mayores que el deflector son reflejadas por una presión
100
200
estática mayor. La presión
90
180
típicamente baja a 1.1 - 1.3
80
160
pulg. c.a. para campanas
70
140
de 9 pies x 4 pies a 2,050
60
120
pcm. Vea el Dibujo 35.
50
100
40
80
Eficiencia del Sistema = 31%
30
60
20
40
Masa (mg/m3)
Campanas Autolavables por Agua / de Cartucho Seco
La gráfica de eficiencia para
10
20
el filtro deflector y el filtro
0
0
de cartucho muestra que a
0.1
1
10
100
m
Tamaño
de
Partícula
m
8 µ puede remover partículas a 30%. Los filtros
Emisiones de Hamburguesa
Grasa no Removida
Eficiencia del Filtro Deflector 600 cfm
deflectores utilizan el impacto de inercia, que es el
principio del impulso de la partícula haciendo que salga del flujo de aire cuando cambia direcciones,
Dibujo 36
para remover la grasa del flujo de aire. La presión
Masa y Eficiencia vs. Tamaño de Partícula
típicamente baja a 0.5 - 0.6 c.a. en campanas de 9 pies
Filtro Grease-X-Tractor sobre una Plancha con Hamburguesas
x 4 pies a 2,050 pcm. Vea el Dibujo 36.
TM
Filtro X-Tractor™ de Grasa
100
200
90
180
Masa (mg/m3)
Eficiencia de Partículas
80
160
El Grease-X-Tractor™ es 50%
70
140
eficiente a 5 µ. El punto corte
de 5 µ es típico para un filtro
60
120
tipoX-Tractor™. La eficiencia
50
100
mejora rápidamente arriba de
40
80
Eficiencia del Sistema = 73%
5 µ y disminuye más bajo de
30
60
5 µ. El uso de la fuerza
20
40
centrífuga una vez del
10
20
impacto de dos dimensiones,
0
0
permite que la eficiencia sea
0.1
1
10
100
mm
Tamaño
de
Partícula
mejorada sin un gran esfuerzo en la presión estática. El
Emisiones de Hamburguesa
Grasa no Removida
Grease-X-Tractor™Eficiencia del Filtro 600 cfm
flujo de aire entra por las ranuras de los filtros y es
girado en forma centrífuga hasta que sale por la parte de
Dibujo 37
atrás del filtro. Las partículas de grasa son arrojadas desde el flujo de aire durante su trayectoria
helicoidal. La velocidad del flujo de aire determina el
tamaño de la partícula que se puede remover. La presión
Masa y Eficiencia vs. Tamaño de Partícula
Filtro Grease Grabber sobre una Plancha con Hamburguesas
estática está entre el filtro deflector y la campana
autolavable por agua. La presión
100
200
típicamente baja a 0.7 - 0.8 c.a. en
90
180
campanas de 9 pies x 4 pies a
80
160
2050 pcm. Vea el Dibujo 37.
TM
140
Eficiencia del Sistema = 99%
60
120
50
100
Masa (mg/m3)
Particulate Efficiency
70
Filtros con Doble Sección
El filtro Grease Grabber™ utiliza
40
80
un filtro X-Tractor™ como la fase
30
60
primaria de filtración junto con
20
40
capa absorbente de grasa para la
10
20
segunda fase. La intercepción es
0
0
el mecanismo principal de
0.1
1
10
100
filtración y absorbe las partículas
Tamaño de Partícula mm
cuando entran en contacto con el filtro absorbente de
Emisiones de Hamburguesa
Grasa no Removida
Eficiencia del FiltroGrease Grabber™ 60
grasa. El filtro Grease Grabber™ tiene un punto corte de
Dibujo 38
2 µ. Su eficiencia funciona a 100% de 7 µ y baja cuando existe partículas más chicas que 2 µ. Esta
reducción en el tamaño de partículas que puede remover indica que el Grease Grabber™ utiliza una combinación
de todos los mecanismos de filtración. La reducción en la presión estática es la más alta de todos los filtros
evaluados pero solamente un poco más alta que la campana autolavable. La presión típicamente baja a 1.1 - 1.3
c.a. en campanas de 9 pies x 4 pies a 2050 pcm. Vea el Dibujo 38.
25
5
SISTEMAS DE SUPRESIÓN CONTRA INCENDIOS
UL 300
Cada campana para cocinas comerciales requiere un sistema comercial contra fuegos bajo las normas UL 300. En
resumidas cuentas, UL 300 consiste en calentar manteca ó aceite a una temperatura de auto-inicio de 685º F ó más alta.
Después de que el aceite se enciende, tienen que permanecerse en un estado pre-quemado por 2 minutos con la
excepción de las planchas, que permanecen en un estado pre-quemado por 1 minuto. El extinguidor se aplica para
suprimir el fuego. Si después de 20 minutos el fuego no retorna, el sistema de supresión para incendios pasa la
certificación.
Químico Húmedo
El sistema para supresión de incendios con químico húmedo utiliza un medio químico basado en potasio para extinguir el
fuego. El químico es descargado sobre todo el equipo de cocina y tiene una reacción contra la grasa caliente formando
una cobertura de espuma durante el proceso. El sistema químico húmedo está disponible en dos tipos:
Para Equipos Específicos
Este sistema es diseñado específicamente para los equipos y se requiere saber el equipo de cocina debajo de la
campana. Seleccionan boquillas específicas y fusibles derretibles según el tipo de equipo de cocina. Los sistemas utilizan
un fusible derretible clasificado según la temperatura para asegurar todo el sistema (Dibujo 40). Cuando se derrite el
fusible derretible se abren las tijeras activando el sistema. Este es un sistema de detención que requiere colocación
permanente del equipo - si el equipo es movido ó cambiado, es necesario cambiar la tubería del sistema.
6
Cobertura Completa
El sistema de supresión de cobertura completa no requiere conocimiento
previo del equipo de cocina a excepción de las repisas y las parrillas
verticales. Los sistemas de cobertura completa tienen tubos espaciados de
modo uniforme por lo largo de la campana. La distancia entre los tubos
depende de la norma UL del fabricante. El sistema de detención es un tubo
neumático (Dibujo 41) que va por lo largo de la campana ó un fusible
derretible con las conexiones espaciadas de modo uniforme por lo largo de la
campana. La ventaja del sistema de supresión de cobertura completa es que
se puede mover o cambiar la posición del equipo sin cambiar la tubería del
sistema de supresión para incendios. Vea el Dibujo 39 para un
ejemplo de la cobertura completa.
Longuitud de la Campana
Dibujo 39
Agente Doble
Los sistemas de supresión para incendios tipo agente doble utilizan químicos húmedos y agua para extinguir el fuego.
Similar a otros sistemas, un agente de un químico húmedo es utilizado para extinguir el fuego con una cobertura de
espuma y agua para enfriar el fuego y reducir el peligro. Cuando se enfría el área la posibilidad de llamas se reduce. Los
sistemas de supresión contra incendios tipo agente doble están disponibles para equipos específicos y para cobertura
completa y utilizan un sistema de detención con fusibles derretibles.
Antes de seleccionar un tipo agente doble es importante que la presión del agua en la cocina sea verificada. El sistema tipo
agente doble requiere 33 psi para sistemas grandes y sistemas de tubería continua. Para tuberías separadas y sistemas de
tamaño mediano, 22 psi de agua es suficiente. Verifique con el proveedor del sistema de supresión contra incendios para
determinar la presión del agua requerida para su aplicación.
Rociado de Agua
El sistema de rociado de agua para la supresión de incendios es un sistema automático diseñado para proteger el equipo de
cocina, las campanas, los ductos, los plenums y los filtros en edificios diseñados con sistemas de rociadores en las tuberías.
Una vez que se activa, el sistema proporciona un rociado de agua continuo hasta que sea apagado manualmente. La
supresión de incendio con rociado de agua solamente descarga sobre el área del incendio y no por todo el equipo de cocina.
En 1997 UL elimino el sello para las boquillas tipo EA-1 en las freidoras. Greenheck, junto con otros fabricantes, han
desarrollado una boquilla de doble tecnología para utilizarse encima de las freidoras. La boquilla tiene frascos con químicos
autónomos que se descargan sobre la freidora primero, y después se descarga el rociado de agua.
Debido a la operación y eficiencia de protección contra incendios con rociado de agua, muchos códigos locales y del estado
prohíben el uso de este tipo de sistemas. Por consiguiente, debe consultar a las autoridades de los códigos locales para
recibir la aprobación por escrito antes de especificar y comprar un sistema de supresión contra incendio con rociado de agua.
26
DECISIONES A TOMAR EN CUENTA CUANDO SELECCIONA UN SISTEMA DE
SUPRESIÓN PARA INCENDIOS
Para Equipos Específicos ó Cobertura Completa
Decida si va diseñar el sistema usando el sistema de cobertura completa sin conocimiento del equipo de cocina (con
excepción de las repisas ó parrillas verticales) ó si va a utilizar un sistema para equipos específicos.
Si selecciona equipos específicos, utilizará químico húmedo ó agente doble.
Si elige entre el sistema de químico húmedo ó el de agente doble que utiliza el químico húmedo junto con agua, tenga en
cuenta que el agente doble es considerado más caro y requiere una conexión para el agua.
Sistema Completo ó Solo la Tubería
Puede seleccionar la campana incluyendo el sistema completo ó con la tubería y los demás componentes se instalan en
el sitio. Algunos fabricantes solamente ofrecen el sistema completo. La opción solo con la tubería permite una instalación
lno visible y la flexibilidad de seleccionar a su distribuidor local de sistemas contra incendios para completar la instalación
de su sistema.
Instalación en la Campana ó a Distancia Remota
Puede seleccionar que el sistema sea instalado en un gabinete al lado de la campana ó instalado en otro lugar en la
cocina ó en un cuarto. Si el sistema es instalado a una distancia, tome en consideración que existen limitaciones en la
distancia entre el gabinete y la campana.
Otras consideraciones que se pueden aplicar ó no:
Válvula de Gas – Si son equipos eléctricos, no necesita una válvula. Si usa equipos de gas, una válvula eléctrica ó
mecánica para apagar el sistema es necesario para detener el flujo de combustible al equipo de cocina en caso de un
incendio.
Extinguidor Clase-K – La mayoría de los códigos requieren que se instale un extinguidor de incendios en la pared de la
cocina.
Permisos – Tiene que pagar para un permiso a las autoridades locales - a veces se requieren varios permisos - del
municipio y del estado. Informése con las autoridades locales quienes tienen la jurisdicción para los requisitos y permisos.
Pruebas – La autoridad que tiene la jurisdicción testigua una prueba de funcionamiento. Usualmente requieren una sola
prueba de aire. El aire es soplado por todo el sistema para asegurar que no hay obstáculos en los tubos.
A veces una prueba de descarga es requerida. Un químico es filtrado por el sistema como si fuera una situación real de
un incendio. El químico es atrapado en bolsas conectadas a las boquillas. Se pesa el químico para asegurar que la
cantidad apropiada es expulsada. Muchas veces las pruebas de descarga requieren un costo adicional para limpiar las
boquillas y la tubería.
Detectores para Sistemas contra Incendios
La mayoría de los sistemas contra incendios utilizan la conexión con fusible derretible (Dibujo 40) instalada en el
plenum de extracción arriba de cada pieza del equipo de cocina. En caso de un incendio, el calor hace derretir la
conexión hecha de metal que tiene un punto derretible entre 165º F - 500º F, permitiendo que se active el sistema
contra incendio.
La tubería neumática (Dibujo 41) es otro mecanismo para detectar incendios y se puede utilizar en sistemas para
equipos específicos o en sistemas de cobertura completa. El tubo corre por lo largo de la campana y en caso de un
incendio, el tubo se derrite a 435º F soltando la presión en la línea y activa el sistema contra incendios.
