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CÁLCULO DE CAUDALES
El cálculo de los caudales de aire debe satisfacer dos exigencias específicas: ASEGURAR LA EXTRACC ASEGURAR EXTRACCIÓN IÓN HACIA EL EXTERIOR DE LOS CALORES SENSIBLES Y LATENTES PRODU CIDOS POR LOS APARATOS DE COCCIÓN
PERMITIR LA EVACUACIÓN DE LOS CONTAMI NANTES GENERADOS POR LA COCCIÓN DES PUES DE LA CAPTACIÓN Y LA FILTRACIÓN DE ÉSTOS
Existen varios tipos de métodos para calcular los caudales de aire de extracción.
s e l a d u a c e d o l u c l á C S E L A N O I S E F O R P S A N I C O C
MÉTODO OFICIAL Reglamentación RSDT 64-2 revisada el 20 de enero 1983
• Este método determina el caudal de aire nuevo mínimo necesario introducido en la cocina según el número de comidas servidas simultáneamente: – zona de descanso – meno menoss de de 150 150 com comida idass – de 150 a 500 comidas
15 m3/h/comidas 25 m3/ m3/h/c h/comi omidas das 20 m3/h/comi m3/h/comidas das con un mínimo mínim o de de 3750 m3/h – de 501 a 1500 1 500 comidas 15 m3/h/comidas con un mínimo de 10000 m3/h – de 1 501 comidas 10 m3/h/comidas con un mínimo de 22500 m3/h
• Este método es simple y puede ser aplicado en el anteproyecto. Los inconvenientes son numerosos: – No toma en cuenta los aparatos de cocción instalados. – No toma en cuenta las diferentes zonas de cocción. – No toma en cuenta los sistemas aerólicos seleccionados.
• Este método es poco utilizado a pesar de su caracter oficial.
MÉTODO TRADICIONAL Las campanas de extracción llamadas «tradicionales» utilizan el método de velocidad de aspiración FRONTAL y LATERAL. Este método consiste en calcular el caudal en función de la velocidad de paso (V) en la superficie libre comprendida entre el bajo de la campana y la superficie de cocción.
La velocidad aconsejada de captación necesaria a la evacuación de los contaminantes y especialmente de las partículas pesadass es de 0,25 pesada 0,25 m/s.
FÓRMULA DE CÁLCULO Campana tradicional Campanas tradicionales Caudal de extracción = Perímetro libre de la campana (P x 2 + L) x altura libre (h) entre el elemento de cocción y la campana x velocidad de paso x 3600 s
Campana
Ejemplo: • Perímetro: 1250 P x 2 + 1 500 500 = 400 4000 0 mm mm (4 (4 m) m)
Velocidad de paso entre 0,2 y 0,3 m/s
• Altura libre (h): 1,90 1,9 0 – 0,9 0,9 = 1 m
• Caudal:
Plano
4 x 1 x 0,2 0,25 5 x 3600 = 3 600 600 m3 m3/h /h
P = Profundidad, L = Longitud, V = Velocidad en m/s, h = altura de aspiración
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MÉTODO DE CÁLCULO: NORMA VDI Método establecido sobre el desprendimiento calorífico de cada aparato de cocción. Toma en cuenta el calor disipado en el ambiente por kW instalado (caudal calor sensible y latente ). Para el cálculo se parte del caudal más elevado entre los dos tipos. ➤
3a . Método de empleo - Los caudales son dados por aparato en función de su potencia. - El caudal global a considerar se obtiene por el cúmulo de los caudales seleccionados por aparato (los factores de captación están integrados en el cálculo).
Los caudales se calculan para una captación con campanas clásicas. ➤
Para responder a este doble objetivo, proporcionaremos las siguientes informaciones:
Tipo de cocina, y tiempo de utilización simultánea de los aparatos (factor de simultaneidad). Geometría de los aparatos de cocción y sus características (potencias, tipos de energía).
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➤
- Energía de referencia: * Electricidad (freidoras, placas de inducción, y vitrocerámica. * Gas para el resto de aparatos. ✓
Sobre el caudal total calculado se aplican coeficientes de simultaneidad: - Escuela de hostelería = 0,5 a 0,7 - Cocina central = 0,8 à 1 - Cocina industrial = 0,9 à 1 - Cocina escolar, de empresa, hospitalaria, comercial = 0,9 a 1.
