Davlumbaz Hesabı ve Mutfak Havalandırması

Davlumbaz Hesabı için, mutfak egzoz hava debisi hesabı yaparken yaklaşık ve tam değer hesabı olmak üzere iki hesap tipi vardır. Eğer mutfak projesi tam anlamıyla çizilmiş, tüm pişirici kapasiteleri biliniyor ise tam değer hesabı yapmak gerekir. Eğer bu değer bilinmiyorsa yaklaşık yöntemler kullanılabilmektedir.

1- Kurulan Davlumbazın Büyüklüğü ve yapılan operasyonun yapısına göre (Davlumbaz hesabı Yaklaşık Hesap)
2- Mutfakta yapılan operasyonun ve mutfak ekipmanlarının yapısına göre (Davlumbaz hesabı VDI 2052’ye göre hesap)

Basit Davlumbaz Hesabı

Kurulan davlumbazın büyüklüğü ve yapılan operasyonun tipine göre davlumbaz hava debisi hesaplanır. Ancak adından da anlaşılacağı gibi bu hesap yaklaşık bir hesaptır ve projenin ön evrelerinde kaba değerler elde etmek için kullanılmalıdır. Davlumbazın yakalama hızı alınırken davlumbaz çevresi kesit alanı ve davlumbaz giriş ağzı kesit alanına bakılmalı hangisi küçük ise o alınmalıdır. Çeşitli standartlar davlumbazdan egzoz edilecek hava debisini davlumbazın yapısına, tipine ve boyutuna bağlı olarak en az ve en fazla aralığında belirler. Bu belirlenen debi aralığına hangi değerin belirleneceği davlumbazın montaj konumu ve davlumbaz altında yapılan işlemin özelliği ve mutfağın çalışma süresine bağlıdır. Yukarıda belirlenen faktörlerin birkaçı hava debisini bulmak için kullanılır. Davlumbazları şöyle sınıflandırabiliriz;

SınıfıKullanım Yeri
HafifKafeterya, bar, cay ocağı
Hafif-OrtaOkul kantini, iş yeri mutfakları gibi yemek pişirmeyip servis yapılan mutfaklar.
Ortaİtalyan, Fransız restoranları, otel restoranları (Show mutfakları), pizza ve pide salonları,süper market mutfakları, küçük lokantalar.
Orta-AğırKüçük fastfood restoranları, küçük döner, kebap salonları, patates, piliç kızartma salonları.
AğırBüyük fastfood restoranları, Meksika mutfakları, Asya mutfakları, ocakbaşı, kebapçılar.
Extra AğırYemek fabrikaları, hastane, büyük otel, kışla vb. mutfaklar,

Davlumbazların Kullanım Yerine Göre Sınıflandırılması

Bu sınıflandırmaya göre tavsiye edilen Klasik Davlumbaz hava hızları;

Davlumbaz TipiHafifOrtaOrta-AğırAğırExtra Ağır
Duvar Tipi0,25-0,35 m/s0,35-0,50 m/s0,45-0,60 m/s0,50-0,65 m/s>0,65 m/s
Ada Tipi (t.e)0,4-0,45 m/s0,45-0,60 m/s0,55-0,70 m/s0,60-0,80 m/s>0,80 m/s
Ada Tipi (ç.e)0,25-0,35 m/s0,35-0,50 m/s0,45-0,60 m/s0,50-0,65 m/s>0,60 m/s
Kaş Tipi0,25-0,4 m/s0,25-0,4 m/s——–——–——-
Konsol Tipi0,15- 0,30 m/s0,30-0,50 m/s0,40-0,60 m/s0,50-0,65 m/sKullanılmaz

Tavsiye Edilen Davlumbaz Hızları

Pratik Davlumbaz Hesabı – 1

V= Davlumbaz Hava Debisi (m3/h)
L= Davlumbaz Boyu (m)
W= Davlumbaz Genişliği
v= Hava Hızı (m/s)
V=L x W x v x 3600 (Çift cidarlı davlumbaz kullanılacaksa, bulunan değer 0,7 ile çarpılır.)