Tubería Neumática
Dibujo 40
Fusible de Seguridad Derretible
27
Dibujo 41
6
Este es un ejemplo de un sistema típico para la supresión de incendios en una campana
Mecanismo de Control: Una caja que
responde y controla el cartucho de
activación, la estación manual de
activación, la válvula de gas, el ensamblaje
de los cilindros y los detectores. La caja
contiene componentes mecánicos rígidos.
Boquilla: Un mecanismo utilizado para
descargar un agente de supresión de
incendios en una cantidad y flujo específico.
Equipo específico ó cobertura completa.
Microinterruptores: Son conductos
localizados en el mecanismo del
ventilador conectados con el sistema
conjuntamente con el sistema de
supresión contra incendios. Los
interruptores están normalmente abiertos
(NO) ó cerrados (NC), los contactos
pueden realizar diferentes tareas, por
ejemplo, conectando el contacto NC en
serie al interruptor del ventilador se
apagará en caso de incendio y activará el
contacto NO conectado al ventilador. Los
interruptores pueden ser utilizados para
alarmas contra incendios en edificios
shunt trip, and electric gas valve shut off.
6
Cilindro para el Químico: Un depósito
presurizado con válvulas conteniendo
un químico húmedo para la supresión
de incendios en restaurantes.
Detector: Una conexión fundida o un
tubo neumático que automáticamente
actuará el sistema de supresión de
fuego a una temperatura predeterminada. Localizado en el los filtros.
Dibujo 42
Estación Remota de Activación: Un
mecanismo que proporciona activación
manual del sistema desde un lugar remoto.
Situado en la trayectoria de la salida entre
42 a 48 pulgadas arriba del piso.
Válvula de Gas: Una válvula mecánica ó eléctrica
utilizado para detener el suministro de gas a los
equipos cuando el sistema de supresión de
incendios se activa. Son requeridas por la NFPA
96 y son enumeradas con los componentes del
sistema. Las válvulas de gas tienen que ser
reinicializadas manualmente.
Compuerta contra Incendio en el Ducto de Extracción
El propósito principal de la compuerta es ser un respaldo secundario al sistema de supresión contra incendios.
Si el sistema falla y permite que entre suficiente calor adentro del ducto de extracción, la compuerta contra
incendios se cerrará y en algunos casos se apagará el ventilador. La compuerta contra incendios comúnmente
tiene un fusible de seguridad derretible.
Las compuertas contra incendio en el ducto de extracción no son requeridas en la mayoría de las áreas. Sin
embargo, algunas autoridades de códigos locales las requieren. Asegúrese de revisar los requisitos de
construcción en su área local.
Compuerta contra Incendio en el Ducto de Suministro
Como la compuerta de extracción, las compuertas de suministro ofrecen protección contra un incendio. Muchas
veces, cuando se activa el sistema de supresión contra incendios, la energía al ventilador se corta para prevenir
oxígeno al fuego. Usando una compuerta contra incendio con un fusible derretible para cerrar el ducto de
suministro puede reducir el peligro de daños mayores por causa del incendio. Pocas autoridades de códigos
locales requieren compuertas contra incendios y en muchos casos son prohibidas.
28
SISTEMAS DE CONTROL DE ENERGÍA
Volumen Variable
Comprarías un carro sin un acelerador? No es probable. Entonces porque compra un sistema de ventilación de
cocina sin una manera de ajustar el flujo de aire de extracción y suministro para satisfacer con las exigencias de la
cocina? Hoy en día, la sociedad se preocupa más por conservar la energía y porque los recursos naturales se
están agotando. El veinticinco por ciento del costo de la energía en la industria alimentaria es consumido
acondicionando el aire de afuera. Eso es debido al hecho de que las cocinas pueden tener más que veinte
cambios en el aire por hora. Instalando un sistema de volumen variable permitirá que las unidades de extracción y
suministro aumentan y disminuyen dependiendo de la carga de cocina y el sistema funcionará a la mejor eficiencia
de que sea capaz. Hay cuatro tipos del sistema de volumen variable desde manual, montaje simple hasta un
sistema avanzado de control con sensores multiples.
Cambiando la extracción y el suministro cambiará la cantidad de aire que tienen que ser acondicionado. En
algunos casos, un sistema variable puede reducir los costos relacionados a condicionar el aire de una manejadora
hasta 50%. Un análisis del costo como es mostrado en el Dibujo 44 se puede hacer para determinar la duración
en que el sistema tardará en pagarse.
Sistema Manual con un Motor Monofásico y de 2 Velocidades (baja ó alta)
• No incluye sensor de temperatura
• Velocidad baja (extracción y suministro)
• Velocidad alta (extracción y suministro)
• 100% cambio de la velocidad baja a velocidad alta
• Motores de arranque estándares con ventiladores de 2-velocidades (monofásico)
El sistema manual utiliza un ventilador de dos velocidades sin sensores de entrada para variar la velocidad de
extracción y suministro. La persona que maneja el sistema determina las dos velocidades (alta ó baja). Este
sistema tiene el costo más bajo de todos los sistemas de volumen variable. Para diseñar este sistema, seleccione
un motor de extracción y suministro de dos velocidades. Un interruptor de dos velocidades tiene que ser instalado
sobre la campana para un acceso fácil. Algunas juridicciones no permiten este tipo de sistema entonces informése
con su autoridad local antes de especificar.
7
Sistema Automático con un Motor Monofásico y de 2 Velocidades (baja ó alta)
• Sensor de temperatura en el collar del ducto
• Velocidad baja (extracción y suministro)
• Velocidad alta (extracción y suministro)
• Alarma de aviso de incendio suena a una temperatura programada
• Sistema contra incendios es activado y el ventilador de suministro es desconectado
• 100% cambio de la velocidad baja a velocidad alta
• Motores de arranque estándares con ventiladores de 2-velocidades (monofásico)
El sistema automático también utiliza un ventilador de dos velocidades para variar la velocidad de extracción y
suministro, pero un sensor de temperatura en el collar del ducto determina a cual velocidad opera el ventilador.
Cuando el equipo de cocina genera suficiente calor, el ventilador sube de baja a alta velocidad o lo puede cambiar
manualmente. Para diseñar este sistema, seleccione un motor de extracción y suministro de dos velocidades. Esta
opción incluye un sensor de temperatura, el control y un interruptor de tres posiciones instalados en el ducto.
Sistema de Control para motores Trifásicos con velocidad variable (sensores de temperatura)
• Sensor de temperatura en el collar del ducto
• Las velocidades de extracción y suministro varían con la temperatura
• Alarma de aviso de incendio suena a un cierta temperatura
• Sistema contra incendios es activado y el ventilador de suministro es desconectado
• 100% cambio de la velocidad baja a velocidad alta
• Transmisiones con frecuencias variables (extracción y suministro)
El sistema de control varia con la frecuencia de la transmisión del motor según la temperatura en el collar del
ducto. En vez de operar a velocidad alta o baja, este sistema opera al funcionamiento óptimo. Esta opción incluye
un sensor de temperatura en el ducto, un procesador, transmisiones de frecuencia y un teclado.
29
Sistema de Control Avanzado (sensores ópticos y de temperatura)
•
•
•
•
Sensor de temperatura en el collar del ducto
Las velocidades de extracción y suministro varia con la temperatura
Sensor infrarrojo instalado en el área de captura (para oleadas de cocina)
Las transmisiones de frecuencia variable (VFD) aumentan su velocidad cuando la densidad del humo se
incrementa
• La alarma de aviso de incendio suena a una cierta programada
• El sistema contra incendios es activado y el ventilador de suministro es desconectado
• 100% cambio de velocidad baja a velocidad alta
• Transmisiones con frecuencias variables (extracción y suministro)
El sistema de control avanzado varia con la frecuencia de la transmisión del motor según la temperatura en el
collar del ducto, y utiliza un sensor infrarrojo para detectar la densidad del humo. Una vez el humo atraviesa el rayo
infrarrojo, el sistema aumentará a 100% instantáneamente por un período de tiempo específico. El sistema
regresará a la velocidad anterior cuando el humo ha sido removido. Este sistema puede ser operado manualmente
al 100% y puede ser conectado a un sistema contra incendios.
Sistema Avanzado de Volumen Variable
7
1. Procesador I/O : Controla las luces, los ventiladores y hasta cuatro campanas. Se comunica con el encendido
del motor eléctrico (VFDs) y se maneja usando el teclado.
2. Arranque de Motor Eléctrico (VFD): Recibe una señal de encendido/apagado y un señal de 4-20 ma del
procesador I/O. Varia la velocidad del motor entre las posiciones de mínimo y máximo.
3. Teclado: Proporciona las funciones de operación diarias y de programación.
4. Sensor de Temperatura : Situado en el collar atrás de los filtros,
monitorea la temperatura en el ducto. Una señal es transmitida al
procesador I/O para variar la velocidad del ventilador en
proporción al calor real de la carga.
5. Sensores Ópticos: Monitorean al momento de
2
1
cocinar. Después de que haya detectado una
3
reducción de 7% un señal es enviada al
procesador I/O para que el ventilador
opere a toda velocidad hasta que se
haya eliminado todo el humo.
4
5
Análisis de Reembolso
Dibujo 43
5
• Reducción de PCM: Típicamente
tiene un rango entre 10% a 50% del volumen diseñado.
• Horas de Operación: Típicamente tiene un rango entre 12-24 horas por día ó 4,380-8,760 horas por año.
• Costos de Energía: $2 por pcm/año puede ser usado para estimar los costos de acondicionar el aire por
medio a manejadoras de aire.
• Costo inicial del sistema variable: $3,500
Sin Volumen Variable
Campana Marquesina de Pared
Volumen de Extracción
Reducción PCM
Horas de operación por año
Costos del clima y energía
Costo Estimado total de operación
Con Volumen Variable
15 L x 5 W x 2 H (pies.) Campana Marquesina de Pared
5,000 pcm
Ninguna
6,750 horas
$2/pcm/año
$7,500
Volumen de Extracción
Reducción PCM
Horas de operación por año
Costos del clima y energía
15 L x 5 W x 2 H (pies.)
5,000 pcm
2,500
6,750 horas
$2/pcm/año
Costo Estimado total de operación
$3,750
Ahorro anual
$3,750
Período de reembolso (costo inicial/ahorro anual)
0.9 años
Dibujo 44
30
SELECCIÓN DE LA UNIDAD: SELECCIÓN DEL EXTRACTOR
Los extractores son un componente integral en la ventilación de cocinas comerciales. Cuando selecciona un ventilador
incorrecto, el sistema puede tener un funcionamiento ineficiente y puede resultar en una falla prematura del ventilador.
Estos ventiladores tiene que aguantar aire cargado de calor y grasa y son fabricados diferentes a un ventilador ordinario.
Los ventiladores utilizados en ambientes de grasa tienen que llevar la certificación UL-762, que son clasificados para
aplicaciones de grasa y calor. El ventilador tiene que superar las pérdidas del sistema y ser de un tamaño suficiente para
mover la cantidad correcta de aire. El ventilador más adecuado para aplicaciones de grasa donde tiene que mantener el
movimiento de aire a presiones estáticas más altas es el de rueda centrífuga inclinada hacia atrás. Además, las ruedas
centrífugas tienen la resistencia para aguantar cargas de grasa. Los siguientes ventiladores utilizan la rueda centrífuga que
aguanta presiones estáticas hasta de 5 pulg. ca.
TIPOS DE VENTILADORES
Descarga Vertical
Los ventiladores con descarga vertical son los extractores de cocinas más comunes.