3b . El entorno de la cocina
3c . Método de cálculo
Este nuevo método basa sus fundamentos en la norma VDI ya que toma en consideración el desprendimiento de calor sensible y latente por tipo de aparato. ✓
Caudal de extracción:
Qext = P éléments x q x
ε
x
ϕ
[en m3 /h]
Péléments = Potencia de los elementos en kW. q = definido en m3 /kW en la tabla n° 1 (a continuación). ε = eficacia de la campana definida en función de su tasa de inducción. ϕ = factor de simultaneidad (ver tabla n° 2 a continuación). V = 0,20 m/s máxima.
LAS CAMPANAS DE INDUCCIÓN Tecnología INDUCT’AIR. ➤
Definición de las tasas de inducción óptimas en función de las zonas de cocción
4a . Los objetivos El nuevo método de medida, estudiado especialmente para esta nueva generación de campanas de inducción optimizada, responde a dos objetivos complementarios:
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Optimizar la eficacia global de la ventilación en la cocina. Controlar el gasto energético.
➤
4b . Método de cálculo:
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Caudal de inducción:
Qind = i x Qext [en m3 /h] Con i la tasa de inducción comprendida entre 10 % y 50 % se define en función de la naturaleza de los aparatos de cocción. ✓
Caudal de compensación:
Qcomp = 0,9 x Qext – Qind
Tipo de elementos de cocción
Tasa de inducción aconsejada
Tipo de desprendimiento
ZONA DE COCCIÓN POCO SENSIBLE
Salamandras Placas de inducción Fuego libre Marmitas
50 % 50 % 40 a 50 % 40 a 50 %
• mínimo desprendimiento • débil despredimiento de contaminantes y vapores • débil despredimiento • despredimientos medios
ZONA DE COCCIÓN SENSIBLE
Hornos ventilados
20 %
Grills y sartenes
20 à 30 %
Freidoras
10 à 20 %
Hornos vapor*
10 %
[en m3 /h]
• despredimiento de calor importante • fuerte despredimiento de contaminantes y calor • despredimiento importante de vapor de agua, grasas, olores, contaminantes y calor • alto despredimiento de vapor instantáneo, proximidad de la visera de la campana
* Para los hornos, la instalación de una campana especial permitirá obtener una mejora en la eficacia del tratamiento.
C O C I N A S P R O F E S I O N A L E S C á l c u l o d e c a u d a l e s
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REGLAS DE ORO NOCIÓN DE VENTILACIÓN en cocinas profesionales
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1 . La naturaleza de las necesidades en las cocinas profesionales
La actividad de las cocinas profesionales genera molestias que es necesario eliminar para conseguir: - condiciones de higiene máximas para prevenir los riesgos de toxicoinfecciones alimentarias colectivas, - condiciones de confort y de seguridad para el personal.
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Estas molestias son principalmente debidas: - a los desprendimientos de contaminantes de los planos, - a los desprendimientos caloríficos de los materiales, - a los flujos caloríficos y particularmente a la asimetría de flujos entre los aparatos de cocción y de las paredes del entorno, - a la higrometría ambiente del aire, - a las velocidades del aire inducidas por una fuerte tasa de renovación.
o r o e d s a l g e R S E L A N O I S E F O R O P S A N I C O C
La síntesis de criterios de confortabilidad puede enunciarse como sigue: • temperaturas conprendidas entre: 20 °C en invierno 28 °C en verano gradiente vertical inferior a 3°C/m • higrometría relativa inferior a 70 % • velocidad del aire comprendida entre 0,3 y 0,5 m/s
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2 . Reglamentación en cocinas profesionales
La reglamentación aplicable en materia de ventilación en las cocinas profesionales es variable pero puede resumirse según tres fuentes: - el RSD Reglamento Sanitario Departamental, - el RSCI/ERP Reglamental de Seguridad Contra Incendio en los Establecimientos que Reciben Público, - el CT Código del Trabajo, que se completa en los decretos ministeriales publicados en el Boletín Oficial (B.O).
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3a . RSD
Artículo 65 trata de la calidad de filtración del aire nuevo introducido - en primer lugar debe ser efectuada una prefiltración. - seguidamente una filtración según la norma NFX44012, es decir, de una eficacia de al menos un 90 % gravimétrica. - la grasa en los filtros debe ser controlada permanentemente y limpiarse con frecuencia.
