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SISTEMAS DE VENTILACION PARA COCINAS

AGENDA

  • INTRODUCCIÓN - NFPA/UL
  • CAMPANAS
  • SISTEMA SUPRESIÓN DE INCENDIO
  • EXTRACCIÓN DE AIRE
  • SUMINISTRO DE AIRE
  • DUCTOS DE EXTRACCIÓN

Sistemas de Ventilación para Cocina

¿Porque es importante la Extracción de la Grasa?

La grasa es combustible por lo tanto es riesgo de incendio

SISTEMAS DE VENTILACIÓN PARA COCINA

SISTEMAS DE VENTILACIÓN DE COCINA

CERTIFICACIONES Y NORMAS

NPFA 96, Control de Ventilación y Protección contra incendios en Cocinas Comerciales

Historia de la norma NFPA 96

  • National Fire Protection Association, NFPA fue fundada en 1896, en particular la primera norma #96 fue escrita en 1961.
  • Se ha encargado a lo largo de los años redactar recomendaciones propias para la prevención e instalación de sistemas para la supresión de incendio.

CERTIFICACIÓN UL

  • Underwriters Laboratories, se estableció en 1894.
  • Es una organización líder independiente que prueba (ANSI) y certifica la seguridad del producto.
  • Las certificaciones UL indican que el producto es seguro y ha sido probado y evaluado en relación con propiedades y peligros específicos.
  • Todo equipo probado y aprobado muestra el sello UL asociado. 
  • Las pruebas mas importantes involucradas en sistemas de ventilación en cocinas son UL-710, UL-1046, UL-762, UL-300, UL-1978
  • www.ul.com/database

Campanas

UL-710

Certificada de acuerdo a la prueba UL 710:

1.No deben existir fugas que permitan que la grasa salga de la campana en caso de un incendio.

2. Durante la prueba se verifica que todos los componentes eléctricos soporten las temperaturas típicas de los procesos de cocción (100 C – 370 C) .

3. Se verifica el caudal mínimo y máximo de extracción que la campana puede capturar/contener durante el proceso de cocción a diferentes temperaturas.

Campanas

Construcción de acuerdo a NFPA-96

  • Material de construcción (mínimo):
  • -Acero al Carbón: Calibre 16
  • -Acero inoxidable: Calibre 18
  • En campana tipo Pared se debe ajustar de tal forma que no exista paso de aire contaminado (grasa/vapor) del proceso de cocción entre la campana y la pared.
  • En caso de que se requiera perforar la campana, se debe sellar cumpliendo con ANSI/UL 1978.
  • Todos los componentes eléctricos deben ser instalados de acuerdo a NFPA 70.
  • El plenum de inyección de aire debe ser construido del mismo material que la campana e INCLUIR DAMPER CONTRA FUEGO (Max Temperatura 141 C)

Campanas

UL-710 - NFPA 96

Campanas

UL-710 y NFPA-96

  • El tamaño de la campana debe ser de tal que logre capturar y remover todo el vapor/calor de todos los equipos de cocción.
  • Para lograr la Captura se debe sobredimensionar la campana (overhangs).
  • Overhangs, dependen del equipo de cocina.

Campanas

Campanas Tipo I (IMC-507)

Solo para Extracción de Grasa y Humo

  • Deben llevar sistema supresor de incendio

Campanas Tipo II

Solo para Extracción de Calor y Condensados

Suministro Plenum por Cortina de Aire

  • Se ajusta a cualquier campana de extracción
  • Velocidad Máx. 150 cfm/ft

Suministro Plenum Variable

  • Se ajusta a cualquier campana de extracción
  • Le permite al personal de la cocina controlar la cantidad del aire suministrado por medio de las rejillas delanteras o por la cortina de suministro de aire

  • 50-100% por el Frente

  • 0-50% por la Cortina

Suministro Posterior - Descarga Extrema

  • Las descargas del suministro de aire van colocadas por detrás y debajo del equipo de cocina
  • Excelente alternativa para introducir aire fresco o de reposición.
  • Incorpora 6” de distancia de los combustibles
  • Incluye un panel posterior

Campanas con Suministro Interno y Delantero

  • Diseño inicial de campana
  • Se utiliza cuando existe poco espacio en la cocina

Cálculo Ventilación Campana de Cocina

Mitad Ciencia - Mitad Arte

  • Ciencia porque se usa la matemática para calcular el flujo (cfm) de extracción basado en los requisitos de emisión de gases contaminados.
  • Arte porque no se tiene todo el control al faltar los primeros metros de ducto, se confía a la boyancia térmica (elevación del calor) para que el aire contaminado sea contenido dentro de la campana.
  • Arte porque se debe anticipar posibles situaciones que no se tiene control.

IMC Sección 507

Campanas Comerciales para las Cocinas

507.13*

Las campanas para cocinas comerciales deberán de extraer un caudal mínimo neto de acuerdo con esta sección (507.13.1 - 507.13.4).

Cuando existe cualquier combinación de equipos de cocina de uso liviano, mediano y/o pesado debajo de una misma campana, el valor de extracción requerido PARA TODA LA CAMPANA corresponderá al equipo de cocina con el mayor factor.