Utilizan una rueda centrífuga inclinada hacia atrás, son de transmisión por correa o directa
con un motor aislado y puede ser instalado en el techo o en la pared. Las unidades por
correa tienen poleas ajustables para el balance final del sistema. Revise la carga actual
(amperaje) en el motor después de algún cambio. Aumentos pequeños en la velocidad del
ventilador resulta en aumentos grandes en la energía requerida por el motor. Debe utilizar
contenedores de grasa en el ventilador para retener la grasa que pasa por el sistema de
filtración y que puede causar daño al techo. Una base ventilada puede ser requerida en
aplicaciones de calor como ventilación de cocinas. Una base con bisagras y orificios de limpieza permiten el acceso fácil
dentro del ventilador y el ducto.
En Línea
Los extractores en línea utilizan una rueda centrífuga inclinada hacia atrás y se instalan
como parte del ducto, normalmente dentro del edificio. Paneles de acceso son situados en
el alojamiento que permite desensamblar el ventilador sin removerlo del ducto. Estos
ventiladores son adecuados para aplicaciones donde instalar un ventilador en el exterior del
edificio no es posible. Algunos ejemplos son, un edificio alto donde será muy difícil penetrar
los ductos por pisos múltiples ó un edificio donde un ventilador quitaría valor a su aparencia
visual. Los ventiladores en línea para grasa tienen un motor aislado, poleas ajustables, dos
tapones para el drenaje de la grasa y tienen la flexibilidad de ser instalados verticalmente o
horizontal.
Para Uso Comercial
Los ventiladores para uso comercial ofrecen una variedad de posiciones de descarga y
pueden ser instalados adentro ó afuera del edificio, ofreciendo flexibilidad con respeto al
diseño del ducto. Aunque los ventiladores para uso comercial utilizan un tipo de rueda
centrífuga inclinada hacia atrás, el estado del flujo de aire cambia tanto que es girado 90º
mientras pasa por el ventilador. Tienen que considerar esto cuando diseñe los ductos. El
compartimiento del motor aislado y las poleas ajustables ofrecen flexibilidad en los ajustes
de la velocidad para el balanceo final del sistema, pero revise la carga actual (amperaje) del
motor después de cada ajuste.
Selección del Ventilador
Un ventilador debe ser seleccionado basado en una variedad de criterios. Primero, decida que tipo de ventilador es el
mejor para su aplicación. Después, determine los requisitos de flujo de aire (vea determinando los valores de extracción) y
presión estática del sistema (vea los ductos y pérdidas en la presión). Tercero, considere el nivel de sonido del ventilador.
Por ejemplo, para dos ventiladores que generan el mismo flujo de aire, el ventilador con la rueda más grande funcionará a
RPM más lentas, resultando en menos ruido. Puede obtener el nivel de sonido de un ventilador a varios puntos de
operación del fabricante del ventilador y son dados en decibelios o sones. Escoge el voltaje apropiado y fase para la
energía que va al motor.
Cada ventilador tiene curvas que muestran el flujo de aire, resistencia del sistema, potencia del motor y velocidad del
ventilador. Es crucial seleccionar un ventilador que esté dentro de los límites indicados por las curvas de los fabricantes.
La curva de resistencia del sistema empieza al origen y tiene una inclinación creciente en los gráficos del funcionamiento.
La curva que empieza a una presión estática mayor y cero flujo de aire y disminuye gradualmente a cero presión con un
flujo de aire creciente, es la curva del funcionamiento del ventilador. Es una linea de las RPM del ventilador constante. Para
encontrar el ventilador correcto, los puntos de operación tienen que caer en la curva del funcionamiento del ventilador y a
la derecha de la curva de la resistencia del sistema.
31
8
EJEMPLO DE UNA SELECCIÓN DE VENTILADOR
Tomando en cuenta la información enumerada abajo, vemos que el dibujo 45 muestra las características que
cumplen con los criterios. Sin embargo, no se ha determinado cuál ventilador es el mejor para esta aplicación.
El dibujo 46 ayudará en el proceso de determinación.
Especificaciones requeridas:
1.
2.
3.
Ventilador de Descarga Hacia Arriba
2500 pcm para el flujo de aire
Presión Estática 0.25 pulg. ca.
Datos del Ventilador por el Fabricante
Costo Volumen Ven.
Relativo (pcm) RPM
Modelo
1
2
1.19
1.35
Vel.
OV
Máx.
(pies./min)
(pies./min)
2500 1260 6103.0
2500 838 5375
Potencia
Operada
(hp)
Tam.
Motor
(hp)
Ancho
(Pulg.)
Largo
(Pulg.)
Peso
(lb)
Deflector
.88
.91
1
1
20.5
26.5
20.5
26.5
125
174
NO
NO
856
665
dBA Sones
66
63
14.7
12.7
Dibujo 45
Análisis y Selección:
Una vez que el flujo del aire y la presión estática han sido determinados usando los cálculos de la campana, el
fabricante puede anotar los datos en la guía de selección del fabricante. El dibujo 45 muestra dos ventiladores que
se pueden seleccionar. Usualmente hay más ventiladores que están disponibles, pero para nuestro ejemplo
seleccionamos solamente dos para simplificarlo. Viendo los datos del fabricante, seleccione un ventilador basado
en estas categorías. Costo Relativo: Un costo relativo más bajo siempre es su selección preferida. Potencia de
Operación vs. tamaño del motor: asegure que la potencia de operación no exceda el tamaño del motor. Sones ó
decibeles: Son usados para medir el sonido del ventilador cuando está en operación. Un nivel de sonido más bajo
(un número más bajo) normalmente es deseado. Velocidad Máxima ó RPM del ventilador: esto representa que
tan rápido gira el ventilador. Un ventilador más lento normalmente es más silencioso. El volumen (PCM)
corresponderá con lo especificado.
Más importante aún, seleccione un ventilador basado en las curvas de los ventiladores usando los dibujos 46. La
curva A muestra la curva de la resistencia del sistema. Considere esta curva como un límite. Un ventilador operará
inestablemente si se queda a la izquierda de esta curva. La curva B muestra en donde operará el ventilador según
las condiciones. La Curva C es la curva del funcionamiento del ventilador para las RPM dadas. Donde la curva B
cruza la curva C es el punto de operación y cualquier fluctuación en el sistema causará que el punto de operación
se mueva por la Curva C. Por ejemplo, si la presión estática aumenta en el Modelo 1, la curva B se mueve hacia la
Curva A. Por eso es importante seleccionar el Modelo 1. El ventilador Modelo 1 tiene espacio para tomar en
cuenta las diferencias de los sistemas, pero con el Modelo 2 solamente puede ocurrir un aumento pequeño en la
presión estática antes de que el ventilador se desestabilice. También es bueno seleccionar un ventilador que opere
a una inclinación más grande en la Curva C. El modelo 1 opera a una inclinación más grande. El modelo 1 permite
un aumento más grande en la presión estática que el modelo 2 antes de que se desestabilice. La línea punteada
representa la potencia consumida por el motor.
1.0
2.0
0.8
3.0
1.2
2.5
1.0
0.4
1.0
Curva C
Presión Estática (pulg.ca)
Curva A
Potencia (hp)
0.6
1.5
Curva A
2.0
0.8
Curva B
0.6
1.5
0.4
1.0
Curva C
0.2
0.5
0.2
0.5
0.0
0
500
1000
1500
2000
2500
Volumen (PCM)
3000
3500
0.0
4000
0.0
0
500
1000
Centrífugo Inclinado Hacia Atrás
Modelo 1
1500
2000
2500
3000
3500
Volumen (PCM)
Modelo 2
32
4000
4500
5000
0.0
5500
Dibujo 46
Potencia (hp)
2.5
Curva B
Presión Estática (pulg.ca)
8
SELECCIÓN DE UNIDAD: SELECCIÓN PARA MANEJADORAS DE AIRE
Hay varios tipos de manejadoras de aire que son utilizadas para traer aire de suministro dentro del edificio que serán
discutidas en esta sección.
Tipos de Manejadoras de Aire
Sin Temperar – Esta unidad introduce aire de afuera directamente dentro
del edificio sin calentarlo o enfriarlo. Estas unidades tienen un costo inicial
bajo, usan menos energía y muchas veces son ideales para climas
moderados que permanecen cómodos durante el año.
Calefacción
Gas Directo – Las unidades más comunes, especialmente en la mitad norte de los Estados Unidos son las unidades de
gas directo. Estas unidades proporcionan aire de afuera que normalmente no es temperado en los meses del verano y es
calentado en el otoño, invierno y primavera. Tienen una eficiencia de 100% porque la llama del fuego es impulsada
directamente en la corriente de aire. Un poco de la eficiencia se pierde en el proceso de combustión. Un sensor de
temperatura es parte de la unidad para regular el ciclo de calefacción. Las unidades de gas directo dirigen el aire
directamente encima de las hornillas para obtener la temperatura de aire deseado.
Afortunadamente, muchos fabricantes tienen la habilidad de operar sus unidades a un 70-50% del total del flujo de aire.
Una compuerta modulante en la entrada mantiene una velocidad mínima del flujo de aire que pase por la hornilla de 3,000
pcm. Es importante verificar el rango del calor y flujo de aire con el fabricante para prevenir rediseños costosos.
Gas Indirecto – Similar a gas directo, las unidades de gas indirecto también calientan el aire cuando sea necesario ó de
otro modo traen aire de afuera no temperado adentro durante los meses calurosos. Este proceso utiliza un regulador de
calor que es el 80% eficiente. El gas pasa por un regulador de calor ó tubo-S. El calor es transferido al aire mientras pasa
por el regulador o los tubos y las partículas de combustión son extraídas al aire libre.
Serpentín de Vapor – El aire llega a su temperatura de salida pasando los serpentines del radiador calentados con vapor.
El vapor de un sistema de caldera puede ser utilizado en una serie de serpentines en una unidad manejadora de aire. Esto
permite el uso de vapor para calentar el aire durante períodos fríos.
Agua Caliente – Puede usar agua caliente de una manera similar al Serpentín de vapor pero es poco común en
aplicaciones de cocina.
Calefacción Eléctrica – Serpentines eléctricos de calefacción pueden ser instalados en un gabinete del control de la
calefacción en una unidad manejadora de aire para proporcionar calor durante los períodos fríos. Sin embargo, la
calefacción eléctrica puede ser costosa.
Enfriamiento
Expansión Directa – Este método de enfriamiento utiliza gas de refrigeración en un Serpentín de enfriamiento. El aire es
enfriado mientras pasa por el Serpentín. Este método es utilizado con unidades de gas directo y gas indirecto cuando
desea tener enfriamiento y calefacción.
Enriamiento por Evaporación – Enfriamiento por evaporación es económico y funciona bien en áreas calurosas y secas.
El aire caliente y seco es pasado por un medio húmedo y es enfriado basado en el principal de evaporación. El calor es
necesario para causar la evaporación, de esta manera el calor sale del aire caliente mientras pasa por el medio. Es una
adición fácil a cualquier unidad manejadora de aire para proporcionar enfriamiento no costoso y eficiente.
Serpentín de Agua Fría – El opuesto del Serpentín de agua caliente, agua fría corre por un equipo de serpentines
enfriando el aire que pase por encima. Es una opción fácil y relativamente económica si ya utiliza enfriamiento con agua
fría para condicionar el edificio.
En muchos casos, la calefacción es requerida más frecuente que la calefacción y el enfriamiento juntos.
Adicionalmente, un edificio puede tener un sistema de aire acondicionado que puede proporcionar suficiente
aire frío a la cocina durante días calurosos eliminando la necesidad de enfriamiento. Sin embargo, opciones
de calefacción y enfriamiento pueden ser combinadas dentro de una unidad manejadora de aire. Es mejor
solicitarle al fabricante una lista completa de las opciones de enfriamiento y calefacción.
33
8
Seleccionando y personalizando
Los
1.
2.
3.
4.
