DRIEMAANDELIJKSE PUBLIKATIE – AFGIFTE : BRUSSEL X – ISSN 0577-2028 – PRIJSKLASSE : A7
WTCB
EEN UITGAVE VAN HET WETENSCHAPPELIJK EN TECHNISCH CENTRUM VOOR HET BOUWBEDRIJF
TECHNISCHE VOORLICHTING
187
DA M P K A P P E N
EN KEUKENVENTILATIE
Maart 1993
T
DA M P K A P P E N
T E C H N I S C H E VOORLICHTING
EN KEUKENVENTILATIE Deze Technische Voorlichting kwam tot stand in het kader van het door het IWONL (Instituut tot aanmoediging van het wetenschappelijk onderzoek in landbouw en nijverheid) gesubsidieerde onderzoeksprojekt nr. CI1/4 7671/090 ‘Uitwerken van een strategie voor gekontroleerde ventilatie in woningen, scholen, kantoren en horeca-inrichtingen’. De nota werd in opdracht van het Technisch Komitee Hygrotermie & Binnenklimaat door de werkgroep ‘Keukenventilatie’ voorbereid.
SAMENSTELLING VAN HET TECHNISCH KOMITEE HYGROTERMIE & BINNENKLIMAAT Voorzitter
J.P. Berlaimont
Leden
J. Bibot, L. Busschaert, A. De Herde, B. Dessain, W. Duchateau, R. Dupont, S. Goes, A. Henrion, H. Hens, Y. Lacroix, J. Lecompte, F. Louwers, L. Neirinckx, J. Nouwinck, P. Outtelet, H. Remacle, P. Standaert, G. Timmermans, P. Van Houtte, L. Vercruysse, M. Vyvey
Ingenieurs-animatoren
J. Uyttenbroeck, P. Wouters
SAMENSTELLING VAN DE WERKGROEP KEUKENVENTILATIE Coördinator P. Wouters Leden
B. Bayens (Aldes), A. Cremer (ARGB/KVBG), B. Geerinckx (WTCB), R. Jadoul (ABB Fläkt), J. Janssens (Scholtes-Meurilux), J.P. Lannoy (Novy), J. Leblanc (ABB Fläkt), F. Monsaert (Ventomatic), F. Segers (De Kobra), D. Vandendriessche (Scholtes-Meurilux), B. Vandermarcke (HAISLGB), G. Vermoesen (Bosch-Neff)
Redaktie en technische begeleiding : B. Geerinckx, B. Vandermarcke (Hoger Architectuurinstituut St-Lucas, Gent-Brussel)
WETENSCHAPPELIJK EN TECHNISCH CENTRUM VOOR HET BOUWBEDRIJF WTCB, inrichting erkend bij toepassing van de besluitwet van 30 januari 1947 Maatschappelijke zetel : Violetstraat 21-23 te 1000 Brussel
Dit is een publikatie van technische aard. De bedoeling ervan is de resultaten van praktijkonderzoek voor de bouwsektor te verspreiden.
Het, zelfs gedeeltelijk, overnemen of vertalen van de tekst van deze Technische Voorlichting is slechts toegelaten na schriftelijk akkoord van de verantwoordelijke uitgever.
◆
TV 187 – maart 1993
INHOUD
1 2 3
4
INLEIDING 1.1 1.2 1.3 1.4
De damkap, geschiedenis en geografie ................................... Gebruikers en hun dampkap .................................................... Polluenten verwijderen ............................................................ Doelstelling van deze TV ........................................................
4 4 5 6
BASISGEGEVENS BIJ DAMPKAPPEN 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2
Werking van dampkappen ....................................................... Normalisatie ............................................................................. Basisventilatie van het gebouw ............................................... Aanvullende intensieve ventilatie ............................................
7 7 7 8
KLASSIFIKATIE VAN DAMPKAPPEN EN TOEBEHOREN 3.1 3.1.1 3.1.1.1 3.1.1.2 3.1.1.3 3.1.1.4 3.1.1.5 3.1.1.6 3.1.2 3.1.2.1 3.1.2.2 3.1.2.3 3.1.2.4 3.1.2.5 3.2 3.2.1 3.2.1.1 3.2.1.2 3.2.1.3 3.2.1.4 3.2.2 3.2.3 3.3 3.3.1 3.3.1.1 3.3.1.2 3.3.1.3 3.3.2
Dampkappen ............................................................................ Indeling naar ophanging en installatie .................................... Klassieke onderbouwdampkap ................................................ Geïntegreerde dampkap ........................................................... Afzuiggroepen voor sierdampkappen ...................................... Uitschuifbare of teleskopische dampkap ................................. Werkbladdampkap ................................................................... Motorloze dampkap met afzonderlijke afzuigcentrale ............ Indeling naar werkingsprincipe ............................................... Dampkap met rechtstreekse buitenafvoer ............................... Dampkap met recirculatie van de lucht ................................... Dampkap met gemengd werkingssysteem .............................. Dampkap met ingebouwde warmtewisselaar .......................... Dampkap, behorend tot een centraal ventilatiesysteem .......... Filters ....................................................................................... Vetfilters ................................................................................... Vervangfilters ........................................................................... Metalen vetfilters ..................................................................... Gekombineerde filters .............................................................. Labyrintfilters ........................................................................... Aktieve-koolstoffilters ............................................................. Onderhoud van de filters ......................................................... Afvoerleidingen ....................................................................... Soorten afvoerkanalen ............................................................. Flexibele afvoerbuizen ............................................................. Niet-flexibele afvoerbuizen ..................................................... Schouwkanalen ........................................................................ Sekties, lengten, bochten, enz. .................................................
9 9 9 9 10 10 11 11 12 12 12 13 13 13 14 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 15 16 17
EISEN VAN DE GEBRUIKER VAN EEN DAMPKAP 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.5.5 4.5.6 4.5.7 4.5.8
Hoofdeis : afvoer van polluenten ............................................ Energiegebruik ......................................................................... Geluidsoverlast ......................................................................... Terugstroming .......................................................................... Andere parameters ................................................................... Werking van deuren ................................................................. Tochthinder .............................................................................. Brandveiligheid ........................................................................ Estetiek ..................................................................................... Ergonomisch komfort .............................................................. Regelbare debieten ................................................................... Verlichting ............................................................................... Eenvoudig onderhoud .............................................................. 2
TV 187 – maart 1993
18 19 19 20 20 20 20 21 21 21 21 21 21
INHOUD
4.5.9 4.6
5
6
7
8
Dokumentatie ........................................................................... 21 Besluit ...................................................................................... 22
TECHNISCHE ASPEKTEN VAN DE INSTALLATIE 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.3 5.3.1 5.3.1.1 5.3.1.2 5.3.1.3 5.3.2 5.3.3 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11
Soort dampkap ......................................................................... Afmetingen en plaatsing .......................................................... Breedte van de dampkap ......................................................... Hoogte boven de kookplaat ..................................................... Diepte van de dampkap ........................................................... Opstelling van de dampkap ..................................................... Afvoer van kookdampen .......................................................... Afvoerdebiet ............................................................................. Drijvende kracht ....................................................................... Remmende kracht .................................................................... Werkingspunt ........................................................................... Opvangefficiëntie ..................................................................... Te installeren debiet ................................................................. Luchttoevoer ............................................................................ Luchtdichtheid van het gebouw ............................................... Luchtdichtheid van de vertrekken ........................................... Open verbrandingstoestellen .................................................... Aanvullende luchttoevoer ........................................................ Akoestisch gedrag .................................................................... Afvoerleidingen ....................................................................... Kontrole van de debieten ......................................................... Brandveiligheid ........................................................................ Verlichting ............................................................................... Onderhoud ................................................................................ Gebruik van een dampkap .......................................................