Factores:

  • Operaciones Livianas 200 cfm/pies lineales (Hornos, Vapores)
  • Operaciones Medianas 300 cfm/pies lineales. (planchas, Freidores, Estufas eléctricas)
  • Operaciones Pesadas 400 cfm/pies lineales. (Estufas de gas, Parrillas al carbón, Woks)
  • Operaciones Extra-Pesadas 550 cfm/pies lineales. (Combustibles Solidos)

Calculo Utilizando el Código Mecánico (IMC)

Campanas Comerciales para las Cocinas

Calculo Utilizando el Código Mecánico (IMC)

Campanas Comerciales para las Cocinas

IMC Sección 507

Campanas Comerciales para las Cocinas

Campanas que son fabricadas y probadas de acuerdo a UL 710 no tendrá que cumplir con los siguientes artículos:

507.4 – Materiales Tipo I

507.7 – Vigas, juntas, uniones y penetraciones

507.11 – Filtros para la grasa

507.12 – Tamaño del Canopy y la ubicación

507.13 – Capacidad de las campanas

507.14 – Tamaño no-canopy y la ubicación

507.15 – Descargas de extracción

Volumen de Aire (Flujo) de Extracción

Método de Greenheck

Extracción total requerida debe ser igual al flujo de aire contaminado MAS el flujo de aire que garantice la mínima captura.

QC = Aire Contaminado generado por el proceso de cocción.

QF = Aire de Captura requerida para contener picos de producción, corrientes cruzadas y exceso de turbulencias.

QE = QC + QF

Volumen de Aire (Flujo) de Extracción

Método de Greenheck

Qc – Aire Contaminado generado por el proceso de Cocción.

Método de Greenheck

Equipos de Cocina pueden agruparse de acuerdo a la Velocidad con que los gases calientes suben (Thermal Updraft Velocity):

Operaciones Ligeras 50 fpm (Hornos, Vapores, Estufas, Pasta)

Operaciones Medianas 85 fpm (Combi Ovens, Planchas, Freidores, Salamandras, Sartenes Volcables)

Operaciones Pesadas 150 fpm (Parrillas al carbón, Broilers)

Operaciones Extra-Pesadas 185 fpm (Combustibles Sólidos, Woks)

Volumen de Extracción debido al Aire Contaminado generado por el proceso de Cocción (QC)

Método de Greenheck

Volumen Aire de Captura Extraccion (QF)

Método de Greenheck

Area Total de Campana (9 x 3.5) = 31.5 ft^2

Area Total Campana MENOS Area Total Equipos

(31.5 ft^2 – 18.33 ft^2) = 13.17 ft^2

13.17 ft^2 x 50 fpm = 658.5 cfm

QF = 658.5 cfm

Volumen Total Aire de Captura Extraccion (QE)

Método de Greenheck

Total Exhaust Airflow

QE= 1790 (QC) + 658.5 (QF) = 2,448.5 cfm

Ahorro en Consumo en el Motor Eléctrico

20% - 30%

AIRE DE REPOSICIÓN

Diseño Óptimo

Aire de suministro desde 80 % a 100 %

AIRE DE REPOSICIÓN

Pregunta: Cuando es necesario suministrar aire para reposición?

Respuesta: Siempre, es necesario evitar que el espacio de cocina este sometido a presión negativa, valor límite -0.02"WG

Consideraciones de Diseño (Arte)

Proyección en los Hornos tipo Combi

  • 12” mínimas de proyección

Solo hay escape de calor cuando la puerta se abre

  • 18” de proyección es lo mas recomendable

Disminuye el escape del calor

Consideraciones de Diseño (Arte)

Proyección para un Lavaplatos

  • 12” mínimas de proyección lateral con puertas

  • 18-24” proyección lateral con puertas recomendada

  • 6” de proyección lateral en lavaplatos sin puertas

Consideraciones de Diseño (Arte)

Campanas de 24” vs. 30” de Alto

  • La campana de 30” proporciona mayor capacidad para la captura del calor y los contaminantes
  • Son muy importantes para el uso de asadores a la parrilla

Consideraciones de Diseño (Arte)

Paneles Laterales - Parcial & Completo

Consideraciones de Diseño (Arte)

El ideal del diseño

  • Campana con las mismas dimensiones del Conjunto de Equipos de Cocina.

  • NO OVERHANG

Consideraciones de Diseño (Arte)

El ideal del diseño

Corrientes de Aire Horizontales

Ventilacion directa o sobre la pared de la Campana.

Distancia Minima 3 mts (50 fpm), preferible tipo Perforados.

Consideraciones de Diseño (Arte)

El ideal del diseño

Consideraciones de Diseño (Arte)

El ideal del diseño

Direccionar el aire de manera adecuada

Problema de Captura

Filtros para grasa

Filtración de acuerdo a NFPA-96

Todo filtro para extracción de grasa debe probado de acuerdo a la prueba ANSI / UL 1046.