3 pasos para seleccionar una unidad manejadora de aire son:
Determinar las opciones a temperar. Si es necesario, decida que tipo de calefacción y/o enfriamiento.
Determinar el flujo de aire requerido.
Determinar la presión estática externa.
Seleccionar el voltaje del motor apropiado para la aplicación.
Hay muchos accesorios diferentes para la unidad, pero los tres pasos arriba ayudan a seleccionar el modelo
apropiado. Dos de los accesorios más comunes son los filtros y bases de combinación. Diferentes fabricantes
ofrecen una opción de un tipo de filtro que puede utilizar en la entrada de la manejadora de aire. Considere la
eficiencia, el costo, la durabilidad y la habilidad de limpiar cuando seleccione el filtro apropiado para una aplicación.
Es bueno considerar una base de combinación si es posible cuando seleccione los ductos de su unidad. Las bases
de combinación ofrecen el beneficio de requerir solamente una penetración en el techo para los ductos de suministro
y extracción. En este caso, es importante asegurar suficiente espacio en el techo para que pueda instalar la entrada
de la unidad manejadora de aire a 10 pies de la salida del extractor según los estándares NFPA 96. El dibujo 47
muestra un ejemplo de un a manejadora de aire para cocinas comerciales típica según la siguiente información.
Especificaciones Requeridas:
1.
2.
3.
Una manejadora de aire de gas directo
El flujo de aire de 2000 pcm
0.25 pulg. c.a. en presión estática (externa)
Datos del Fabricante para Manejadoras de Aire
Modelo
PS Total
Volumen PS. Ext
(pcm)
(pulg. c.a.) (pulg. c.a.)
Vent.
RPM
Potencia de Tamaño Calef.
Consumo del Motor LAT
(ºF)
(hp)
(hp)
Htg.
Input
(MBH)
Htg.
Output
(MBH)
dBA
Sones
1
2000
.25
.989
1214
.89
1
70
208.3
191.7
67
14.7
2
2000
.25
.912
786
.55
.75
70
208.3
191.7
63
11.8
8
Dibujo 47
Las manejadoras de aire deben ser seleccionadas según la potencia del motor, la velocidad del ventilador, la
presión estática, el nivel del sonido y las curvas de funcionamiento (Dibujo 48). El volumen y la presión estática
son determinados por la selección del sistema y la transmisión del ventilador. Asegure que la potencia de
operación del motor no exceda el tamaño del motor. Seleccione un ventilador silencioso (bajos sones o decibeles),
pero sobre todo, revise las curvas del ventilador. La curva B debe estar a la derecha de la curva A, de otra manera,
habrá inestabilidad. La curva A representa el límite del ventilador, la curva B muestra donde el ventilador opera
según las condiciones de la operación y la curva C representa el funcionamiento del ventilador a una velocidad en
particular. Seleccione un ventilador en donde la curva B esté muy a la derecha de la curva A (Modelo 1). La curva
B para el modelo dos está muy cerca a los límites del ventilador (Curva A), por lo tanto una variación del sistema
podría causar una inestabilidad en el ventilador.
4.0
1.4
3.5
1.2
3.0
3.0
1.2
Curve A
2.5
2.5
Curve A
0.8
2.0
0.6
1.5
0.4
1.0
Presión Estática (pulg. ca.)
Curve B
1.0
Potencia (hp)
Presión Estática (pulg. ca.)
1.0
2.0
0.8
Curve B
0.6
1.5
0.4
1.0
Curve C
Curve C
0.5
0.2
0.5
0.2
0.0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0.0
4000
0.0
0
500
Volumen (PCM)
Modelo 1
1000
1500
2000
2500
3000
Volumen (PCM)
Curva Inclinada Hacia Adelante
34
Modelo 2
3500
4000
4500
5000
0.0
5500
Dibujo 48
Potencia (hp)
1.6
DUCTOS Y PÉRDIDAS DE PRESIÓN
Requisitos Generales
El tipo de ducto para una campana de extracción Tipo I es muy diferente a los ductos regulares de un edificio.
Estos ductos llevan aire caliente cargados de grasa fuera del edificio. Por esta razón, este tipo de ductos están
restringidos a estándares de la NFPA 96. Algunas de estas pautas son:
•
•
•
•
•
•
•
Utilice acero calibre 16 ó acero inoxidable calibre18 (grosor mínimo)
Todas las uniones deberán ser soldadas completamente
Los ductos deberán ser dirigidos al exterior del edificio
Vea la separación de combustibles (página 48)
Un flujo mínimo de aire de 500 ppm a través de los ductos
Los ductos no deberán ser conectados con otro tipo de ductos del edificio
Para prevenir acumulación de grasa en ductos horizontales, puertos de limpieza deberán ser colocados cada 20
pies y los ductos deberán tener una inclinación hacia la campana de 0.25 pulgadas por cada pie para ductos
por debajo de los 75 pies. Funciona mejor si requiere una inclinación de 1 pulgada por cada pie.
Nota: Estos son algunos requisitos; deberán ser consultados los códigos de la NFPA 96 y los códigos locales
antes de diseñar el sistema de ductos. La campana Tipo II para cocina utiliza ductos regulares y no tiene que
seguir estas pautas.
Diseño
Cuando diseñe el sistema de ductos, encuentre el valor óptimo de circulación a través de los ductos. Esto se
realiza para reducir partículas de grasa depositadas en los ductos. El valor de flujo de aire (pcm) de la campana de
extracción deberá conocerse en el proceso de selección de la campana. Por lo tanto el tamaño del ducto puede
ser calculado. Seleccione una velocidad de ducto entre 1,000 y 2,000 ppm y use las ecuaciones 1-3 para
determinar las áreas de ductos y velocidades. Velocidades a través del ducto mayores a 2000 ppm crean ruido
innecesario y los tamaños de los ductos son muy largos para velocidades menores a 1,000 ppm.
Eq. 1
PCM * 144 (pulg2 / pies2)
2
= Área del Ducto (pulg )
Velocidad de Ducto (ppm)
Eq. 2
2
Área del Ducto (pies ) =
Altura del Ducto (pulg)
* Ancho del Ducto (pulg)
2
2
144 (pulg / pies )
Eq. 3
Velocidad del Ducto (ppm) =
9
Flujo de Aire (pcm)
2
Área (pies )
Pérdida de Presión en los Ductos
La mayor consideración en el diseño de ductos es la pérdida de presión. Las pérdidas de presión a través de la
campana, filtros y collares son experimentalmente determinadas y dadas por el fabricante de la campana.
Pérdidas de presión para ductos rectos con una velocidad de 1500 ppm y una área de 1.5 pies2 se puede
suponer que será 0.0019 pulg. c.a. por pies de ducto. Si desea una mayor precisión, consulte a los manuales
de ASHRAE. Los Dibujos 50 y 51 muestra pérdidas de presión en las expansiones y contracciones. En los Dibujos
52 al 54 se enlista pérdidas de presión para varios tipos de uniones y codos. Los
codos redondos siempre deberán ser utilizados en lugar de uniones para reducir
las pérdidas de presión. La pérdida de presión del sistema puede ser obtenida
sumando todas las pérdidas en el sistema. Nota, puede haber más que un
sistema de campana por extractor. Fueron asumidas condiciones de aire
estándar para todos los cálculos de presión.
Dibujo 49
Efectos del Sistema
Los efectos del sistema son pérdidas que ocurren debido al diseño de los
sistemas de ductos. No hay una manera exacta para calcular las pérdidas de
presión relacionadas a éste fenómeno, pero hay maneras para prevenirlo.
Uno de los mayores contribuidores a los efectos del sistema es un codo situado justo
antes de la conexión con el extractor. Este codo crea turbulencia en el ventilador
causando un funcionamiento deficiente del ventilador. Vea el dibujo 49. Deberá tener una
distancia mínima de tres diámetros de rueda entre el codo y la succión del ventilador.
35
Evite cambios de
dirección como éste
cerca a las entradas
y salidas.
Pérdida de Presión en los Componentes del Ducto
Para determinar la pérdida de presión en un sistema de ductos, deberá saber las pérdidas de presión en cada parte del
ducto. Esta sección contiene las pérdidas de presión (pulg. ca) para los tipos comunes de ductos, uniones y conexiones.
La mayoría de los uniones tienen que ser de tamaño específico para lograr una pérdida de presión exacto. Una
proporción simple del área, el ángulo del codo ó el radio de una curva debe ser determinada para calcular la pérdida de
presión. Utilice las dimensiones de los dibujos para determinar la pérdida de presión según las tablas. Estos dibujos
suponen una velocidad en el ducto de 1,500 ppm. La pérdida de presión cambia según la velocidad en el ducto,
entonces, Ec.2 puede ser usado para ajustar la pérdida de presión según la velocidad real en el ducto. Determine la
pérdida de presión usando la tabla a 1,500 ppm e inserte la nueva velocidad en la ecuación.
Vea el ejemplo del ducto en la página 38.
Ec. 4
Nueva Velocidad (ppm)
1,500 ppm
2
* Pérdida de la Tabla (pulg. c.a.) = Nueva Pérdida de Presión (pulg. c.a.)
Uniones de expansión y contracción son utilizadas para cambiar la velocidad en el ducto aumentando o
disminuyendo el tamaño del ducto. Para determinar la pérdida de presión, encuentre el área del ducto en los dos
lados de la unión y después resuelva las proporciones. Determine el ángulo de la transición y utilice la tabla para
encontrar la pérdida de presión.
A2
Pérdida por Expansión (pulg. c.a.) @ 1,500 pies por minuto
φ
A2/A1
16
20
30
45
Φ
60
90
120
180
2
0.0253 0.0309 0.0351 0.0407 0.0435 0.0449 0.0463 0.0421
4
0.0505 0.0603 0.0702 0.0786 0.0856 0.0884 0.0884 0.0884
6
0.0589 0.0659 0.0814 0.0954 0.1010 0.1066 0.1066 0.1052
10
0.0589 0.0687 0.0828 0.0982 0.1122 0.1221 0.1193 0.1207
9
Φ
A1
Expansión Gradual
A2
A1
Expansiones para Ductos
Expansión de 180º
Dibujo 50
Pérdida de Contracción (pulg. c.a.) @ 1,500 pies por minuto
A1
φ
A2/A1
10
15-40
50-60
90
Φ
120
150
180
2
0.0070 0.0070 0.0600 0.0168 0.0253 0.0337 0.0365
4
0.0070 0.0056 0.0700 0.0239 0.0379 0.0491 0.0575
6
0.0070 0.0056 0.0700 0.0253 0.0393 0.0505 0.0589
10
0.0070 0.0070 0.0800 0.0267 0.0407 0.0519 0.0603
Φ
A2
Contracción Gradual
A1
A2
Contracciones para Ductos
Contracción de180º
Dibujo 51
36
El codo de 90º es una unión muy común en sistemas de ductos.
Determine las dimensiones del ducto y el radio del codo. Dos
proporciones tienen que ser obtenidas, el radio sobre la
profundidad (R/D) y la proporción del aspecto, anchura sobre
profundidad (W/D). Use el Dibujo 52 junto con las proporciones
obtenidas para determinar la pérdida de presión. Las uniones sin
radio se llaman Uniones Miter
Pérdidas del Codo (pulg. c.a.) @ 1,500 pies por minuto
W
R
Proporción Aspecto (W/D)
R/D
0.25
Miter 0.2105
0.50
1.00
2.00
3.00
4.00
0.1852
0.1613
0.1459
0.1291
0.1207
0.5
0.1908
0.1698
0.1473
0.1333
0.1179
0.1108
1
0.0631
0.0393
0.0295
0.0295
0.0281
0.0267
1.5
0.0393
0.0253
0.0182
0.0182
0.0168
0.0168
2
0.0337
0.0210
0.0154
0.0154
0.0140
0.0140
3
0.0337
0.0210
0.0154
0.0154
0.0140
0.0140
D
Ducto tipo Codo
(90º )
W
Φ
Dibujo 52
D
Utilice el Dibujo 52 para las dimensiones.