Pratik Davlumbaz Hesabı – 2

Q = 2 × h1 × U × v × 3600
Q = Debi (m³/h)
h= Davlumbaz Ocak Arası Mesafe
v = Davlumbaz ağızındaki akış hızı (m/sn)
U = Davlumbazın çevresi (m)

Davlumbaz Hesabı

*Davlumbazın yerden yüksekliği max. 2.1 m olmalıdır. ( h2 )
*Davlumbaz kenarlarında hız 0,3 – 0,4 m/sn alınabilir.
*Çevre hesaplanırken duvara gelen kenarlar dikkate alınmaz.
*Davlumbaz debisi mutfakta 40 hava değişimi üzerinde olması vakumlama durumunda tavsiye edilmez.

VDI 2052’nin içerisinde de basit egzoz debisi hesabı ile ilgili 5.2 maddesi yer almaktadır. Bu maddeye göre eğer pişirici güçleri, mutfak yerleşimi bilinmiyorsa aşağıdaki grafikten mutfak tipine göre yaklaşık egzoz debisi seçilebilir.

Davlumbaz Hesabı Egzoz Debisi

VDI2052’ye göre tahmini egzoz debisi hesabı (5.2 Maddesi)

AlanHacimsel hava debisi ( m3/h).m2) )
Et hazırlama25
Balık hazırlama25
Kümes hayvanı hazırlama25
Sebze hazırlama25
Kuru depoloma6
Ekmek depoloma6
Besin-dışı depoloma6
İnsan bulunan odalar10 *)
Personel giyinme odası/WC/duş*)
Boş depolar6
Sıcak yemek dağıtım noktası60
*)İşyeri yönergesi uygulanmalıdır.

Yardımcı odalar için yol gösterici değerler.

VDI 2052’ye Göre Mutfak Havalandırması Tasarımı ve Davlumbaz Hesabı

Mutfak havalandırma sistemleri tasarımı için yayınlanan yabancı standartların öne çıkanları;
– VDI 2052 (Alman)
– DW172 (İngiliz)
– ASHRAE 154:2011
Türkiye de konu ile ilgili herhangi bir standart bulunmamaktadır. VDI 2052’nin diğer standartlara göre başlıca üstünlükleri;
– Diğer standartlara nazaran en kapsamlı ve hassas olan standart olması,
– Klasik yöntemlerdeki gibi sadece davlumbazların ebatları değil, pişiricilerin duyulur ısıları dikkate alınarak hesap yapılması,
Davlumbaz tipi ve verimi egzoz debisi hesaplanırken dikkate alınması,
– Mutfak türü, kuver sayısı ve eş zamanlılık faktörü ile mutfağın hangi yoğunlukta çalışacağı “Eş zamanlılık faktörü” ile egzoz debisine etki etkisinin hesaba katılması gibi özelliklerinden dolayı VDI 2052’ye göre seçim tercih edilir.

Tasarım İçin Bilinmesi Gerekenler

Mutfaklarda havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinin tasarımı ve işletimi için aşağıdaki verilerin bilinmesi gerekir
– Mutfağın Türü,
– Birim zamanda hazırlanan kuver sayısı
– Çalışma Süresi
– Mahal Geometrisi,
– Pişirici cihazların türü ve bağlı yükleri,
– Cihazların tesisatı ve boyutları,
– Cihazların aynı anda kullanımı (eş kullanım faktörü) gibi verilerin bilinmesi gerekir.

Mutfak İçerisinde Hava Akımı

Mutfak cihazlarının üzerinde sıcaklık veya yoğunluk farkının tetiklediği serbest konveksiyon akımları oluşur. Akış direk ısı yükünün konvektif olarak transfer edilen kısmıyla belirlenir. Konvektif kısım Tablo A1 (makale sonunda)’de verilen cihazlardaki doğrudan ısı yayınımı değerlerini kullanan aşağıdaki eşitliğe göre hesaplanır;

QS.K=0,5.P.QS (W) Eşitlik 1
QS.K : Duyulur ısı yayılımının konvektif kısmı (W)
P : Pişirici cihazın kapasitesi (kW)
QS : Duyulur (Direk) ısı yayınımı (W/kW)