23 23 23 23 24 24 24 24 25 26 27 27 29 29 29 30 30 32 33 33 34 35 35 36 36
METODEN OM DE AFVOERLEIDINGEN TE DIMENSIONEREN 6.1 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.3.1 6.2.3.2 6.2.3.3 6.2.4 6.2.5 6.3 6.4
Inleiding ................................................................................... Metode 1 : bepalen van de leidingverliezen ........................... Basisprincipe van de metode ................................................... Bepalen van de PX-waarde van een leiding ............................. Bijkomende drukverliezen ....................................................... Onderdruk in de keuken of in de woning ............................... Drukverlies in dampkap en filter ............................................. Drukverlies t.g.v. terugslagkleppen, enz. ................................ Bepalen van de PX-waarde van de dampkap ........................... Dimensioneren van de dampkap ............................................. Metode 2 : bepalen van de equivalente lengte ........................ Metode 3 : bepalen van de leidingdiameter ............................
37 38 38 40 41 41 42 42 42 43 43 44
7.1 7.2 7.2.1 7.2.2 7.3 7.4
Een keuken zonder dampkap ................................................... Een nieuwe dampkap met een vrij groot debiet ...................... Toepassen van metode 1 : leidingverliezen ............................ Toepassen van metode 2 : equivalente lengte ......................... Installatie van een andere dampkap ........................................ Ervaringen met de nieuwe afzuiginstallatie ............................
45 45 46 47 48 53
VOORBEELD
BESLUITEN
55
BIJLAGE 1 Matematische beschouwingen bij het bepalen van het werkingspunt ................. 57 BIJLAGE 2 Checklist ................................................................................................................ 61 LITERATUURLIJST 63 3
TV 187 – maart 1993
1
INLEIDING
Tot voor kort werd woningventilatie door velen nog gelijkgesteld met de mogelijkheid om ramen te kunnen openen en met de aanwezigheid van een dampkap. Sinds 1991 bestaat er een Belgische norm [2], die de minimale voorzieningen beschrijft om een degelijke woningventilatie te verzekeren. Hoewel de dampkap in de meeste Belgische woningen aanwezig is, stelt men nog vele problemen vast.
1.1
DE DAMPKAP, GESCHIEDENIS EN GEOGRAFIE
Het gebruik van een dampkap (ook ‘wasemkap’ of ‘afzuigkap’ genoemd) in de keuken is voor de meeste Belgen een evidente zaak. Dit is nochtans op Europees vlak zeker niet het geval. Volgende vaststellingen zijn hierbij vermeldenswaard : ◆ België is op Europees vlak het land waar dampkappen het meest ingeburgerd zijn ◆ in een land als b.v. Frankrijk is het gebruik van dampkappen nagenoeg nihil ◆ in de Skandinavische landen zijn dampkappen zeer courant. De opkomst van dampkappen dateert van het begin van de jaren zestig. Momenteel wordt de jaarlijkse verkoop van dampkappen in België geraamd op ongeveer 150.000 stuks. Dit cijfer toont aan dat de meeste dampkappen geplaatst worden in het kader van renovatiewerken. Met het aantal verkochte dampkappen komt een zakencijfer overeen tussen 750.000.000 en 1.500.000.000 BEF. Een studie over het patrimonium van de (voormalig) Nationale Maatschappij voor de Huisvesting [14] wees uit dat 35 % van de sociale woongelegenheden in België uitgerust is met een dampkap. Hoewel geen statistische gegevens beschikbaar zijn, vermoedt de industrie dat 70 à 80 % van alle woongelegenheden in België een dampkap hebben.
1.2
GEBRUIKERS EN HUN DAMPKAP
Uit gesprekken met verkopers van huishoudelijke toestellen blijkt dat vele bewoners een dampkap kiezen uitgaande van :
◆ de estetiek ◆ het luchtdebiet ◆ het geluidsniveau. Hierbij valt op te merken dat een niet gering gedeelte van de potentiële kopers een keuze maakt aan de hand van het geluidsniveau. Hierbij wordt soms ten onrechte gedacht dat een dampkap des te krachtiger is naarmate ze meer lawaai maakt. Ten einde een beeld te geven van de appreciatie van de gebruikers is het nuttig de resultaten van een studie aan te halen. Het gaat om een uitgebreide enquête en meetcampagne, die door het WTCB samen met het Hoger Architectuurinstituut Sint-Lucas 4
TV 187 – maart 1993
Gent-Brussel is uitgevoerd in 1990-1991 [5]. De meest relevante resultaten van deze studie zijn : ◆ op de ongeveer 150 onderzochte woningen zijn de gemeten geluidsniveaus ten gevolge van het gebruik van de dampkap voor woningventilatie vaak hoog tot zeer hoog ◆ de veruit meest voorkomende klacht betreft lawaaihinder : ongeveer 80 % van de geënquêteerden had hierover ernstige klachten. Afbeelding 1 illustreert de gemeten geluidsniveaus aan het kookfornuis terwijl de dampkap werkt. Het basisgeluidsniveau in de keuken is eveneens weergegeven (wanneer de dampkap niet werkt).
110
Geluidsniveau [dB(A)]
100 90 80 70 60
AA A AA AA A AA AA A AAAA AAA AA
AA AA
50 Uit deze studie evenals uit meer algemene 40 waarnemingen mag men besluiten dat : 30 ◆ er globaal gesproken, weinig damp20 kappen zijn waarover men helemaal te10 vreden is 0 ◆ er nochtans niet zoveel echte klachten Basis Snelheid 1 Snelheid 2 Snelheid 3 zijn, omdat vele gebruikers er expliciet Minimum Gemiddelde Maximum of impliciet van uitgaan dat een dampAfb. 1 Gemeten geluidsniveaus aan het kap lawaaierig is en daarom niet verder kookfornuis. zoeken naar een goede oplossing ◆ kostprijsoverwegingen m.b.t. de dampkap niet werkelijk doorwegen; m.a.w. vele gebruikers zijn bereid meer geld uit te geven indien ze in ruil een probleemloze dampkap bekomen.