Ducto tipo Codo (Miter)
Pérdida de Presión en una Unión Tipo-Y (pulg. c.a.)
Qa/Qc o Qb/Qc
φ
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
15
-0.3718 -0.2717
-0.1859
-0.1101
-0.0429
0.0143
0.0586
0.0958
0.1216
0.1387
0.1430
30
-0.3003 -0.2145
-0.1430
-0.0758
-0.0143
0.0400
0.0987
0.1301
0.1573
0.2002
0.2288
45
-0.1859 -0.1330
-0.0787
-0.0229
0.0286
0.0801
0.1316
0.1802
0.2288
0.2860
0.3289
Una unión Tipo-Y es utilizada para juntar dos ductos para que sea
uno solo. Frecuentemente es utilizado para combinar dos sistemas
de campana o dos collares a un solo ducto. Primero, determine el
valor de flujo de los dos ramales Q1 y Q2 (pcm). Sume los dos para
hacer Q3. Divida Q1 por Q3 para obtener una proporción. Después,
determine el ángulo de los ramales. Seleccione una pérdida de
presión de la tabla usando la proporción y el ángulo de los ramales.
A1
Q1
Φ
9
Φ
Q2
Q3
A2
A3
Dibujo 53
Pérdida de Presión en una Unión Tipo-T (pulg. c.a.)
Qb/Qc
Vc
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
<1200
-0.1052
-0.0744
-0.0042
0.0463
0.1445
0.1543
0.3016
0.4111
0.5865
0.6706
>1200
-0.0968
-0.0295
0.0323
0.0940
0.1642
0.2329
0.3746
0.4714
0.5514
0.7197
Una unión tipo-T es para ductos que conectan con otros
ductos. Este tipo de conexión es entre dos campanas ó
para campanas con multiples collares. Vc muestra la
velocidad de las corrientes de aire combinadas en pcm.
Qb muestra el flujo de aire que entra el ducto principal, y
Qc muestra el flujo de aire combinado en el ducto principal
después de que los dos flujos de aire se han combinado.
Ac
Qc
Vc
Ab
Qb
Nota: Asuma Ab/Ac = 0.5 y As/Ac = 1
37
As
Qs
Dibujo 54
Ejemplo de Pérdida de Presión en los Ductos
Sistema de Ductos
Campana: 3,000 pcm, Ps=0.55 pulg. c.a.
G
R = 24 pulg.
E
F
D
Φ = 180o
C
A
Φ = 45
o
A
10 x 12 Collar
B
10 x 12 Collar
C
Unión tipo Y
D
90º Codo (Miter)
E
180º Expansión
F
90º Codo
G
Entrada al Ventilador
B
Longitud Total de los Ductos = 40 pies
Medida de los Ductos
Campana:
3,000 pcm, 2 collares de 10” x 12” cada uno
3,000 pcm / 2 ductos = 1,500 pcm por ducto
Utilice la equación 3 para encontrar el área de un collar de 10” x 12” :
10” x 12”
2
= 0.833 pies2
144 (pulg / pies )
1,500 pcm
Utilice la equación 2 para encontrar la velocidad en el collar :
2
0.833 pies2
= 1,800 ppm
Determine la Medida de los Ductos Principales
9
Un Ducto que va de D a E: PCM Totales = 3,000 pcm
El Tamaño del ducto es de 12” x 20“ saliendo de la unión tipo Y. Matenga la dimensión del ducto.
12” x 20”
Utilice la equación 3 para encontrar el área :
2
2
= 1.666 pies2
144 (pulg / pies )
Utilice la equación 2 para encontrar la velocidad en el ducto :
3,000 pcm
1.666 pies2
= 1,800 ppm
Un Ducto que va de E a G: PCM Totales = 3,000 pcm
Se obtiene una velocidad más baja añadiendo una unión de expansión
Elija arbirariamente una velocidad en el ducto : 1,000 ppm
3,000 pcm x 144 (pulg / pies )
1,000 ppm
2
Utilice la equación 1 para encontrar el tamaño del ducto:
2
Seleccione la dimensión del ducto : 24”. Divida el área del ducto seleccionado la dimensión:
432 pulg2 / 24 pulg = 18 pulg. Por lo tanto, la dimesión del ducto será 18” x 24”
El área del nuevo ducto será:
18” x 24”
2
= 3 pies2
2
144 (pulg / pies )
38
= 0.833 pies2
Pérdida de Presión ⇒ (representa los valores recuperados de las tablas)
Pérdida en los ductos rectangulares = Longuitud del ducto x pérdida por pie : 40 pies x 0.0019
pulg2
pies
= 0.076 pulg2
Campana Ps = 0.550 pulg2
Referrencia al Dibujo 53
Unión C: Unión Tipo Y
Área A = Área B, Área C = 2 x Área A
Q1
1,500 pcm
=
Q2
3,000 pcm
0 = 45˚,
2
= 0.5 ⇒ 0.0801 pulg
Desde el Área C = 2 x Área A : El tamaño del ducto que está por encima de la unión Tipo Y es de 12” x 20”
Unión D: 90˚ Unión Tipo Codo
Las dimensiones del ducto son: W= 20”, D=12” (determinado por la unión Tipo Y)
R
D
=
0
12
= 0 (unión),
W
D
=
20
12
= 1.666 ≈ 2 ⇒ 0.1459 pulg2
Corrección para la velocidad en el ducto a 1,800 ppm :
2
1,800 ppm
x 0.1459 pulg2= 0.2101 pulg2
1,500 ppm
Referrencia al Dibujo 50
Unión E: Unión para Expansión (utilizada en áreas calculadas previamente)
0 = 180˚,
A2
=
A1
3 pies2
= 1.8 ≈ 2 ⇒ 0.0421 pulg2
2
16 pies
Corrección para la velocidad en el ducto a 1,800 ppm :
1,800 ppm
2
x 0.0421 pulg2= 0.0606 pulg2
1,500 ppm
Referrencia al Dibujo 52
Unión F: 90˚ Unión Tipo Codo
W
D
=
24”
18”
= 1.333 ≈ 1,
Referrencia al Dibujo 52
R
D
=
24”
18”
= 1.33 ≈ 1, (utilizado en el peor de los casos) ⇒ 0.0259 pulg2
Corrección para la velocidad en el ducto a 1,000 ppm :
1,000 ppm
1,500 ppm
Pérdida Total de Presión
(0.076 + 0.55 + 0.0801 + 0.2101 + 0.606 + 0.0131) pulg2 = 0.9899 pulg2
39
2
x 0.0295 pulg2= 0.0131 pulg2
9
SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN PARA SERVICIOS
Sistema de Distribución para Servicios
Un sistema de distribución para servicios (UDS) es un sistema pre-diseñado para llevar los servicios al equipo de cocina.
Elimina paredes de diseño único suministradas por el contratista para traer los servicios a los equipos de cocina. Para
construir una pared por el contratista, los ingenieros y los consultores tienen que trabajar juntos para diseñar como los
servicios necesarios serán conectados al equipo de cocina. Los plomeros, electricistas y contratistas en general tienen que
trabajar juntos para instalar la pared de servicios. Las paredes de servicios de diseño único son construidas para que
correspondan al orden de cocina específico y requieren de muchas horas de trabajo en el sitio. Si el orden de la cocina
cambia, la electricidad y la plomería tienen que ser reubicados.
El UDS de Greenheck tipo FlexConnect™ proporciona conexiones de 3⁄4 de pulgada de agua caliente y fría cada 24
pulgadas y alternando conexiones de gas de 3⁄4 y 11⁄4 pulgadas cada 12 pulgadas. Puede ser que el propietario no necesita
todas las conexiones inmediatamente, pero si hace cambios en el orden de la cocina debido a cambios en el menú o por
preferencias del personal, FlexConnect tiene conexiones extras. Esta flexibilidad permite cambios cuando sea necesario sin
costo alguno para reubicar la tubería. El equipo puede ser reubicado en cualquier momento, a cualquier lugar sin
proporcionar mayor problema. Con una pared construida por el contratista, los cambios a la línea de cocina tienden a ser
muy caros y difíciles involucrando el trabajo de mucha gente. Los enchufes permiten mover fácilmente el equipo para
limpiar e inspeccionar. Hay tomas de corriente ubicados en cada gabinete proporcionando la flexibilidad de conectar otro
equipo eléctrico. El UDS de Greenheck es fabricado con acero inoxidable 304 de calibre16 para hacerlo más fuerte. Con
una pared construida por el contratista, algunas veces las tomas de corriente no son accesibles y las conexiones de los
servicios son difíciles de limpiar y la mugre y la grasa se acumulan. Las paredes construidas por el contratista son hechas
de cal y madera que absorben la humedad y pueden causar riesgos a la salud en la cocina.
Los servicios son traídos por dos gabinetes verticales que provienen del techo ó del piso. Cada servicio tiene su propio
compartimiento dentro de la unidad. Los servicios de agua y gas pueden ser conectados en el gabinete con válvulas
interruptoras del servicio principal que permiten una conexión final en el sitio. Se pueden instalar válvulas de emergencia
para el servicio de gas. Dependiendo del equipo de cocina, se puede usar gas si la unidad es mayor de 20 pies.
Un UDS es clasificado como un equipo de cocina con una vida de depreciación de 7 años. Una pared construida por el
contratista tiene una vida de depreciación de 31 años. Cuando el contrato del cliente ha terminado, un UDS puede ser
removido y utilizado en otro lugar. Una pared construida por el contratista se quedará en el sitio después del contrato. Los
sistemas UDS han sido evaluados y aprobados como equipos sumisos a los códigos permitiendo realizar la instalación e
inspección rápida.
CARACTERÍSTICAS
5
1. Almacén para Componentes
10
2. Almacén para Conexiones
Tubería de Gas
3. Paneles Removibles
Tubería de Agua Caliente ó Frío
4. Protecciones
5. Riser Collar
6. Pedestal de Soporte
1
7. Conductos de Distribución
9
2
3
8. Salidas de Agua y Gas
9. Interruptores para el
ventilador y la luz de la
campana
7
8
4
10. Enchufe Eléctrico
11
11. Placa para Enchufes
6
Dibujo 55
10
40
El sistema de distribución para servicios de Greenheck tipo FlexConnect™ está disponible en cuatro opciones
diferentes: la base de la unidad, con tomas de corriente (opción eléctrica 1), con alambrado completo (opción
eléctrica 2) y unidades personalizadas. La base tipo FlexConnect™ y los paquetes de equipo opcional permiten
rápida entrega y las unidades personalizadas pueden ser diseñadas para satisfacer cualquier necesidad.
Opciones de Diseños FlexConnect™
1. La Base de la Unidad – Esta base incluye tubería para el servicio de gas y agua. No incluye un paquete para
la electricidad, pero puede ser alambrado por el electricista. Para diseñar este sistema lo siguiente debe ser
proporcionado: La longitud deseada del sistema de distribución para servicios, la altura de la campana y si
requiere accesorios de plomería, los requisitos de los equipos (los tamaños de las válvulas de gas y agua,
voltaje, amperaje, fase).
2. Opción Eléctrica 1 – La base de la unidad con tomas de corriente cada 12 pulgadas por la parte de abajo del
armazón. Son igualados al tamaño del equipo de cocina, pero no están alambrados. El alambrado es requerido
por el electricista. Para diseñar este sistema debe proporcionar lo siguiente: La longitud deseada del sistema de
distribución para servicios, la altura de la campana, los requisitos de los equipos y ubicación (los tamaños de las
válvulas de gas y agua, voltaje, amperaje, fase).