Filtros para grasa

Filtración de acuerdo a NFPA-96

  • Construidos de un material que no sea inflamable (aluminio - acero - acero inoxidable).
  • Su construcción debe ser rígida de tal forma que no se deforme durante el normal uso, manipulación y lavado.
  • La ubicación de los filtros debe ser tal forma que TODO el aire de extracción pase a través de los mismos.
  • Deben estar instalados con un ángulo de 45° mínimo.
  • Los filtros de malla (Mesh) no son aprobados para utilizarse en aplicaciones de extracción de grasa, ya que no pasan la prueba ANSI / UL 1046.
  • La grasa capturada por los filtros debe ser drenada y almacenada en un contenedor

Filtros para grasa

Emisiones Aire Contaminado debido al Proceso de Cocción

Durante el Proceso de Cocción

  • Agua

Partícula (líquida) & Gaseosa

  • Grasa

Partícula & Gaseosa

0.01 to 100 micrones

  • Subproductos Combustión

CO, CO2, Nox

Filtros para grasa

FILTRACIÓN - EFICIENCIA

Filtros para grasa

FILTRACIÓN - EFICIENCIA

Filtración baffle - ANTES

Filtración Grease Grabber - DESPUÉS

Filtros para grasa

Succión del Ventilador

Campanas

Excelente

Conclusión – Extracción de Grasa

Mejor

Deficiente

Sistemas con Volumen Variable

Perfiles de demanda

Sistemas con Volumen Variable

SISTEMA DE SUPRESIÓN DE INCENDIOS de acuerdo a NFPA-96

Debe de incluir un sistema de supresión de incendio cumpliendo con ANSI/UL-300

VENTILADORES

Extractores de acuerdo a NFPA-96

  • Todo extractor debe ser probado de acuerdo a UL-762.
  • UL-762 consiste en probar los equipos de extracción a altas temperaturas (204°C – 316°C) para aplicaciones con grasa midiendo que el equipo no se deforme o deteriore a lo largo de su vida útil.
  • Tipos de ventiladores mas comunes: Descarga Vertical hacia arriba, En línea y Caracol (Utility).
  • Motor, faja, polea, conexiones eléctricas no puede estar en contacto con vapor/grasa.

DESCARGA VERTICAL

Descarga Vertical (UPBLAST) - CUBE

  • Requisitos mínimos NFPA-96, No requerido por UL-762.
  • Drenaje y recipiente para recolectar la grasa (no puede exceder 3.8l (1 galón).
  • Base con bisagra para inspeccionar y limpiar la rueda/ducto.
  • Acceso de mínimo 10 cms diámetro en la carcasa (windband) para accesar a la rueda centrifuga.

Descarga Vertical (UPBLAST) - CUBE

EN LINEA

EXTRACTORES - EN LÍNEA

TCB

QEI

UTILITY - USF

EXTRACTORES - CARACOL - USF

  • Deben tener drenaje y recipiente para recolectar la grasa (no puede exceder 3.8l (1 galón).
  • La dirección recomendada de descarga del aire debe ser vertical hacia arriba.

Extractor Pollution Control (PCU)

Ionizar (purificador)-Célula Colectora

SUPPLY FANS

Supply Fans – Make-Up Air

INSTALACIÓN

INSTALACIÓN EN TECHO

Ductos de acuerdo a NFPA-96

CONSTRUCCIÓN

Ducto de acuerdo a NFPA-96

EXTRACCIÓN

  • Construcción mínima:
  • -Acero al Carbón (Hierro Negro): calibre #16
  • -Acero inoxidable: calibre #18
  • El ducto se debe conectar a la campana de forma soldada.
  • El ducto no puede pasar por paredes corta fuego.
  • No es permitido ningún tipo de damper.
  • Es preferible instalación exterior, en caso de incendio se minimiza la propagación del fuego dentro del edificio.
  • La velocidad del aire contaminado en el ducto de extracción no debe ser menor a 500 fpm

Estudio realizado por ASHRAE

Relaciona velocidad en el ducto con acumulación de grasa

EXTRACCIÓN

Ducto de acuerdo a NFPA-96

EXTRACCIÓN

  • Debe ser soldado, no se permite soldadura a Tope (Butt-welded).

Ducto de acuerdo a NFPA-96

EXTRACCIÓN

  • Los ductos para extracción de grasa deben ser independientes, no se pueden combinar con otros tipos de sistemas de ventilación.
  • Ductos hasta 75ft (22.86m) de largo debe tener mínimo 2% de inclinación, por encima de 75ft de largo debe tener 8% de inclinación.

ACCESO

Accesos al Ducto de acuerdo a NFPA-96

EXTRACCIÓN - ACCESOS

  • Deben ser el mismo material que el ducto de extracción así como los pernos, tapones de soldadura, tuercas que se utilicen para su instalación.
  • La compuerta debe tener un empaque certificado para una temperatura mínima de 815 C y a prueba de fuga de grasa.
  • Se pueden instalar en la parte superior o a los lados del ducto (donde quede más accesible).
  • En ductos horizontales cada acceso debe ser mínimo de 50 cms x 50 cms, separados cada 3.7 metros.
  • En ductos verticales el acceso debe ser en cada piso.