1.3
POLLUENTEN VER- Tijdens het koken worden heel wat ongewenste geuren, vetdampen en vocht geproduceerd. Deze polluenWIJDEREN ten kan men op diverse manieren pogen te verwijderen: A. openen van ramen en/of (buiten)deuren; dit is uiteraard de eenvoudigste metode, maar niet noodzakelijk de meest doeltreffende : een tegengestelde windrichting kan inderdaad de bezoedelde lucht terugblazen B. een raam- of muurventilator in werking stellen : nadeel hierbij is dat de geuren en dampen eerst de keukenruimte moeten doorkruisen, vooraleer ze afgevoerd worden C. de keuken ventileren via een natuurlijk ventilatiekanaal D. een dampkap in werking stellen E. gebruik maken van in de keuken geplaatste afzuigmonden, aangesloten op een ventilatiesysteem F. een centraal mechanisch ventilatiesysteem installeren, waarbij een in de keuken geplaatste motorloze dampkap de bevuilde lucht afvoert. Het openen van ramen en het in-werking-stellen van raam- of muurventilatoren worden, gezien de geringe doeltreffendheid voor toepassing in keukens, buiten beschouwing gelaten. In de meeste woningen is reeds een dampkap aanwezig. Het gebruik daarvan in de keuken wordt immers door heel wat mensen als noodzakelijk ervaren. 5
TV 187 – maart 1993
raamventilator
Afb. 2 Metode A.
muurventilator
Afb. 3 Metode B. 8
7 1
4
6
2
Afb. 6 Metode E. 1. inlaat 2. pulsiegroep 3. verdeelbuizen 4. muurconvector
5. 6. 7. 8.
3
5
Afb. 4 Metode C.
vloerconvector elektronische termostaat afzuigkanaal uitlaatschouw
3
4
5 5 2
1
5
Afb. 7 Metode F. 1. motorloze dampkap 2. afzuiging wasplaats, badkamer en WC 3. afzuigkap met ventilator 4. afzuigkanalen 5. luchtinlaat
Afb. 5 Metode D.
1.4
DOELSTELLING VAN Dit dokument heeft tot doel de lezer een duidelijk beeld te geven van diverse aspekten die verband houDEZE TV den met de dampkap voor keukenventilatie. Zowel de (meestal niet gedefinieerde) eisen van de gebruiker, de praktische uitvoeringsaspekten als een overzicht van konkrete probleemgevallen komen aan bod. Door fabrikanten, ontwerpers, uitvoerders en aannemers samen rond de tafel te brengen, is gepoogd een dokument op te stellen, dat wetenschappelijk korrekt en vrij volledig is en dat tegelijk toch voldoende praktisch blijft. 6
TV 187 – maart 1993
2 2.1
BASISGEGEVENS BIJ DAMPKAPPEN WERKING VAN DAMPKAPPEN
Een dampkap maakt het mogelijk om bij de bron (de kookzone) de hinderlijke elementen te verwijderen door de bezoedelde lucht op die plaats af te zuigen. Boven de kookzone wordt een onderdruk tot stand gebracht door een ventilator, die de lucht wegzuigt. De weggezogen lucht wordt doorheen een filter gestuurd om de vetten zoveel mogelijk te verwijderen uit de luchtstroom. In afbeelding 8 wordt de schematische opbouw van een courante dampkap weergegeven. beweegbaar dampscherm koolfilter (enkel circulatiekap) verklikkerlamp ventilator
AAAAAAA
verwijderbaar rooster
verlichting van
vetfilter
het werkvlak
Afb. 8 Schematische opbouw van een courante dampkap.
2.2
NORMALISATIE
2.2.1
BASISVENTILATIE VAN HET GEBOUW
De norm NBN D 50-001 [2] beschrijft de vereiste ventilatievoorzieningen voor woongebouwen. Zonder volledigheid te willen nastreven, kan gesteld worden dat volgende aspekten een bijzondere aandacht verdienen.
Om een goede basisventilatie in een woongebouw te bekomen, wordt gesteld dat : ◆ de verse lucht toegevoerd moet worden in de ‘droge’ leefruimten van de woning (b.v. living, slaapkamer, studeerkamer, ...) ◆ de vervuilde lucht afgevoerd moet worden uit de ‘vochtige’ vertrekken van het gebouw (b.v. keuken, toilet, badkamer, ...) ◆ de lucht van de ene ruimte naar de andere moet kunnen stromen via doorstroomopeningen tussen de diverse vertrekken. 7
TV 187 – maart 1993
Betreffende de keuken stelt de norm het volgende : ◆ te realiseren debieten (nominale ventilatiedebieten) : ✲ in ‘open’ keukens (keukens met open doorgang naar andere kamers of ruimten) moet er een ventilatiedebiet van minstens 75 m3/h teweeggebracht kunnen worden ✲ voor andere keukens wordt een minimum ventilatiedebiet van 50 m3/h gesteld ◆ doorstroomopeningen : de som van de doorstroomopeningen moet bij een drukverschil van 2 Pa minstens een debiet doorlaten van 50 m3/h. Bij spleten onder deuren betekent dit minstens 140 cm2 tussen keuken en living en/of gang en/of hall en/of trapzaal. Deze ventilatievoorzieningen hebben tot doel de nodige basisventilatie mogelijk te maken.
2.2.2AANVULLENDE INTENSIEVE VENTILATIE (‘SPUIVENTILATIE’) Om te voldoen aan de eisen gesteld in de norm NBN D 50-001 moeten : ◆ keukens voorzien worden van opengaande vensters of deuren in buitenwanden. Wanneer deze elementen open staan, bieden ze een intensieve ventilatiemogelijkheid. De totale vrije doorsnede van die openingen (in open stand) is minstens gelijk aan : ✲ 6,4 % van de vloeroppervlakte van de kamer, als deze openingen gelegen zijn in één enkele buitenwand van de woning ✲ 3,2 % van de vloeroppervlakte van de kamer, als deze openingen min of meer gelijkmatig verdeeld zijn over twee (niet in hetzelfde vlak gelegen) buitenwanden van de woning ◆ binnenkeukens (keukens zonder buitenvensters of buitendeuren) voorzien worden van een systeem voor intensieve ventilatie, dat minstens 200 m3/h moet kunnen afvoeren. In de norm wordt tevens aandacht gevraagd voor andere aspekten : ◆ komfort : ✲ in de woonzone moeten tochtproblemen vermeden worden ✲ terugstroming van bevuilde lucht mag niet optreden ✲ geuren of waterdampen afkomstig van de keuken mogen zich niet verspreiden naar andere ruimten ✲ de ventilatiesystemen mogen geen geluidshinder vormen ✲ de gebouwen moeten voldoende luchtdicht zijn ◆ veiligheid : indien zich in het gebouw niet-dichte verbrandingstoestellen bevinden, mag de ventilatie de goede werking van deze toestellen of de normale afvoer van de verbrandingsprodukten niet storen. In dergelijke ruimten moet een voldoende toevoer van verse lucht steeds gewaarborgd zijn. Voor meer informatie verwijzen wij naar de betreffende norm [2]. BELANGRIJKE OPMERKINGEN De norm vereist niet de aanwezigheid van een dampkap. Een natuurlijk afvoerkanaal (dat aan de eisen van de norm voldoet) volstaat. Een goed bestudeerde dampkap kan tevens dienen voor de permanente ventilatie van de keuken. De voornaamste voorwaarden zijn hierbij dat het laagste te realiseren debiet op een voldoende kleine waarde kan ingesteld worden (grootteorde van 50 à 100 m3/h) en dat er geen lawaaihinder optreedt. 8
TV 187 – maart 1993
3
3.1
KLASSIFIKATIE VAN DAMPKAPPEN EN TOEBEHOREN DAMPKAPPEN
De grote waaier beschikbare dampkappen kan ingedeeld worden aan de hand van verschillende criteria. Er wordt een onderscheid gemaakt naar het ophangsysteem en het werkingsprincipe.