3. Opción Eléctrica 2 – La unidad base con tomas de corriente alambrado a los paneles ó a lugar del uso de
electricidad. Para diseñar este sistema debe proporcionar lo siguiente: El longitud deseado del UDS, la altura de
la campana, los requisitos de los equipos y ubicación (los tamaños de las válvulas de gas y agua, voltaje,
amperaje, fase).
• Mangueras e interruptores de emergencia
Equipo opcional para unidades FlexConnect™:
• Indicadores de presión
• Válvula para el gas
• Válvulas para la plomería
• Conexiones para las mangueras de gas
• Mecanismos para contener el gas
• Grupo de cables y enchufes
• Interruptores generales y para incendio
M ANI SE R VIC E D ISC O N NC ET
S T AT ION
C A U IO
T N
S
U
O FF
D
S
O N
A
E
M
INTERRUPTOR
PRINCIPAL
ETIQUETA
S
D
S
120 20
F
D
P
S
ACCESS PANEL(S)
1
INTERRUPTOR
CONTRA INCENDIO
2
10
11
SISTEMA
VERTICAL DE CABLEADO
12
1
1
1
1
SINGLE LINE
1
1
1
20
21
22
2
2
INTERRUPTOR PARA EL VENTILADOR
Y LA LUZ DE LA CAMPANA
PLACAS OPCIONALES
ENCHUFE DE 20 AMP 120V
POR AMBOS LADOS
PLACA PARA ENCHUFES
Dibujo Típico de un Sistema FlexConnect™ con Panel
SERVICIO PARA LAS CONEXIONES
CONTROLES / INTERRUPTOR PRINCIPAL
LOCALIZADOS AL FINAL DE LA CONEXIÓN
ETIQUETA
ALMACÉN HORIZONTAL
PARA COMPONENTES
PLACAS PARA INTERRUPTORES
3
M P.
1 2 0 /1hp 2 0 A
SISTEMA DE
CABLEADO HORIZONTAL
4
5
6
M P.
1 2 0 /1hp 2 0 A
7
M P.
1 2 0 /1hp 2 0 A
PANELES DE ACCESO
PLACA PARA ENCHUFES
Dibujo Típico de un Sistema FlexConnect™ con Ubicación para el uso de Interruptores
41
10
CONSIDERACIONES EN EL DISEÑO
Cuando diseña un sistema de ventilación de cocinas, hay maneras de mejorar el funcionamiento de la campana.
Aunque no son requeridas muchas de estas consideraciones, es una buena idea asegurar que el sistema que se
está diseñando cumple con las consideraciones necesarias requeridas.
1 & 2. Requisitos de Proyección
• Se requiere un mínimo de 6 pulgadas de proyección
• Aumente esta proyección para equipos de cocina con
procesos pesados
• Aumentando la proyección aumenta el rendimiento de la campana
• Agregue el área libre (Vea página 11)
• Insuficiente proyección en la campana podrá causar poca captura del
calor y humo haciendo que estos se propaguen por toda la cocina
Proyección Recomendada
(Pulgadas)
Delantera Lateral
Trasera
Horno-Combi
18
6
-
Lavaplatos
18-24
6
18
12
6
-
12
12
12
12
12
-
Proyección
3. Proyección para Lavador de Platos
• 12 pulgadas de proyección hacia ambos lados y las puertas
• Puede ocurrir escape cuando se abre la puerta del lavador
• 18 pulgadas es recomendado para disminuir el escape
Equipo Debajo de
Campana de Pared
Equipo Debajo de Isla
Individual
Equipo Debajo de Isla
Doble
11
4. La Altura de Suspensión Afecta la Captura y
Contención:
• 6 pies 6 pulg. (78 pulgadas) recomendadas
• 7 pies 0 pulg. (84 pulgadas) permitidos pero requiere mayor
proyección ó más flujo de aire de extracción
• Proyecciones más altas pueden causar problemas
42
5. Extrañas Corrientes de Aire pueden tener
suficiente fuerza y velocidad para volar el aire
contaminado fuera y alejado de la campana:
• Mantenga las corrientes de aire a un mínimo.
EVITA el uso de ventiladores portátiles para refrescar el
ambiente interior
6. Corrientes Innecesarias
• El uso de ventiladores portátiles para mejorar
comodidad del empleado debe ser evitado
8.
Paneles Laterales y Posteriores
• Estos paneles son altamente recomendables
• Proporciona una mejor captura
• Reduce el efecto de las corrientes de aire y
la oleada de vapor del equipo de cocina
• Estos paneles reducen los requerimientos de
proyección y del flujo de aire requerido por
el
extractor
7. Extensiones para los Equipos de Cocina
• Extensiones o deflectores pueden dramáticamente
mejorar la captura del aire contaminado
• Trabaja especialmente bien en las configuraciones tipo isla
9. Paneles Laterales Completos
Instalados en un buen sistema
pueden reducir hasta un 10%
de extracción del aire
Paneles Laterales
Parciales
Instalados en un buen
sistema pueden reducir
hasta un 8% de
extracción del aire
11
30
24
10. Volumen de Campana: 24 pulg. vs. 30 pulg.
• 30 pulgadas proporsionan una mayor
captura de masas de humo innecesarias
• Son muy importantes para el uso en
asadores a la parrilla
11. Plenum de Suministro interno
vs. Plenum de Extracción
• El plenum de extracción tiene un mayor captura
de masas de humo innecesarias
• Puede utilizar un plenum de extracción con un
plenum de Suministro anexado
• Son muy importantes para el uso en asadores a
la parrilla
43
12. Puertas Abiertas
• Una puerta abierta puede causar problemas
en la captura del aire contaminado por
debajo de la campana
13. Utilizando Paneles Laterales con Puertas Abiertas
• La instalación de paneles laterales puede reducir
los efectos de las corrientes innecesarias
causadas por una puerta abierta
14. Dirección de la Puerta
• Cambiando la posición de la puerta podría ser
el método mas simple y económico para
mejorar la captura de aire contaminado
15. Muros Divisionales
• Colocando un muro entre la puerta y la campana
puede ayudar al mejoramiento de la captura del
aire contaminado
Ventilador
en
Línea
11
17. Desequilibrio en la Distribución del Aire
16. Equilibrio en la Distribución del Aire
• Como en el dibujo, el desequilibrio en el
• Suministrando cantidades iguales por todos los
suministro de aire proporcionará un
lados de la campana permitirá una mayor
derramamiento por toda la cocina
eficiencia en la captura del aire contaminado
44
B
B
A
A
C
C
18. Aire Suministrado con Igualdad
• Aire suministrado con igualdad por todos los
lados de la campana permitirá una mejor
captura del aire contaminado con un flujo
de aire más bajo.
19. Campanas Frente a Frente (evítelo si es posible)
• Si esta en la situación A, haga una perforación en
el frente
• Utilice B con una perforación, evite difusores de 4
vías
• Junto con B, utilice C (plenum de suministro
posterior)
20. Aire que Pasa del Comedor a la Cocina
• Suministrando suficiente aire eliminará las
corrientes de aire que pasan a través de estas
ventanas
• Mantenga el flujo de aire que pase por la
ventanilla a 50 ppm máximo
21. Difusores de 4 Vías (Problema del Diseño #1)
• Coloque los difusores de 4 vías a una
distancia mínima de 10 pies de la campana
• Difusores perforados ó de 3 vías reducen
problemas de captura
800
Vista de Arriba del Comedor
400
150
100
50
100
150
11
Campana
Difusor
Perforado
22. Ubicación y Distancia de los Difusores de 4 Vías 23. Restaurante Japonés (Cocina de Presentación)
• Mantenga el flujo del aire por abajo de 75 ppm
• Las campanas están situadas en el comedor. No
cerca a la campana, aunque lo recomendado
en la cocina
debe ser a 50 ppm máximo
• Utilice difusores perforados por todo el comedor
para reducir corrientes innecesarias
45
APÉNDICE: PROBLEMAS Y SOLUCIONES
REVISE ESTOS ARTÍCULOS
POSIBLES SOLUCIONES
Problema: La llama del piloto en el equipo de cocina está apagada ó el equipo de cocina se enfría debido
a la corriente que la manejadora de aire suministra.
¿Existen corrientes innecesarias provenientes de la
manejadora de aire?
Trate de apagar o reducir la cantidad de aire suministrado;
bloquee las porciones del aire de suministro para dirigir el
aire fuera del área del problema (pruebe con un cartón
primero), remueva cualquier obstáculo en frente del
suministro para que dirija el aire al equipo de cocina.
Problema: El aire frío se puede sentir en la campana
¿Es una campana de circuito reducido?
Apague o reduzca la cantidad de aire suministrado al
circuito reducido
¿Es una campana de cortina de aire?
Apague o reduzca la cantidad de aire suministrado a la
cortina de aire; caliente el aire de Suministro
¿Es la manejadora de aire parte de la campana o es
un plenum adjunto?
Trate de apagar o reducir la cantidad de aire suministrado;
caliente el aire de suministro
¿La campana está capturando aire?
La campana no extrae suficiente aire; consulte el valor de
extracción y las consideraciones de diseño para asegurar
un diseño apropiado (páginas 8 a 14)
¿Es una campana de cortina de aire?
Apague o reduzca la cantidad de aire suministrado a la
cortina de aire (Dibujos 15-17, páginas 16 y 17)
¿Es la manejadora de aire parte de la campana o es
un plenum adjunto?
Trate de apagar o reducir la cantidad de aire suministrado;
caliente el aire de suministro
Problema: Hay grasa derramada en la campana
¿Hay grasa por encima de la campana?
El ducto de extracción no está bien soldado
¿Tiene sellador o está dañado?
Limpie el área y vuelva a sellar
¿Está colocado adecuadamente el contenedor de
Vuelva a poner el contenedor en su lugar
¿Está el ventilador operando en la dirección correcta?
Vea el manual del fabricante del ventilador para la
rotación correcta
¿Están los filtros en su lugar?
Reemplace los filtros que faltan y ajustelos
¿Está la campana sobre extrayendo?
Disminuya la velocidad del extractor (Vea el manual de instalación)
Problema: El extractor no está funcionando ó su operación es deficiente
12
¿El ventilador tiene corriente?
Reemplace fusibles, revise conexiones e interruptores
¿La correa está floja o rota?
Reemplace la correa y ajustela
¿Está el ventilador operando en la dirección correcta?
Pida al electricista hacer una conexión eléctrica adecuada
¿Está la manejadora de aire operando?
Los problemas con la manejadora de aire pueden interferir
con el ventilador, revise la instalación y asuma los
aumentos de presión, disminuya los PCM
¿Hay necesidad de incrementar el flujo de aire?
Reemplace o ajuste las poleas para incrementar la
velocidad del ventilador, instale un motor más grande
¿El ventilador vibra?
Limpie la rueda y las aspas del ventilador; reemplace la
rueda si está dañada, revise que los tornillos estén
apretados, reemplace piezas dañadas
46
REVISE ESTOS ARTÍCULOS
POSIBLES SOLUCIONES
Problema: Olores de cocina en el área del comedor
¿La campana está capturando aire?
La campana no extrae suficiente aire; consulte el valor de
extracción y las consideraciones de diseño para asegurar un
diseño apropiado (páginas 8 a 14)
¿Hay corrientes innecesarias causadas por puertas entre la
cocina y el comedor?
Disminuya el aire de suministro en la cocina, incremente la
extracción de aire de la campana
Problema: La campana está llena de humo. Hay humo que sale por las orillas de la campana
¿Está operando el extractor a los niveles diseñados?
Consulte la selección del extractor y determine los valores de
extracción (páginas 31 a 32)
¿El extractor es de tamaño correcto?
Refiera a la prueba del balance y compare los resultados de
los valores de extracción
¿Están los filtros en buenas condiciones?