Sıcak hava akımı adı da verilen ısıl olarak tetiklenen “Vth “ hava akımına, çevre havasını tetikleyen, pişirme noktasının üzerindeki izotermal olmayan serbest hava akımı olarak bakılabilir. Hava akımının kapsadığı uzaklık olan z’ye bağlı olup aşağıdaki eşitlikten bulunur;

Vth = k . Qs.k^(1/3) . (z+1,7.dhydr)^(5/3) . r . φ (m3/h) Eşitlik 2
Burada “k” ampirik olarak belirlenen bir katsayıdır;
18 m^4/3 . W^(-1/3) . h^(-1)
dhydr, hidrolik çap olup, cihazların veya cihaz bileşimlerinin boyutlarından elde edilir;
dhydr = 2.L.B/(L+B) (m) Eşitlik 3

Burada;
Vth : Termal egzoz hava debisi (m3/h)
z : Mutfak Cihazının üstü ile davlumbazın alt noktası arası mesafe (m)
dhydr : Hidrolik çap (m)
r : Azaltım Faktörü (Tablo 7)
φ : Eş zamanlılık Faktörü (Tablo 8 Eş Zamanlılık Faktörü)
L : Pişiricinin ya da Mutfak Bloğunun Boyu (m)
B : Pişiricinin ya da Mutfak Bloğunun Eni (m)

Davlumbaz Hesabı Azalım Faktörü

Azaltım Faktörü

Davlumbaz Hesabı Eş Zamanlılık Faktörü

Eş Zamanlılık Faktörü

Bir mutfak bloğu içerisindeki dengeleme alanları hidrolik çap ile hesaplamaya katılırlar, ısıl yükleme olmayan çalışma alanlarının hesaplamaya katılmasına gerek yoktur. Duvar diplerine yerleştirilmiş ısı yayan mutfak cihazlarında ısıl hava akımı duvar yüzeyi boyunca oluşur ve duvar boyunca bir hava akışı biçimlendirir. Bu duvar boyu akıma karşı tetiklenen hava akımı serbest durumdakinden daha azdır.

Mutfak Çekme Davlumbazlarında Çekme Hava Akımı

Egzoz havası mahalden çekme davlumbazları yoluyla alınıyorsa, çekme cihazının düşük kenarında aşağıdaki şekilde ve eşitlik 2’ye göre ısıl akımlar nedeniyle bir çekme hava akımı oluşur. Hava beslemesinin türü nedeniyle ısıl akımdan ayrılmalara neden olan bozulmalara ve olan hava saçılmalarına bir ölçüde izin verilir;
VERF= Vth.a (m³/h) Eşitlik 4

davlumbaz Hesap

Mutfak Çekme Davlumbazındaki Havanın Şematik Gösterimi

Bu hava saçılma derecesi “a” için değerler aşağıdaki tabloda verilmiştir. Bu tabloda, odada çapraz akımlar olmadığı varsayılmaktadır.

Davlumbaz Hesabı Hava Saçılma Derecesi

Hava Saçılma Derecesi a İçin Yol Gösterici Değerler

Bütünleşik Bir Hava Akımı Olması Halinde Mutfaktaki Çekme Havası Akımı

Hava akımını stabilize etmek için hava doğrudan mutfak çekme davlumbazına verilebilir. Besleme havası jetinin tetikleme etkisi mutfak çekme havası davlumbazının yakalama verimini iyileştirir ve hava saçılma derecesini (a) düşürür.

Bütünleştirilmiş hava beslemeli mutfak davlumbazları için çekme havası saçılma derecesi a, cihazın tasarımına bağlıdır. Hava saçılma derecesi tablosunda verilenlerden başka değerlerin kullanıldığı yerlerde, bağımsız bir test laboratuvarı tarafından deneysel yoldan belirlenir. Bununla birlikte a 1.00’dan küçük olamaz.
Buna göre;
VERF= Vth.a + Vh (m³/h) Eşitlik 5

Burada VH doğrudan davlumbaza üflenen hava miktarıdır.