3.1.1INDELING NAAR OPHANGING EN INSTALLATIE 3.1.1.1
KLASSIEKE ONDERBOUWDAMPKAP
Kenmerken : ◆ de dampkap wordt meestal geplaatst onder een bovenkast; een gedeelte van die bovenkast wordt dan ingenomen door de leidingen nodig voor de dampkap ◆ ze wordt soms ook vrij op een wand geplaatst, zonder enig bijkomend omgevend meubilair; de dampkap heeft dan meestal een rechtstreekse afvoer naar buiten.
3.1.1.2
Afb. 9 Klassieke dampkap.
GEÏNTEGREERDE DAMPKAP
Kenmerken : ◆ de dampkap wordt meestal geplaatst tussen bovenkasten ◆ ze wordt in het keukenmeubilair geïntegreerd door bekleding met een meubelfront, identiek aan dat van het overige kastmeubilair ◆ soms wordt de dampkap geplaatst in een bovenkast, die dan volledig wordt ingenomen door de dampkap en de nodige leidingen.
Afb. 10 Geïntegreerde dampkap.
9
TV 187 – maart 1993
3.1.1.3
AFZUIGGROEPEN VOOR SIERDAMPKAPPEN
De vormgeving van het omhullende gedeelte (sierelement) rond de technische eenheid (afbeelding 11) van de dampkap wordt meestal door de fabrikant bepaald. Soms wordt een afzuiggroep aan de hand van een eigen ontwerp ingebouwd in het keukenmeubilair. Bij sierdampkappen kunnen twee soorten onderscheiden worden : ◆ wanddampkappen : deze worden ofwel totaal onafhankelijk geplaatst, ofwel ingebouwd tussen bovenkasten ◆ kookeiland-dampkappen (afbeelding 12) : deze worden autonoom opgehangen boven het kookeiland.
geluiddemper
turbine
vetfilter
verlicht oppervlak
Afb. 11 Afzuiggroep voor wanddampkap.
3.1.1.4
Afb. 12 Afzuiggroep voor kookeiland-dampkap.
UITSCHUIFBARE OF TELESKOPISCHE DAMPKAP
Kenmerken : ◆ de dampkap wordt geplaatst in een bovenkast ◆ de ventilator en het afvoerkanaal worden kompakt uitgevoerd, zodat een zo groot mogelijk gedeelte van de bovenkast bruikbaar blijft als kastruimte ◆ de dampkap wordt in werking gesteld door het uittrekken van een teleskopisch filtersysteem ◆ de uitgetrokken schuiflade zorgt voor een extra grote afzuigoppervlakte.
10
TV 187 – maart 1993
uitlaat turbine
geluiddemper filter
Afb. 13 Teleskopische dampkappen.
TL
voorzijde
3.1.1.5
AA AA AA AA
schuiflade
WERKBLADDAMPKAP
Kenmerken : ◆ dit soort dampkap schuift uit het werkblad naar omhoog ◆ ventilator en leidingen worden geplaatst onder het werkblad in een onderkast ◆ het geheel neemt veel plaats in beslag en vereist bijzondere montagevoorwaarden. Afb. 14 Werkbladdampkappen.
3.1.1.6
MOTORLOZE DAMPKAP MET AFZONDERLIJKE AFZUIGCENTRALE
Kenmerken : ◆ de dampkap is van het type ‘klassieke onderbouw’, ‘teleskopische dampkap’ of ‘sierdampkap’ (kookeiland of wanddampkap) maar heeft geen ingebouwde ventilator ◆ ze wordt geplaatst zoals hierboven weergegeven in de onderscheiden typen ◆ de ventilator zelf, die een van de voornaamste bronnen van geluidshinder is, wordt op een afstand van de dampkap – buiten of binnen het gebouw – geplaatst (meestal echter buiten de keuken, op een zolder of dergelijke).
11
TV 187 – maart 1993
Afb. 15 Motorloze dampkappen met afzonderlijke afzuigcentrale.
3.1.2INDELING NAAR WERKINGSPRINCIPE 3.1.2.1
DAMPKAP MET RECHTSTREEKSE BUITENAFVOER
Kenmerken : ◆ de bezoedelde lucht wordt afgevoerd via een kanaal (buis) dat in de open lucht uitmondt ◆ de afvoer gebeurt rechtstreeks of via een aansluiting op een luchtkanaal; dit luchtkanaal mag niet tot volgende typen behoren : ✲ schoorstenen voor de afvoer van verbrandingsgassen (verwarmingsinstallaties, gasgeisers, ...) ✲ ventilatiekokers, die gebruikt worden voor de verluchting van andere kamers.
AA AA AA AA AA AA AA AA AA AA AAAA
3.1.2.2
AAAA AAAA AAAA
AA AA AA AA AA AA
Afb. 16 Dampkappen met rechtstreekse buitenafvoer.
DAMPKAP MET RECIRCULATIE VAN DE LUCHT (NA ZUIVERING)
Kenmerken : ◆ de aangezogen bezoedelde lucht wordt eerst door een gewone vetfilter en daarna door een aktieve-koolstoffilter gestuurd, die de polluenten opneemt; de lucht, die op deze wijze grotendeels van ongewenste geuren en vetten is ontdaan, wordt daarna terug de keuken ingestuurd. Het kookvocht wordt echter niet uit de ruimte afgevoerd ◆ indien er geen mogelijkheid tot rechtstreekse afvoer bestaat, is dit de enige bruikbare oplossing, zij het met minder doeltreffendheid; dit soort dampkap is dan ook vooral een noodoplossing. 12
AA AA AA AA AA
Afb. 17 Recirculatiedampkap.
TV 187 – maart 1993
3.1.2.3
DAMPKAP MET GEMENGD WERKINGSSYSTEEM
Kenmerken : ◆ dampkapmodellen met keuzemogelijkheid : recirculatiesysteem of rechtstreekse afzuiging ◆ het omschakelen gebeurt via een schakelaar.