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3b . RSCI/ERP Reglamento de Seguridad Contra Incendios en los Establecimientos que Reciben Público (extractos)
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Ámbito de aplicación
Las disposiciones del presente capítulo son aplicables a las instalaciones de aparatos de cocción destinados a la restauración situados en locales accesibles o no al público. Los aparatos de cocción (decreto del 22/12/1981) o grupos de aparatos cuya potencia nominal total es superior a 20 kW deben ser instalados en los locales llamados « Grandes Cocinas». •
Artículo GC 14
§2 Deben preveerse entradas de aire suficientes para proporcionar a los aparatos la cantidad de aire necesaria para su funcionamiento normal. §3 Las cocinas deben incluir una extracción de aire viciado, de vapores y de grasas, utilizable en caso de incendio para asegurar el desahumado presentando la característica siguiente: las campanas u otros dispositivos de captación deben estar construidos con materiales incombustibles.
Deccreto del 22/12/1981: los conductos de evacuación deben ser construidos en materiales incombustibles y sus caras interiores no deben ser porosas. Además, deben asegurar un grado de cortafuegos de travesía equivalente al grado de corta fuegos de las superficies del su entorno. Estas cualidades deben permanecer siempre sin deterioro. •
Los conductos deben ser provistos de trampillas de visita de 3 dm 2 de apertura espaciadas entre los ejes de 3 m al menos, con una trampilla en cada cambio de dirección de mas de 30° y una en ala base de todo tramo vertical de conducto provisto de un receptáculo de residuos. El circuito de extracción debe estar provisto bien de un filtro de grasas o bien de una caja de grasa de fácil limpieza.
Reglamento Sanitario Departamental (Extractos) •
Artículo 63-1, trata de la inducción del aire
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§4 Decreto del 22/12/1981
Las tomas de aire nuevo y respiraderos deben situarse de preferencia al menos a 8 m de toda posible fuente de contaminantes. El aire extraido de los locales debe ser impulsado por lo menos a 8m de toda ventana o de toda toma de aire nuevo salvo en las instalaciones en las que se haya previsto un dispositivo que impida el retorno de aire contaminado. El aire extraido de locales con polución específica debe ser desechado sin reciclar.
Los ventiladores de extracción deben asegurar su función durante 2 horas a 400 °C. Las canalizaciones eléctricas que alimentan los ventiladores deben satisfacer las exiencias del artículo EL3 §2. El dispositivo de paro de urgencia previsto en el artículo GC14 no debe interrumpir el funcionamiento de los ventiladores de extracción.
Artículo 64-2 revisado el 20 de enero 1983 fija los caudales de aire nuevo mínimos introducidos en la cocina colectiva según el número de comidas servidas simultáneamente. - zona de reposo: 15 m 3 /h por comida. - menos de 150 comidas: 25 m 3 /h por comida. - de 151 a 500 comidas: 20 m 3 /h por comida con un mínimo de 3 750 m 3 /h. - de 501 a 1 500 comidas: 15 m 3 por comida con un mínimo de 10 000 m 3 /h. - más de 1 500 comidas: 10 m 3 /h por comida: 10 m 3 /h con un mínimo de 22 500 m 3 /h.
Los ventiladores de extracción de humos deben ser obligatoriamente accionados desde « Cajas de registro » homologadas por un laboratorio.
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§5 Decreto del 15 de febrero1995
Artículo GC15
En el caso de grandes cocinas abiertas a un local accesible al público, el espacio reservado a la cocina debe ser permanentemente mantenido en depresión con respecto a la sala. •
Artículo GC18
§3 Durante los periodos de funcionamiento el circuito de extracción de aire viciado, de vapores y de grasas, debe ser limpiado completamente, incluidos los ventiladores, al menos una vez al año. Los filtros deben ser limpiados frecuentemente, al menos una vez por semana.
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3c . Código del Trabajo Decreto del 7 de diciembre 1984
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Artículo 232.57: los dispositivos de entrada de aire que compen-
san los volúmenes extraídos deben ser concebidos y dispuestos de manera que no reduzcan la eficacia de los sistemas de captación.