Egzoz Hava Akımları

Mutfak Çekme Davlumbazı İle Bağlantılı Hava Akımları Mutfaktan egzoz davlumbazın altında olmayan ısı kaynakları durumunda mutfak çekme davlumbazlarındaki toplam çekme havası miktarı için eşitlik 5 ve ısınarak H= 2.5 m yüksekliğe çıkan havanın toplam Vth,ne için eşitlik 2 kullanılarak hesaplanır. Bu hava miktarı mahal tavanından boşaltılmalıdır. Bu durumda aşağıdaki Eşitlik yazılabilir;
VABL=∑Verf + Vth,ne . a (m³/h) Eşitlik 6

Burada mutfak davlumbazlarındaki hava akımının %10’undan düşüktür, oda tavanından VAugsl gibi bir karşılaştırma hava akımı varsayılır;
Vth,ne + Vausgl ≥ 0,1∑Verf (m³/h) Eşitlik 7

Mutfak Hava Çekme Tavanlarıyla Bağlantılı Olan Hava Akımları

Gerekli egzoz hava akımı, eşitlik 2’ye göre ve ısıl etkiyle döşemeden H= 2.5 m yüksekliğine kaldırılan havadan hesaplanır. Havanın besleme akımıyla dağılması yukarıda yer alan yardımcı odalar için yol gösterici değerler tablosunda verilen saçılma değerini kullanılarak hesaba katılır.

VABL=A{∑Vth} (m³/h) Eşitlik 8

Kontrol Hesaplaması

Egzoz hava çekmesinin türüne (davlumbaz veya tavan) bakılmaksızın her bir çekme aracı için aşağıdaki Eşitliğe göre bir yoğuşma kontrol hesaplaması gerçekleştirilir.
VABL=∑md.φ / (Xabl-Xzul).p (m³/h) Eşitlik 9
p=1.2 kg/m³
Xabl-Xzul=6g/kg kuru hava
Buna karşılık Xabl≤16,5 g/kg kuru hava her durumda en büyük egzoz havası seçilir.

Özel Durum

Pişirme işleminde Eşitlik 9’daki gizli ısı bileşeni Eşitlik 4’ün duyulur bileşeninden daha büyüktür ve hava miktarı arasındaki fark;
ΔV= Eşitlik 9 – Eşitlik 4 (m³/h) Eşitlik 10

Bu hava doğrudan davlumbaza üflenebilir. Bu durumda Eşitlik 5’deki VH bir miktar azaltılır ya da VH, ΔV’ye eşit olarak seçilir. Davlumbaza doğrudan beslenen hava akımı ek bir yoğuşmayı önleyecek biçimde sıcaklık kontrollü olacak ve genelde %15-20’den fazla olmayacaktır.

Örnek Davlumbaz Hesabı ve Seçimi:

Verilenler:
– Mutfağın zemin alanı 8 m X 9 m=72 m2
– Mutfak yüksekliği 3 m
– Mutfağın ortasına 4285 mm uzunluk 1750 mm genişlikte bir mutfak bloku yerleştirilmiştir.
– Bir mutfak davlumbazı H1, 4650×2150 mm ölçülerinde döşemeden 2,10 m yukarıda mutfak blokunun üzerine yerleştirilmiştir.
– Mutfak besleme havası düşük-hızlı ünitelerle laminar akım biçiminde tavandaki açıklıklardan sağlanmaktadır.

Örnek Davlumbaz Hesabı

Poz.Cihaz TarifiAnma Gücü (P)
1Elektrikli Ocak16,9 kW
2Elektrikli Fritöz14,4 kW
3Elektrikli Basınçlı Pişirme Kazanı12,4 kW
4Elektrikli Devrilir Tava14,4 kW
5Elektrikli Basınçlı Pişirme Kazanı 150 Lt23,6 kW
6Elektrikli Pişirme Kazanı 80 Lt19,0 kW
7Elektrikli Pişirme Kazanı 2×60 Lt36,0 kW
8Elektrikli Pişirme Kazanı 40 Lt15,0 kW

Qs.k = 0,5.P.Qs (Eşitlik 1)
Qs.k : Duyulur ısı yayılımının konvektif kısmı (W)
P : Pişirici cihazın kapasitesi (kW)
Qs : Duyulur (Direk) ısı yayınımı (W/kW)