AAAA AAAA AAAA
Afb. 18 Gemengd systeem.
3.1.2.4
DAMPKAP MET INGEBOUWDE WARMTEWISSELAAR
De bezoedelde lucht (die ten gevolge van het kookproces meestal een hogere hoeveelheid warmte bevat) wordt doorheen een warmtewisselaar gestuurd, zodat een gedeelte van die ‘verloren’ warmte kan gerekupereerd worden.
3.1.2.5
DAMPKAP, BEHOREND TOT EEN CENTRAAL VENTILATIESYSTEEM
Kenmerken : ◆ de dampkap (meestal motorloos) wordt geïntegreerd in een centraal ventilatiesysteem; hierbij wordt via een mechanisch systeem een korrekte ventilatie van het volledige gebouw of onderdelen ervan nagestreefd (b.v. badkamer, WC, andere appartementen, ...) ◆ de in § 3.1.1 reeds besproken dampkappen kunnen hierbij gebruikt worden.
Afb. 19 Dampkap met warmtewisselaar.
Afb. 20 Dampkappen die behoren tot een centraal ventilatiesysteem.
13
TV 187 – maart 1993
AAAA AAAA AA
3.2
FILTERS
Een dampkap wordt steeds uitgerust met een vetfilter. Deze filter moet zoveel mogelijk verhinderen dat het vet, dat met de kookdampen wordt meegevoerd, zich kan afzetten op de binnenkant van de dampkap en/of op de afvoerkanalen en de ventilator. Opmerking : bij dampkappen met recyclage van de bezoedelde lucht (recirculatiedampkap) komt daar nog een aktieve-koolstoffilter bij, die de kookdampen dient te ontgeuren.
3.2.1VETFILTERS 3.2.1.1
VERVANGFILTERS
Deze filters dienen na gebruik en verzadiging vervangen te worden (geen hergebruik mogelijk). Zij worden samengesteld uit : ◆ vilt (papier) ◆ syntetisch schuim ◆ niet-geweven kunststof (non-woven). Dampkappen met enkel een vervangfilter moeten beschikken over een afvoer van de vervuilde lucht naar buiten.
3.2.1.2
METALEN VETFILTERS
Deze filters kunnen gemakkelijk gereinigd worden (b.v. in de vaatwasmachine), met als voordeel dat ze hergebruikt kunnen worden. Dampkappen met enkel een metalen vetfilter moeten beschikken over een afvoer van de vervuilde lucht naar buiten.
3.2.1.3
GEKOMBINEERDE FILTERS
Dit is een kombinatie van een metalen (herbruikbaar) deel met een (te vervangen) vilten gedeelte. Dampkappen met enkel een gekombineerde filter moeten beschikken over een afvoer van de vervuilde lucht naar buiten.
3.2.1.4
LABYRINTFILTERS
Een labyrint van obstakels, waartegen de vetdeeltjes kunnen botsen, vormt bij dit type de filter. Dit soort filter wordt vaak gebruikt indien de dampkap deel uitmaakt van een algemeen woningventilatiesysteem.
3.2.2AKTIEVE-KOOLSTOFFILTERS Deze filters worden vooral gebruikt wanneer rechtstreekse afvoer van de vervuilde lucht onmogelijk is (recirculatiedampkap). Koolstofgranulaten ontgeuren – slechts gedeeltelijk – de lucht, waarna deze via de dampkap terug in de keuken wordt gebracht. Vervanging van de filter is noodzakelijk bij verzadiging. 14
TV 187 – maart 1993
Opmerkingen : ◆ verzadiging van de koolstoffilter is niet zo maar visueel te bepalen ◆ vóór de aktieve-koolstoffilter wordt steeds een vetfilter geplaatst ◆ kookvocht wordt met dit soort filter niet weggenomen uit de keukenruimte.
3.2.3ONDERHOUD VAN DE FILTERS Vetfilters vergen regelmatig onderhoud. De frekwentie ervan wordt uiteraard bepaald door het gebruik (eitjes koken is minder vervuilend dan frieten bakken). Bij metalen filters en vervangfilters is de vervuiling gemakkelijk met het oog waar te nemen. Bij aktieve-koolstoffilters is de vervuiling niet visueel te kontroleren. Ten einde een korrekt onderhoud te bevorderen, zijn sommige recente dampkappen voorzien van een verzadigingsindicator (b.v. verklikkerlicht, kleurindicator, ...) die meestal gebaseerd is op de werkingsduur, waarbij een normaal gebruik aangenomen wordt. Aangezien niet alle dampkappen over deze mogelijkheid beschikken, kunnen volgende vuistregels in acht genomen worden voor situaties waarin dagelijks gekookt wordt : ◆ metalen vetfilters : wekelijkse reiniging (omwille van het gebruiksgemak) ◆ labyrintfilters : om de 14 dagen reinigen (omwille van het gebruiksgemak) ◆ vervangfilters : om de 2 à 3 maanden vervangen ◆ aktieve-koolstoffilters : minimum om de 4 maanden vervangen.
3.3
AFVOERLEIDINGEN
3.3.1SOORTEN AFVOERKANALEN 3.3.1.1
FLEXIBELE AFVOERBUIZEN
Men onderscheidt : ◆ kunststofbuizen (PVC, polyamide, ...) ◆ aluminiumlaminaatbuizen ◆ metalen lamellenbuizen (inox, aluminium). Deze buizen hebben een ronde doorsnede. Hun binnenwanden zijn niet glad.
3.3.1.2
NIET-FLEXIBELE AFVOERBUIZEN
Men onderscheidt : ◆ kunststofbuizen (PVC, polyamide, ...) ◆ metalen buizen (gegalvaniseerd staal, inox, aluminium). Deze buizen hebben een ronde, rechthoekige of ovale doorsnede. Hun binnenwanden zijn glad.