Limpie los filtros, cambielos si están dañados y coloquelos
apropiadamente
¿La manejadora de aire está suministrando suficiente aire?
(La cocina deberá estar presionada negativamente pero no
por mucho; revise si hay alguna corriente fuerte a través de
una puerta abierta)
Revise la manejadora de aire, incremente el suministro de aire,
asegurese de que la manejadora de aire está distribuyendo el
aire con igualdad
¿El equipo actual de cocina es el mismo que el diseño
original?
Ajuste o reemplace el extractor para igualar la carga de cocina
¿Hay multiples campanas con un extractor?
Un extractor puede estar sobre extrayendo y el otro no lo
suficiente; restrinja el segundo extractor utilizando un
deflector para igualar el flujo de aire
¿Hay compuertas contra fuego en el ducto?
Abra las compuertas contra fuego
¿Los ductos son complejos o pequeños?
Reemplace el extractor por uno que pueda operar presiones
estáticas mayores ó modifique los ductos
¿Están los ductos obstruidos?
Limpie la obstrucción
¿Es una campana de corto circuito?
Apague o reduzca la cantidad de aire su al corto circuito
Problema: El humo se esparce antes de alcanzar el área de extracción de la campana
¿Hay paso del aire a través de ventanas cerca de la
campana?
Ajuste la cantidad y ubicación del aire suministrado para
eliminar corrientes a través de las ventanas entre la cocina y
el comedor
¿Es una campana de cortina de aire?
Apague o reduzca la cantidad del suministrado
¿Es la manejadora de aire parte de la campana o es un
plenum adjunto?
Trate de apagar o reducir la cantidad del aire suministrado;
bloquee las porciones del aire de suministro para dirigir el aire
fuera del área del problema (pruebe con un cartón)
¿Hay ventiladores portátiles dirigidos a la campana o al
equipo de cocina?
Apague los ventiladores
¿Hay difusores de techo dirigiendo aire hacia la campana?
Ubique los difusores a una área neutral o reemplacelos por un
difusor que dirija el aire lejos de la campana
¿Hay ventanas o puertas abiertas?
Cierre las ventanas o puertas
¿Hay corrientes innecesarias u otras corrientes de aire?
Encuentre de donde proviene la corriente y eliminela;
considere añadir paneles laterales a la campana (pruebe con
un cartón); aumente la proyección
¿La campana está ubicada en donde hay mucho tráfico?
Agregue paneles laterales a la campana (pruebe con un cartón);
aumente la proyección en los lados por donde se sale el humo
47
12
GLOSARIO
12
Autoridad Que tiene Jurisdicción/Authority Having Jurisdiction (AHJ): La organización, la oficina, o el individuo
responsable de aprobar el equipo, la instalación, o un procedimiento en juridicciónes locales.
Inclinado Hacia Atrás: Una rueda de ventilador con aspas que van hacia atrás en la dirección de la rotación. Esto
es, en el borde de la hélice cerca al centro de la rueda.
PCM: Es una unidad de volumen de aire, Pies Cúbicos por Minuto.
Parrilla de Gas: Es una parrilla abierta calentada por gas ó electricidad. Temperatura aproximada 600ºF.
Espacio para Combustión: Es un espacio requerido entre cualquier superficie de la campana y superficies adjuntas
(paredes, techos, etc.) Vea NFPA 96, IMC y códigos locales para requerimientos de espacios.
Aire Contaminado: Es el aire afectado al cocinar tal como aire caliente, vapor, vapor con grasa, humo y combustión
de gas entre otros.
Acción Centrífuga: El acto de usar la fuerza centrífuga mientras que hace girar el aire en una trayectoria helicoidal
para separar partículas solidas del aire contaminado.
Exfiltración: Aire saliente de un espacio debido a la presión positiva.
PPM: Pies Por Minuto, define la velocidad del aire.
Freidoras: Son recipientes que contienen aceite calentados por el gas ó la electricidad. El alimento es cocinado por
ser sumergido en un recipiente con aceite caliente. Temperatura aproximada 400ºF.
Plancha: Es una placa gruesa, plana, de acero calentada por el gas ó la electricidad para cocinar por calor seco.
Temperatura aproximada 400ºF.
Área de la Campana: Es el área de la campana medida desde la parte inferior, las medidas son dadas en pies
cuadrados.
Impacto de Inercia: Mientras que el aire cargado de grasa pasa a través de un filtro que causa un cambio en la
dirección del aire, la grasa es lanzada fuera de la corriente de aire y es absorbida en los filtros al momento del
impacto.
Intercepción: Un aire cargado con grasa pasa a través de un filtro con una capa absorbente reteniendo la grasa
mientras que el resto del aire continúa su trayectoria.
Extinguidor contra Incendios Clase K: Es un extinguidor portátil con químicos húmedos diseñado para suprimir
incendios causados por la grasa en la cocina, contiene los mismos químicos utilizados en el sistema contra incendios.
Sistema de Ventilación para la Cocina: Son las campanas, extractores, unidades manejadoras de aire y otros
accesorios incluidos en el sistema de ventilación de la cocina.
Velocidad de Captura Mínima: Es la velocidad del aire en pies por minuto requerida para contener el humo, vapores
con grasa, vapor ó aire caliente.
Velocidad de Captura Mínima en la Parte Delantera: Es la velocidad del aire en pies por minuto requerida para
pasar por la parte delantera de la campana para contener humo, vapores con grasa, vapor y aire caliente en las
regiones fuera de la corrientes innecesarias.
Proyecciones Salientes: Son las áreas de la campana con proyecciones salientes del equipo de cocina, medidas
desde el perímetro interno de la campana.
Campana de Proximidad: Es también referida como campana de menos altura ó campana tipo ambiental.
Típicamente es utilizada para alturas bajas y moderar la altura del equipo de cocina.
Qc: Es la cantidad de aire contaminado generado por los equipos de cocina.
Qf: Es la cantidad de aire requerido para contener cargas de calor, corrientes innecesarias y turbulencias por encima
del Qc.
La Imagen de Schlieren: Es una herramienta de visualización avanzada que permite al ojo humano observar los
cambios en la densidad como por ejemplo, el calor emitido por los equipos de cocina.
Combustible Sólido: Tal como carbón, leña u otros productos naturales para cocinar. Temperatura aproximada
700ºF.
Derramamiento: Es el acto del aire contaminado que se escapa por la campana.
Corrientes Innecesarias: Gran cantidad de aire contaminado generado por condiciones anormales.
Volumen Variable: Es un sistema de control que varia la cantidad del flujo de aire en un sistema de ventilación para
cocina basada en la carga al cocinar.
Químico Húmedo: Es un agente húmedo de supresión contra incendios. Usualmente está basado en una solución de
potasio.
48
GUÍA DE CONSULTA RÁPIDA
LIGERO
Equipo
(Clasificación de los
Equipos Según
Greenheck )
Hornos de Gas e Eléctricos
Vaporizadores de Gas e
Eléctricos
Estufas de Gas e Eléctricas
Calentadores de Comida
Ollas para Cocinar Pasta
Hornos para Pizzas
MEDIANO
PESADO
EXTRA-PESADO
Plancha de Gas
Mezquite
Plancha Infrarroja
Plancha con piedra Lava
Wok
Planchas en cadena
Hornos Combinados
Freidoras Eléctricas y de Gas
Planchas
Sartenes
Parrilla Vertical
Plancha eléctrica
Parrilla
Freidora para Sartenes
Método de Greenheck
(velocidad de descarga
en pies/minutos)
50
85
150
185
Código Mecánico
Internacional 2003
(pcm por pie lineal)
200
300
400
550
Clasificaciones de Equipos, Velocidades de Descarga Vertical y Factores del Código.
MÉTODO DE GREENHECK
Los pasos del 1 al 4 son los pasos requeridos para obtener el valor total de extracción usando el Método
QE
Greenheck. Vea la página 14 para un ejemplo de los cálculos.
QF
1. El primer paso es para determinar el área del aparato (A)
QC
Área del Aparato =
(Largo (pulgadas) * Profundidad (pulgadas) )
2
144 pulgadas
O Bien
Área del Aparato = Largo (pies) * Profundidad (pies)
2. El segundo paso es para determinar la cantidad de aire contaminado
2
Qc = Área (pies ) * Velocidad de Descarga Termal ( pies/minuto)
3. El tercer paso es para determinar la cantidad de aire que contiene
corrientes de aire inneceasrias incluyendo la consideración de área libre
QC - Cantidad de aire contaminado
generado por el equipo de cocina.
Observe el dibujo 4, identifique la
velocidad apropiada de la descarga y
multiplíquelo por el área del equipo.
Qf = ( Área Total de la Campana - Área total del Aparato) * 50 ppm
Área
=
de la
Campana
(Largo (pulgadas) * Profundidad (pulgadas) )
2
144 pulgadas
O Bien
Área de la Campana = Largo (pies) * Ancho (pies)
4. El cuarto paso es para determinar el volumen total del flujo
de aire
QE = QC + QF
49
QF - Es la cantidad de aire requerida
para contener cargas de calor y
corrientes innecesarias. Use la
velocidad mínima para la descarga de
50 ppm y multiplíquelo por la
diferencia entre el área de la campana
y la del equipo.
13
GUÍA DE CONSULTA RÁPIDA
VOLUMEN DE FLUJO DEL AIRE POR PIE LINEAL DE GREENHECK (PCM/PIE LINEAL)
TIPO DE CAMPANA
LIGERO
MEDIANO
PESADO
EXTRA - PESADO
Marquesina de Pared
200
250
350
450
Ambientales
150
200
300
N/A
Nota: 1. Campanas de isla doble son dos campanas tipo marquesina de pared
2. Campanas de isla individual tienen que ser multiplicadas por el factor de la campana después de haber usado el valor de la campana tipo
marquesina de pared
Límites y Presunciones
(para cálculos de pcm por pie lineal)
1. Utilizado para Campanas de 54 pulg. ó
menos de ancho
2. No puede ser utilizado para hornos de Pizza
3. No puede ser utilizado para cocinar fresco
4. 6 pies. 6 pulg. de altura colgante
5. Corrientes de aire verticales
6. Ventilación apropiada del cuarto
7. Proyecciones apropiadas
Este método es según el equipo de cocina.
Vea la página 15 para un ejemplo de los cálculos.
CONSIDERACIÓN DEL ÁREA LIBRE
6
pulg.
La consideración del área libre permite
aumentar el tamaño de la campana hasta 12
pulgadas más allá que el mínimo de 6
pulgadas en todos los lados de la campana
sin agregar flujo de aire adicional. Vea la
página 11 para un ejemplo de los cálculos.
Hervidora de Vapor
30 pulg. x 30 pulg.
(50 pcm/pies2)
Horno
30 pulg. x 40 pulg.
(50 pcm/pies2)
“Método de Greenheck”
Área (50 pcm/pies2)
12 pulg.
12 pulg.
Después de calcular la extracción total QE
multiplique este valor por los factores del
trabajo, si hay alguno, para obtener un valor
del flujo de aire más exacto. El flujo de aire
incrementará ó disminuirá según el factor.
Vea la página 12 para un ejemplo de los
cálculos.
13
6 pulg.
12 pulg.
Área libre de Proyección (0 pcm/pies2)
12 pulg.
Área extendida fuera de las corrientes de aire (50 pcm/pies2)
Condición
FACTORES DE LA CAMPANA
6
pulg.
Factor
Campana Tipo Marquesina de Pared
1.0
Campana Tipo Marquesina de Pared
con Panel Posterior
1.3
Isla Individual Tipo -V-Bank
1.2
Isla Doble
1.0
Mini Paneles - 2x2
0.92
Paneles laterales completos y de Pared
0.90
Solamente Extracción
1.0
Plenums de Suministro
1.1
Plancha al final de la campana ó debajo
de una campana tipo isla individual
1.2
Altura de Suspensión 6 pies. 6 pulg.