H1 Davlumbazı

Tablo A1 Odaya Verilen Isı ve Buhar MiktarlarıDuyulur IsıBuhar
Poz.Cihaz TarifiAnma Gücü(P)W/kW(QS)W(PxQS)g/h kWg/h
1Elektrikli Ocak16,920033801181994
2Elektrikli Fritöz14,4901296103014832
3Elektrikli Basınçlı Pişirme Kazanı12,44049615186
4Elektrikli Devrilir Tava14,445064805888467
5Elektrikli Basınçlı Pişirme Kazanı 150 Lt23,64094415354
6Elektrikli Pişirme Kazanı 80 Lt19356652945586
7Elektrikli Pişirme Kazanı 2×60 Lt3635126029410584
8Elektrikli Pişirme Kazanı 40 Lt15355252944410
Toplam1504646413

Qs.k = 0,5.P.Qs 7523 W (Eşitlik 1)

Vth = k . Qs.k^(1/3) . (z+1,7.dhydr)^(5/3) . r . φ (m3/h) Eşitlik 2
dhydr = 2.L.B/(L+B) (m) Eşitlik 3

Vth : Termal egzoz hava debisi (m3/h)
z : Mutfak Cihazının üstü ile davlumbazın alt noktası arası mesafe (m)
dhydr : Hidrolik çap (m)
r : Azaltım Faktörü
φ : Eş zamanlılık Faktörü (Tablo 8 Eş Zamanlılık Faktörü)
L : Pişiricinin ya da Mutfak Bloğunun Boyu (m)
B : Pişiricinin ya da Mutfak Bloğunun Eni (m)

dhydr = 2.L.B/(L+B) (m) Hidrolik Çap Eşitlik 3

L= 4285 Pişiricinin ya da Mutfak Bloğunun Boyu
B= 1750 Pişiricinin ya da Mutfak Bloğunun Eni
dhydr = 2,485 m

k= 18 m^(4/3) . W^(-1/3) . h^(-1) ampirik olarak belirlenen bir katsayıdır
z= 1,2 (m) Mutfak Cihazının üstü ile davlumbazın alt noktası arası mesafe
φ= 0,6 Eş zamanlılık Faktörü (Tablo A2)
r= 1 Azaltım Faktörü
a= 1,2 Taşma Havası Faktörü

Vth = k . Qs.k^(1/3) . (z+1,7.dhydr)^(5/3) . r . φ (m3/h) ( m3/h ) (Eşitlik 2)
Vth= 3544 m3/h (Termal egzoz hava debisi)

H2 Davlumbazı

Tablo A1 Odaya Verilen Isı ve Buhar MiktarlarıDuyulur IsıBuhar
Poz.Cihaz TarifiAnma Gücü(P)W/kW(QS)W(PxQS)g/h kWg/h
9Elektrikli Sıcak Havalı Konveksiyonlu Pişirici 20xGN1/136,5 kW12043802659673
10Elektrikli Sıcak Havalı Konveksiyonlu Pişirici 6xGN1/19,3 kW12011162652465
11Elektrikli Yüksek Basınçlı Buharlı Pişirici GN1/122,5 kW255632946615

 

Poz.Cihaz TarifiWHLdhydrQs.kz
9*Elektrikli Sıcak Havalı Konveksiyonlu Pişirici 20xGN1/188589517900,8921901,21
10**Elektrikli Sıcak Havalı Konveksiyonlu Pişirici 6xGN1/18858956600,895580,92
11Elektrikli Yüksek Basınçlı Buharlı Pişirici GN1/15008108000,62281,51,3

*  Gövde yüksekliğinin yarısı
**Cihaz 850mm yükseklikte bir tezgah üzerinde bulunuyor

Poz.Cihaz TarifiVth(m³/h)
9Elektrikli Sıcak Havalı Konveksiyonlu Pişirici 20xGN1/1469
10Elektrikli Sıcak Havalı Konveksiyonlu Pişirici 6xGN1/1247
11Elektrikli Yüksek Basınçlı Buharlı Pişirici GN1/1185
901

Buzdolabı

Duyulur IsıBuhar
Poz.Cihaz TarifiAnma Gücü(P)W/kW(QS)W(PxQS)g/h kWg/h
12Elektrikli Buzdolabı0,5 kW700350

 

Poz.Cihaz TarifiWHLdhydrQs.kz
12***Buzdolabı80080015000,801751

***Cihaz açıkta durduğundan (üzerinde davlumbaz yok) z değeri olarak havanın ısıl etkiyle 2,5m yüksekliğe çıktığı düşünülüyor ve buzdolabı ile ısınan havanın yükseklik farkı 1m olarak kabul ediliyor.