15
TV 187 – maart 1993
OPMERKINGEN
1. Voor deze onderscheiden soorten buizen bestaat telkens een vrij groot gamma doorsneden en diameters. Onderstaande tabellen geven de doorsneden en diameters, weerhouden door CEN-Eurovent (Europese normalisatie). De afmetingen van de leidingen worden weergegeven in mm, de doorsneden in cm2. Tabel 1 Ronde buizen. Diameter (mm)
Sektie (cm2)
(100) 125 160 200 250 315
(80) 120 200 310 490 780
Tabel 2 Rechthoekige buizen. b (mm) a (mm) 100
125
150
175
200
100 125 150 175 200 250 300 350 400
155 185 220 250 310 375 445 500
225 260 300 375 450 525 600
305 350 435 525 610 700
400 500 625 600 750 900 700 875 1050 1225 800 1000 1200 1400 1600
100 125 150 175 200 250 300 350 400
250
300
350
400
2. Er wordt erop gewezen dat : ◆ kunststofbuizen brandbaar zijn en daarenboven toxisch bij brand ◆ metalen buizen, metalen lamellenbuizen en aluminiumlaminaatbuizen onbrandbaar zijn (brandklasse A2 volgens de Duitse norm DIN 4102; Mø in Frankrijk). 3. Aspekten zoals het debiet, de geluidshinder, de turbulentie, ... worden sterk bepaald o.a. door de sektie en de lengte van de buis, de gladheid van de binnenwanden, het aantal bochten in de kanalisatie en hun vorm, ... 4. Er bestaan voor al deze leidingen ook termische uitvoeringen (kondensatieproblemen) en akoestische uitvoeringen. 3.3.1.3
SCHOUWKANALEN
Nieuwe schouwkanalen kunnen slechts gebruikt worden voor de afvoer van de bezoedelde lucht van een of meer dampkappen. Wanneer meerdere dampkappen aangesloten zijn op hetzelfde kanaal dienen de nodige voorzieningen getroffen te worden om te vermijden dat de bezoedelde lucht via de andere dampkappen terug binnenstroomt. Reeds gebruikte (oude) schouwkanalen mogen slechts gebruikt worden onder dezelfde voorwaarden als hierboven, mits bovendien over de volledige lengte van de schouw een extra buis in het bestaande kanaal wordt aangebracht. Deze extra buis kan eventueel termisch geïsoleerd worden om kondensatieproblemen te vermijden (zie § 5.6).
16
TV 187 – maart 1993
3.3.2SEKTIES, LENGTEN, BOCHTEN, ... Niet alleen de dampkap zelf, ook de afvoerleiding is een uiterst belangrijk element voor het efficiënt en komfortabel verwijderen van ongewenste kookgeuren en vetdampen. Meestal worden dampkappen echter, zonder zich veel vragen te stellen, aangesloten op een ‘afvoerbuis’. Uiteraard is dit niet aan te bevelen. In volgende hoofdstukken wordt dan ook veel aandacht besteed aan de invloed van o.a. : ◆ de soort, de vorm en de sektie van de afvoerbuis ◆ de totale lengte van de afvoerbuis ◆ de invloed van bochten in de leiding.
17
TV 187 – maart 1993
4
EISEN VAN DE GEBRUIKER VAN EEN DAMPKAP
In dit hoofdstuk worden de eisen bepaald, die door de gebruiker aan een dampkap worden gesteld. Hoofdstuk 5 handelt over de technische aspekten van de installatie. Het zal in het verder verloop van de tekst duidelijk worden dat een aantal technische beperkingen het niet steeds mogelijk maken aan de eisen van de gebruiker te voldoen.
4.1
HOOFDEIS : AFVOER VAN In de meeste keukens in België wordt een POLLUENTEN dampkap geplaatst om de dampen, geuren en vetten, geproduceerd tijdens het kookproces, efficiënt te kunnen verwijderen. Vanuit het oogpunt van de gebruiker moet deze verwijdering zo doeltreffend mogelijk zijn zonder de minste hinder te ondervinden van de aanwezigheid van de wasemkap. Hierbij zijn een aantal criteria belangrijk (afb. 21). Verontreinigende stoffen moeten zodanig afgevoerd worden dat de luchtkwaliteit en het binnenklimaat in de keuken goed zijn. Dit komt erop neer dat men geen geurhinder wenst ten gevolge van het koken, er geen waterdamp op de beglazing van de vensters mag kondenseren tijdens het kookproces, ...
DOKUMENTATIE (§ 4.5.9)
ENERGIEGEBRUIK (§ 4.2)
GELUIDSOVERLAST (§ 4.3)
EENVOUDIG ONDERHOUD (§ 4.5.8)
VERLICHTING (§ 4.5.7)
TERUGSTROMING (§ 4.4)
HOOFDEIS : AFVOER VAN POLLUENTEN (§ 4.1)
REGELBAARHEID (§ 4.5.6)
ERGONOMISCH KOMFORT (§ 4.5.5)
DEUREN (§ 4.5.1)
TOCHT (§ 4.5.2)
BRANDVEILIGHEID (§ 4.5.3)
ESTETIEK (§ 4.5.4)
Afb. 21 Criteria van de gebruiker van een dampkap.
18
TV 187 – maart 1993
4.2
ENERGIEGEBRUIK
Het merendeel van de dampkappen heeft een rechtstreekse afvoer naar buiten. Dit houdt in dat tijdens de winter een hoeveelheid warme lucht naar buiten wordt afgevoerd. Vermits energie niet gratis is, mag het aspekt energieverlies niet uit het oog verloren worden. Hoe meer lucht de dampkap uit de keuken afvoert, des te groter zal de warmtevraag zijn om de energie te kompenseren, die de weggezogen lucht bevatte. Enerzijds moet het afvoerdebiet van de dampkap zo laag mogelijk gehouden worden omwille van het energieverlies. Anderzijds moet het afvoerdebiet groot genoeg zijn om de kookdampen voldoende te kunnen afvoeren. Deze twee aspekten dienen zorgvuldig afgewogen te worden om overmatig energiegebruik tegen te gaan. In de veronderstelling dat de lucht rechtstreeks naar buiten wordt afgevoerd, kan een eenvoudige berekening een en ander verduidelijken m.b.t. de energiekost ten gevolge van de dampkap. Buiten de warmtevraag om de afgevoerde energie te kompenseren, verbruikt de ventilator ook nog een bepaalde hoeveelheid energie. Tabel 3 geeft de gemiddelde energievraag weer voor piekventilatie tijdens het kookproces. Tevens wordt een grootteorde gegeven voor het energiegebruik op jaarbasis, in de veronderstelling dat de dampkap één uur per dag werkt.
Debiet [m3/h]
200 500 1000
Vermogen [W]
Verbruik op jaarbasis [kWh]
Ventilator
Warmtevraag
Ventilator
Warmtevraag
60-100 100-200 150-350
600 1500 3000
22-37 37-73 55-128
150 380 765
Tabel 3 Gemiddelde energievraag ten gevolge van de piekventilatie tijdens het kookproces.
De warmtevraag kan echter sterk verschillen van seizoen tot seizoen. Indien b.v. 500 m3/h door de dampkap worden afgezogen, kan de warmtevraag tijdens de winter omwille van de afzuiging van de dampkap oplopen tot 5 kW. In een eengezinswoning wordt meestal een totaal verwarmingsvermogen geïnstalleerd van 15 tot 30 kW. De warmtevraag omwille van de werking van de dampkap moet echter niet overdreven worden omdat deze slechts tijdelijk gebruikt wordt.
4.3
GELUIDSOVERLAST
De oudere dampkappen met ingebouwde ventilator produceren vrij veel lawaai. Bij recente typen is er veel meer aandacht besteed aan de geluidsproduktie.