Artículo 235.57: las instalaciones de ventilación deben ser realizadas de manera que las concentraciones en la atmosfera no sean peligrosas en ningún punto para la salud y la seguridad de los trabajadores y que permanezcan inferiores a los valores límite fijados en el artículo R 232.55. •
Artículo 235.7: las instalaciones de ventilación deben asegurar la renovación del aire en todos los puntos de los locales. •
Estas instalaciones no deben provocar, en las zonas de trabajo, molestias resultantes concretamente de la velocidad, de la temperatura de los ruidos y de la vibraciones. ➤ •
3d . Decretos Ministeriales
Decreto del 12 de marzo 1976/25 junio 1980
Concierne la renovación del aire en los locales de polución no específica (caudal expresado en m 3 /h y por ocupante). Locales de restauración: - con prohibición de fumar 6 l/s o sea 22 m 3 /h/persona - sin prohibición de fumar 8 l/s o sea 30 m 3 /h/persona El aire nuevo impulsado en los locales debe ser tomado del exterior sin transitar por otros locales. Puede ser mezclado al aire existente sin que por ello se reduzca el caudal de aire nuevo fijado anteriormente. •
Entorno legislativo •
Artículos MS 53 y MS 60
Los sistemas de seguridad incendio (SSI) deben satisfacer las disposiciones de las normas en vigor y en el monento de su puesta en marcha, los mecanismos de control de los Dispositivos Accionados de Seguridad (D.A.S) deben haber sido objeto de un proceso verbal en curso de validación, otorgado por un laboratorio homologado. •
Decreto del 15/02/95
El decreto del 15 de febrero 1995, publicado en el Boletín Oficial del 3 de marzo 1995 entrega las normas NFS 61.932 y 61.937 aplicables en el sentido más estricto el 1 de junio 1995 para las cajas de seguridad incendio NF S 61.932. Párrafo 8.4.1 de la NFS 61.932 relativa a las reglas de instalación. 8.4 Dispositivos Accionados de Seguridad (D.A.S), 8.4.1 La alimentación y el mando de un ventilador de desenfumaje debe ser efectuado mediante una «caja de seguridad para ventilador de desenfumaje» conforme a la norma NFS 61.937 (ficha XII del anexo A). Las canalizaciones anexas de alimentación desde la alimentación eléctrica de seguridad (A.E.S) hasta el motor no deben ser protegidas contra las sobrecargas aunque si contra los cortocircuitos. En consecuencia, según las disposiciones de la norma NFC 15.100 éstas deben ser calculadas en función de las descargas más fuertes soportables por los motores. Una caja de control por ventilador de desenfumaje debe estar instalada fuera de la zona (o de las zonas) de seguridad barrida(s) por el ventilador que controla. ➤
Decreto del 21 junio 1982
Sujetos a RSCI/ERP, los establecimientos que reciben público (cafés, restaurantes, granjas) y para aquellos en los que el efectivo de público sea igual o superior a uno de los valores siguientes: - 100 personas en sótano - 200 personas en plantas, galerias… - 200 personas en total El efectivo puede ser igualmente calculado a partir de la superficie de las salas: - restauración en mesas 1 persona por m 2 - restauración de pie 2 personas por m 2 - cola de espera 3 personas por m 2 Están igualmente sujetos a las reglas RSCI/ERP en aplicación del artículo DF3: - las salas de una superficie superior a 100 m 2 situadas en un sótano - las salas de una superficie superior a 300 m 2 situadas en bajos o en plantas - las salas ciegas
Decreto del 12 de abril 1988 Artículo 26: la ventilación por dispositivos específicos debe poder ser parada en caso de desocupación o de no polución de los locales. •
Artículo 27: para los locales de polución no específica, el caudal de aire debe poder ser reducido en un 50 % si la tasa de ocupación es susceptible de ser inferior a un cuarto de la tasa normal durante más de un 50 % del tiempo de ocupación. •
4a . Principio de funcionamiento de una instalación de extracción de humos con caja de control posición de espera Alimentación eléctrica
cia de un ventilador de desenfumaje y que presenta una entrada de mando a distancia.
Alimentación eléctrica
Caja de puesta en marcha
Caja de puesta en marcha
Caja de rearme
Caja de rearme
Comando confort
Comando confort Ventilador de desenfumaje
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Ventilador de desenfumaje
Posición en espera
Ventilador parado o en funcionamiento «confort». •
Posición de seguridad
Ventilador en funcionamiento «desenfumaje». •
Obligación - Rearme a distancia, posterior al funcionamiento por mando a distancia. - Automantenimiento a partir de la recepción de la orden de puesta en posición de seguridad. - Control manual integrado.
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4b . Principio de funcionamiento de una instalación de extracción de humos sin caja de control
Conexión de los ventiladores de desenfumaje Caja de control: Caja eléctrica que permite el control de la poten-
posición de seguridad
Alimentación eléctrica
Paro de seguridad con control trifásico (no incluido)
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