Poz.Cihaz TarifiVth,ne (m³/h)
12Elektrikli Buzdolabı159

Düzeltme oranları
Egzoz havası mahalden çekme davlumbazları yoluyla alınıyorsa, çekme cihazının düşük kenarında aşağıdaki şekil ve Eşitlik (4) e göre ısıl akımlar nedeniyle bir çekme hava akımı oluşur. Isıl akımdan ayrılmalara neden olan bozulmalara ve hava beslemesinin türü nedeniyle olan hava saçılmalarına bir a ölçüsünde izin verilir;
VERF= Vth.a (Eşitlik 4)

H1 ve H2 Davlumbazına Ait Düzeltilmiş Egzoz Debisi – Davlumbaz Hesabı

Davlumbaz H1 için Taşma Havası Faktörü: a = 1.2
Davlumbaz H1 için gerekli Egzoz Havası Debisi: V erf_H1 = 3544 . 1.2 = 4253 m3/h
Davlumbaz H2 için Taşma Havası Faktörü: a = 1.2
Davlumbaz H2 için gerekli Egzoz Havası Debisi: Verf_H2 = (469+247+185) . 1.2 = 1081 m3/h

Dengeleme Hava Debisi
Vausgl= 0,1.∑VErf – Vtn.ne (Eşitlik 8)
Vausgl= 0,1.(4253+1081) – 159
Vausgl=374 m3/h

Toplam Besleme Hava Akımı
VZUL =∑VErf + Vtn.ne + VAusgl
VZUL =4253+1081+159+374
VZUL =5867 m3/h

Toplam Egzoz Debisi Hava Akımı
Her bir davlumbaz için yoğuşma kontrol hesaplaması yapılır.
VABL=∑md.φ / (Xabl-Xzul).p (m³/h) Eşitlik 9
md : Kütlesel Buhar debisi (g/h)
φ : Eş zamanlılık Faktörü (Tablo A2)
p=1.2 kg/m³
Xabl-Xzul=6g/kg kuru hava
Xabl≤16,5 g/kg kuru hava

H1 Davlumbazı için Davlumbaz Hesabı
VABL = (46.413 x 0,6) / (6 x1,2)
VABL = 3868 m3/h
Bu değer VERF-H1 değerinden küçüktür. Yoğuşma olmayacaktır. Bulunan değer dikkate alınmaz.

H2 Davlumbazı için Davlumbaz Hesabı
VABL = (18.753 x 0,6) / (6 x1,2)
VABL = 1563 m3/h
Bu değer VERF-H2 değerinden büyüktür. Yoğuşma olmaması için toplam egzoz debisi hesabında bu değer dikkate alınır.
∑ VABL = 4253 + 1563 + 159 + 374
∑ VABL = 6384 m3/h

Tablo 10 VDI 2052 Tablo – A1
Tablo 10 VDI 2052 TABLO - A1

Bu bilgiler ışığında Davlumbaz Hesabı ile ilgili excel hesabı ve online hesap programını indirebilirsiniz.

Davlumbaz Hesap Programları
Açıklamaİndirme Linki
Davlumbaz Hesabı ExcelDavlumbaz HesabıDavlumbaz-Hesabi.xls
Doğu İklimlendirme Davlumbaz Seçim ProgramıDoğu İklimlendirme Davlumbaz Seçim ProgramıDavlumbaz Seçim Programı Linki

Kaynak: Süleyman KAVAS, Makine Y.Mühendisi, Mutfak Havalandırması, doguiklimlendirme.com

İlgili Yazılar

1 Yorum

Mehmet  -  6 Ekim 2016 / 15:07

Çok teşekkür ederim, hesaplamalarımda çok yardımcı oldu.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

close

15 Bin Üyemize Katılın