1.0
Altura de Suspensión 7 pies. 0 pulg.
1.1
50
GUÍA DE CONSULTA RÁPIDA
Meta es Comodidad
Temperado
La tabla a la derecha ordena las diferentes maneras de
introducir aire fresco a la cocina, que sea temperado o no.
Sigue los pasos para utilizar la tabla:
Meta es Economizar
BUENO
Plafón Perforado
Plenum de
Suministro Posterior
Frontal Perforado
Plenum de
Suministro de Aire
Plenum de
Suministro Trasero
Frontal Perforado
Plenum de
Suministro de Aire
Plafón Perforado
Plenum de
Suministro Variable
Plenum de
Suministro Variable
Rejilla Frontal
Cortina de Aire
Difusor de 4-vias
Circuito Corto
Circuito Corto
Rejilla Frontal
1. Decida si la meta es comodidad ó un costo bajo.
2. Decida como introducir el aire fresco a la cocina
utilizando la columna que refleja comodidad ó costo bajo.
Note que las opciones de suministro con un
funcionamiento superior aparecen en la parte arriba de la
lista y el funcionamiento va disminuyendo desde allí hacia
abajo.
Cortina de Aire
Tipo de Suministro
MALO
Dimensiones
pulgadas
Escoja la opción apropiada de suministro y utilice
el valor de pcm/pie lineal o la velocidad de pie
por minuto para diseñar o ajustar el sistema para
un funcionamiento máximo.
Interno
Aviso: Ventiladores portátiles no son una fuente
de aire de suministro y tampoco se deben usar
para refrescar el espacio. ¡El uso de
ventiladores portátiles en la cocina causará
fallas en el sistema!
Difusor de 4-vias
Valor Recomendado de
Suministro
pcm/pie lineal
ppm
6 ancho
145
290
12 ancho
110
150
24 ancho
180
150
11 alto
9 ancho
160
150
Plenum de Suministro
Delantero
18 ancho
150
150
Combinación
Perforada
16 alto
8 ancho
150
150
Combinación Rejilla
12 alto
8 ancho
130
Frontal Perforado
16 alto
150
Frontal Rejilla
12 alto
250
Cortina de Aire
Perforada
8 ancho
75
Cortina de Aire Rejilla
8 ancho
65
Suministro Trasero
Externo
La tabla a la derecha enumera los métodos
diferentes para suministrar el aire al espacio. La
columna del Valor recomendado de Suministro
contiene el flujo de aire recomendado para cada
opción de suministro en dos maneras.
No Acondicionado
Plenum de Suministro
de Aire
Plenum de Suministro
de Aire
Plenum de Suministro
Variable
Circuito Corto
150
UL Limitado (No es recomendado)
13
51
GUÍA DE CONSULTA RÁPIDA
RESUMEN DE LAS CONSIDERACIONES FUNDAMENTALES DEL DISEÑO
Corrientes de Aire – Es importante disminuir las velocidades de corrientes de aire que entran y salen la cocina.
Estas corrientes causan a su vez corrientes innecesarias que degradan el funcionamiento del sistema y problemas
en la capturar para contener el aire.
Ventiladores Portátiles – Nunca debe usar ventiladores portátiles en la cocina. La velocidad alta del flujo del aire
crea grandes corrientes innecesarias causando que el calor contaminado salga de la campana a la cocina.
Difusores de Techo y Rejillas – Evite el uso de difusores de 4-vías cuando sea posible. Los difusores deben estar
a un mínimo de 10 pies de la campana si son utilizados. Los difusores perforados son la mejor opción para permitir
un flujo de aire mínimo sin una dirección específica.
Diversidad - Las investigaciones indican que la colocación del equipo de cocina puede afectar el funcionamiento
del sistema. Equipos de altas temperaturas como planchas deben estar colocadas en el centro de la campana, los
sartenes y los hornos por ejemplo pueden estar colocados afuera del centro cuando éstos son combinados con
equipos de altas temperaturas.
Proyecciones Frontales y Posteriores – Es necesario tener la proyección adecuada para capturar y contener el
aire. Existen proyecciones recomendadas y requeridas para las diferentes campanas y equipos. Investigue los
requisitos de las proyecciones.
Proyecciones Laterales – Las proyecciones son importantes tanto frontales como posteriores. Las proyecciones
laterales tienen aún más variedad como: paredes, paneles laterales, campanas y aplicación. Investigue los
requisitos de las proyecciones.
El Tráfico cerca de la Campana – En una cocina, objetos y personas se mueven en todas direcciones y
magnitudes. Este movimiento aleatorio puede causar corrientes innecesarias que causará escape ó derrame.
Igualación entre el Equipo y la Campana – Es esencial entender el nivel de la carga que el equipo de cocina
producirá para poder escoger una campana y un valor de extracción. Antes de escoger una campana y un valor
del flujo de aire, determine a que categoría pertenece el equipo de cocina y analice cuáles estilos de campana
manejará la carga. (vea la tabla en la página anterior).
El Balance Adecuado del Flujo de Aire de Suministro y Extracción – Balanceando la extracción y el suministro
de aire para que la cocina quede un poco negativa en comparación con los demás cuartos pero que el edificio
quede positivo en comparación con el exterior es crucial. Una cocina negativa contiene el calor contaminado y
olores. Manteniendo una presión positiva en el edificio es esencial para que no entre polvo o insectos. Debe
realizar una Prueba y Balance (T&B) adecuada para asegurar que haya presiones adecuadas.
Aire de Suministro Adyacente a la Campana – Debe traer el aire de suministro en varias maneras. Cuando
suministra demasiado aire por un solo equipo como plenums integrales y externos, la velocidad será demasiada
alta. A estas velocidades, forman aires turbulentos y bolsas negativas de aire alrededor de la campana causando
escape. Por favor refiera a la sección de aire de suministro en la página 15 de esta guía para las recomendaciones
de las cantidades del flujo del aire por cada equipo de suministro.
Paneles Laterales - Instalando los paneles laterales en los lados de la campana puede resultar un ahorro en los
costos y un aumento en la eficiencia de la captura. Cuando utiliza un panel lateral puede reducir los efectos de las
corrientes innecesarias presentes por las puertas y ventanillas. La tendencia del aire adherirse a una superficie
donde está pasando paralelamente se llama el Efecto Coanda. La instalación de paneles laterales completos o
parciales ayuda a dirigir el humo hacia la campana. Un panel lateral pequeño de dos pies por dos pies puede
disminuir el flujo de aire requerido para capturar de seis a ocho por ciento y paneles laterales completos pueden
disminuir los requisitos de flujo de aire hasta un diez por ciento. Es muy recomendable considerar el uso de
paneles laterales en aplicaciones de cocina.
13
NOTA: Aunque esta lista contiene las consideraciones esenciales de diseño, existen muchas más que pueden
influir en el funcionamiento de un sistema de la ventilación de una cocina comercial.
52
REFERENCIAS, CÓDIGOS Y RECURSOS INFORMATIVOS
AMCA – Asociación del movimiento y del control de aire internacional Inc. / Air Movement and Control
Association International, Inc.
Su propósito es dar al comprador, al diseñador y al usuario del movimiento de aire y del equipo seguridad de que
los valores publicados son confiables y precisos. Al mismo tiempo, el programa de certificación asegura a los
fabricantes que están basados en métodos de prueba y procedimientos estándares y conforme a la revisión de
AMCA internacional como visión imparcial. Generalmente está relacionado a los ventiladores y a las manejadoras
de aire.
ASHRAE – Sociedad Americana de lngenieros en Aire Acondicionado, Calefacción y Refrigeración /
American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers
Es una organización que se esfuerza en avanzar en la ciencia y tecnología de la calefacción, refrigeración y aire
acondicionado por medio de la investigación que los guía al frente de códigos y condiciones en general. ASHRAE
Capítulo 31 (ASHRAE 2003 Aplicaciones HVAC ) explica la ventilación en la cocina. ASHRAE Estándar 154
proporciona los criterios del diseño para el funcionamiento de sistemas de ventilación en cocinas comerciales.
IMC – Código Mecánico Internacional / International Mechanical Code (Edición 2003 )
Es una serie de códigos que regulan todos los aspectos del diseño mecánico de edificios y los sistemas
contenidos. Los sistemas de ventilación de cocinas y sus componentes están en las secciones 506 hasta 509.
NFPA – Asociación Nacional de Protección contra Incendios / National Fire Protection Association
Los estándares y códigos de está organización promueven la seguridad de los edificios regulando y sugiriendo
prácticas eléctricas y de fuego en la construcción de un edificio y los sistemas contenidos.
NFPA 96 (Edición 2001) – Es el estándar escrito específicamente para los sistemas de ventilación de cocinas.
NFPA 17A es el estándar para el diseño, la instalación, la operación, las pruebas y manteamiento de los sistemas
de supresión de fuego con químico húmedo.
NSF – Fundación Nacional de Sanidad / National Sanitation Foundation
Esta agencia desarrolla estándares y criterios para los productos y servicios que tratan la salud. Los productos
que cumplen con estos criterios llevarán el sello de la NSF que indica que el producto cumple con la promoción
de la salud y la seguridad pública.
UL – Underwriters Laboratory, Inc.
Underwriters Laboratories, Inc. es una organización independiente no lucrativa en la evaluación y certificación de
la seguridad de productos. Muchos códigos y normas locales requieren que el equipo lleve la certificación UL. Las
siguientes pruebas UL corresponden directamente al equipo de ventilación para la cocina. UL 710 define pruebas
y certificaciones para las campanas. UL 1046 define las pruebas y certificaciones para los filtros de grasa. UL 300
define las pruebas para los sistemas de supresión de incendios para cocinas. UL 1978 define las pruebas y
certificaciones para los ductos de grasa. ULC define las pruebas y certificaciones para Cánada. UL 762 es
requerido para extractores utilizados en las aplicaciones de grasa.
UMC – Código Mecánico Universal / Universal Mechanical Code
Son los códigos que regulan los diferentes aspectos del diseño mecánico del edificio y los sistemas contenidos.
Es similar a los códigos IMC, pero adaptados bajo diferentes juridicciones.
13
53
APÉNDICE: PÁGINA DE INTERNET PARA SISTEMAS DE VENTILACIÓN EN COCINAS
Greenheck Fan Corporation
http://www.greenheck.com
Fisher Nickel
http://www.fishnick.com
Commercial Kitchen Ventilation Laboratory
http://www.archenergy.com/ckv/default.com
Up Your Stack
http://www.upyourstack.com
American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers
http://ashrae.org
National Fire Protection Association
http://www.nfpa.org
National Sanitation Foundation
http://www.nsf.org
Underwriters Laboratory
http://www.ul.com
Air Movement and Control Association International, INC. (AMCA)
http://www.amca.org
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54
NOTAS:
13
55
Nuestra Garantía
Greenheck garantiza que este equipo esté libre de defectos en el material y mano de obra por el período de un
año desde la fecha de compra. Cualquier unidad o pieza que se pruebe que esta defectuosa durante el período
de garantía, sera reparada una vez su devolución a la fábrica, transportación prepagada.
Los motores están garantizados por el fabricante del motor por el período de un año si se prueba que el motor
esta defectuoso durante este período, debe ser devuelto a la estación autorizada de servicio más cercana,
Greenheck no será responsable por la instalación o el costo de traslado.
Como resultado de nuestro compromiso continúo de innovaciones, Greenheck reserva el derecho de cambiar
especificaciones sin previo aviso.
Copyright © 2005 Greenheck Fan Corp.
P.O. Box 410 • Schofield, WI 54476-0410 • Teléfono (715) 359-6171 • greenheck.com
KVS Appl & Design Rev. 2 Septiembre 2005 R