Het geluidsniveau in de keuken wordt als komfortabel beschouwd indien het geluidsdrukniveau LA90 gedurende 90 % van de tijd niet hoger is dan 45 dB(A). De norm NBN S 01-401 [4] bepaalt ook dat een geluidsdrukniveau LA90 hoger dan 60 dB(A) vermeden moet worden. Het is duidelijk dat het geluidsdrukniveau niet alleen afhankelijk is van het geluid, voortgebracht door de dampkap, maar ook van het buitenlawaai, de geluidsisolerende en geluidsabsorberende kenmerken van de woning, ... 19
TV 187 – maart 1993
4.4
TERUGSTROMING
De hoeveelheid lucht die afgevoerd wordt, moet op een of andere manier ook toegevoerd worden (behoud van massa). Daarom moet er voldoende aandacht besteed worden aan de plaatsing van toevoeropeningen. Indien deze toevoeropeningen te klein zijn, kan een belangrijke onderdruk in de keuken ontstaan tijdens het gebruik van de dampkap. Dit kan tot gevolg hebben dat de afvoerkanalen b.v. in het toilet zullen fungeren als een luchttoevoer, waardoor onaangename geurtjes zich in de woning zullen verspreiden. Dit verschijnsel noemt men terugstroming. Terugstroming is een luchtverplaatsing doorheen een afvoeropening in de tegengestelde richting dan de voorziene. Een andere vorm van terugstroming kan voorkomen indien de dampkap aangesloten is op het kollektief afvoerkanaal van een appartementsgebouw. Terugstroming kan optreden indien de dampkap in een ander appartement, eveneens aangesloten op het kollektieve afvoerkanaal, in werking gesteld is. Terugstroming kan levensgevaarlijk zijn indien er in de woning een open verbrandingstoestel is. Omwille van de werking van de dampkap en de slecht gedimensioneerde luchttoevoer is het mogelijk dat de afvoerleiding voor de verbrandingsgassen fungeert als toevoerleiding. Het behoeft geen verdere uitleg dat dit moet vermeden worden. Afb. 22 Terugstroming in de afvoerleiding van een open verbrandingstoestel.
4.5
ANDERE PARAMETERS
4.5.1WERKING VAN DEUREN Omwille van een goede luchtdichtheid van de keuken en de aanwezigheid van een krachtige dampkap kan een belangrijke onderdruk ontstaan in de woning, zoals vermeld in § 4.4. Een ander gevolg van deze onderdruk kan zijn dat deuren moeilijk te openen of te sluiten zijn. Voldoende luchttoevoer is ook hiervoor noodzakelijk.
4.5.2TOCHTHINDER In § 4.4 is reeds vermeld dat alle afgevoerde lucht eveneens moet toegevoerd worden. Indien de lucht rechtstreeks van buiten door toevoerroosters wordt toegevoerd, kan dit tochtproblemen opleveren. De mens ervaart tocht als een samenspel van drie parameters, nl. luchtsnelheid, luchttemperatuur en turbulentie van de stroming. Een goede plaatsing van de toevoerroosters is belangrijk om tochtproblemen te vermijden.
20
TV 187 – maart 1993
4.5.3BRANDVEILIGHEID De aanwezigheid van een dampkap mag bij normaal gebruik de kans op brand niet verhogen. Dit komt er onder andere op neer dat het apparaat voldoende beveiligd moet zijn tegen kortsluiting.
4.5.4ESTETIEK Vanuit het oogpunt van de gebruiker moet de dampkap zodanig geplaatst worden dat ze estetisch geïntegreerd is in het keukenmeubilair.
4.5.5ERGONOMISCH KOMFORT De dampkap moet zodanig geplaatst zijn dat geen hinder wordt ondervonden tijdens het koken. Toestanden waarbij men de inhoud van de kookpotten niet kan zien of waarbij men het hoofd stoot, moeten vermeden worden.
4.5.6REGELBARE DEBIETEN De keuze van een goed debiet voor de dampkap is moeilijk omdat de gebruiker niet ziet wat de gevolgen zijn van een wijziging van het debiet. Eveneens is de ideale luchtafvoer afhankelijk van de kookaktiviteit (eitjes koken of frieten bakken). Om deze redenen is de ideale dampkap zelfregulerend.
4.5.7VERLICHTING De verlichting moet voldoende zijn en goed geplaatst zijn, zodanig dat de lichtintensiteit ter hoogte van de kookplaat goed is. Verblinding nabij de kookplaat of elders in de keuken moet vermeden worden. Eveneens mogen de lampen niet te veel warmte afstralen. De mogelijkheid om de lampen gemakkelijk te vervangen, is een belangrijk detail.
4.5.8EENVOUDIG ONDERHOUD De filter is een essentieel onderdeel van de dampkap. Vermits hij dient om geuren en/of vetten uit de afvoerlucht te verwijderen, is het regelmatig vervangen of reinigen ervan noodzakelijk. De vervanging moet eenvoudig zijn. Eveneens is het interessant indien op de dampkap een indicator aanwezig is, die de gebruiker verwittigt wanneer de filter vervangen of gereinigd moet worden.
4.5.9DOKUMENTATIE De dokumentatie over de dampkap zou tweeërlei moeten zijn, nl. een technische uitleg gevolgd door een gebruiksaanwijzing. 21
TV 187 – maart 1993
4.5.9.1
TECHNISCHE SPECIFIKATIE
De vermelde technische specifikaties moeten zo gedetailleerd mogelijk zijn, zodanig dat de installateur genoeg gegevens heeft om een goede installatie te verwezenlijken. Deze specifikaties kunnen velerlei zijn : ◆ maximaal debiet ◆ vermogen ◆ afmetingen ◆ eisen i.v.m. de plaatsing ◆ elektrische bedrading ◆ karakteristieken van de ventilator ◆ karakteristieken van de filter + frekwentie van reiniging en vervanging ◆ geproduceerd geluidsniveau ◆ ...
4.5.9.2
GEBRUIKSAANWIJZING
Een ideale dampkap is eenvoudig te bedienen en behoeft geen gebruiksaanwijzing. Goede aanwijzingen op het bedieningsbord van de dampkap zijn gewenst. De aanduidingen in de gebruiksaanwijzing worden verondersteld eenvoudig, begrijpbaar en eenduidig te zijn. Het gebruik van illustraties is hierbij aangewezen. Voorts moeten er bepalingen voorkomen met betrekking tot het onderhoud van de dampkap. Een belangrijk hoofdstuk in een gebruiksaanwijzing handelt over mogelijke problemen die kunnen optreden. Een checklist kan hier een handig hulpmiddel zijn (zie Bijlage 2).
4.6
BESLUIT
Uit het voorgaande blijkt dat parameters zoals de estetiek, de debieten en de geluidsoverlast niet de enige criteria zijn bij de keuze van een dampkap. De waardering van de gebruiker ten opzichte van de dampkap wordt door heel wat meer parameters bepaald.
22
TV 187 – maart 1993
5
TECHNISCHE ASPEKTEN VAN DE INSTALLATIE
5.1
SOORT DAMPKAP
5.2
AFMETINGEN EN PLAATSING
Indien rechtstreekse afvoer van de polluenten naar de buitenomgeving mogelijk is, wordt een dampkap met afvoer aanbevolen. De keuze van het type is hierbij vrij. Wanneer dit onmogelijk is, kan bij wijze van noodoplossing een dampkap met recirculatie (rekuperatie van de lucht) aangewend worden. In dit geval worden de kookdampen niet afgevoerd en de kans is groot dat er kondensatieproblemen zullen optreden.
5.2.1BREEDTE VAN DE DAMPKAP Voor een doeltreffende afvoer is het aangewezen de dampkap breder te nemen dan de kookplaat. Indien mogelijk : breedte = breedte van de kookplaat + 15 cm aan weerszijden. In de handel zijn dampkappen te verkrijgen met een breedte van 60, 90, 100 en 120 cm. Indien een frituurketel naast het kookfornuis wordt geplaatst, is het nuttig de dampkap zo te plaatsen dat ook de frituurketel overdekt wordt. In de praktijk komt dit erop neer dat men aan een zijde van het kookfornuis de dampkap ± 30 cm laat oversteken. 5.2.2HOOGTE BOVEN DE KOOKPLAAT
23
Afb. 23 Korrekte plaatsing van de dampkap (maten in cm).
TV 187 – maart 1993
60
65 (elektr. fornuis)
80 (gasfornuis)
55
80 à 85
Met de hoogte wordt bedoeld de afstand tussen de kookplaat en het laagste oppervlak van de dampkap. De hoogte van de dampkap boven de kookplaat kan bepaald worden rekening houdend met : ◆ de brandveiligheid : volgende minimum hoogten moeten in acht genomen worden : ✲ circa 65 cm boven het werkblad indien met een elektrisch fornuis gekookt wordt ✲ circa 80 cm boven het werkblad indien met een gasfornuis gekookt wordt ◆ de lengte van de gebruiker : de dampkap kan hoger worden geplaatst om komfortredenen (stoten van het hoofd e.d.). Een hogere plaatsing kan echter een minder efficiënte werking van de dampkap in de hand werken. Dit moet geval per geval bekeken worden. De minimale hoogte omwille van brandveiligheid is prioritair (zie afbeelding 23).
5.2.3DIEPTE VAN DE DAMPKAP De meeste klassieke onderbouwkappen zijn 55 cm diep (een aanrecht 60 cm). Een grotere diepte van de dampkap zal de efficiëntie van de afvoer van polluenten positief beïnvloeden, net zoals een grotere breedte trouwens. Bij kookeilanden echter is het aangeraden de dampkap dieper en breder te maken dan het kookfornuis. Dit zal nochtans een nadelig effekt hebben op de installatiehoogte ten einde te vermijden dat men het hoofd stoot.
5.2.4OPSTELLING VAN DE DAMPKAP De opstelling van de dampkap heeft een invloed op de goede werking ervan. Een plaatsing tegen de wand heeft de voorkeur boven een vrije ophanging. Eveneens kan een plaatsing tussen de bovenkasten het opvangrendement verbeteren, omdat de kasten als geleider voor de dampen kunnen fungeren (afbeelding 24).
15 kookplaat 15
Afb. 24 Plaatsing van de dampkap tussen de bovenkasten (maten in cm).
5.3
elektrisch fornuis : 65
80 à 85
gasfornuis : 80
AFVOER VAN KOOKDAMPEN
De afvoer van kookdampen wordt door twee parameters bepaald, namelijk het afvoerdebiet en de opvangefficiëntie. Beide begrippen worden hier uitvoerig behandeld.
5.3.1AFVOERDEBIET Ventilatie komt erop neer dat een luchtmassa verplaatst wordt. Deze luchtverplaatsing komt niet van zelf tot stand maar wordt veroorzaakt door een drukverschil, dat de drijvende kracht is voor het massatransport. De te verplaatsen lucht ondervindt echter een weerstand (b.v. door wrijving in een leiding), die als de remmende kracht van het systeem kan beschouwd worden. Door de samenwerking van de drijvende en de remmende krachten ontstaat een welbepaald debiet (afvoerdebiet). Een eenvoudig voorbeeld zal dit duidelijk maken. Afb. 25 illustreert een leidingnet met ventilator. De ventilator veroorzaakt de drijvende kracht van het systeem. Als de ventilator ingeschakeld wordt, verwekt hij een drukverschil, waardoor een luchtstroom door de leidingen vloeit. Bij toenemend debiet wordt de opgebouwde wrijvingsweerstand steeds groter. Bij een bepaald debiet wordt de drijvende kracht gekompenseerd door de remmende kracht en zal het debiet zich stabiliseren. 24
TV 187 – maart 1993
Ventilator
Leiding
Afb. 25 Eenvoudig leidingnet met ventilator.
5.3.1.1
doorstroomopeningen
toevoeropening
DRIJVENDE KRACHT
De technische installatie van een dampkap is meestal zeer eenvoudig, nl. een ventilator aangesloten op een leiding. Deze paragraaf wordt opgebouwd vanuit deze hypotese. De gedachtengang blijft identiek bij complexere systemen. De drijvende kracht bij een dampkap wordt door de ventilator veroorzaakt. Voor elke ventilator (al dan niet ingebouwd in een dampkap) bestaat er een relatie tussen het luchtdebiet, stromend doorheen de ventilator, en het drukverschil opgebouwd over de ventilator. De curve die deze relatie weergeeft, wordt de stromingskarakteristiek van de ventilator genoemd. Deze wordt gemeten in een laboratorium : de ventilator wordt ingesteld op een bepaald werkingsregime (b.v. stand 2 op de dampkap) en de stromingskarakteristieken worden gemeten. Een dergelijke curve wordt in afb. 26 weergegeven.
Drukverschil [Pa]
Deze curve geeft volgende informatie : ◆ alhoewel de punten op de curve overeenkomen met een bepaalde ventilator, ingesteld op een bepaald werkingsregime (b.v. stand 2), is het doorgevoerde luchtdebiet niet konstant ◆ indien er geen drukverschil over de ventilator bestaat, wordt het hoogste debiet doorgevoerd (punt A op afb. 26) ◆ bij een bepaalde tegendruk wordt er geen debiet meer doorgevoerd, alhoewel de ventilator nog funktioneert (punt B op afb. 26) ◆ indien de ventilator op een lager vermogen draait, zal het debiet eveneens lager zijn (b.v. stand 1).
B Stand 2
Stand 1
A Doorgevoerd debiet [m3/h]
Afb. 26 Stromingskarakteristieken van een ventilator.
25
TV 187 – maart 1993
Dit betekent dat het doorgevoerde debiet afhankelijk is van de randvoorwaarden en niet zonder meer konstant is. Indien een ventilator een debiet van 1000 m3/h heeft, is dit meestal uitgedrukt bij nullast (punt A). In een reële installatie zal deze ventilator echter een lager debiet geven. Het is daarom belangrijk de curve “debiet-drukverschil” te kennen.
5.3.1.2
REMMENDE KRACHT
Lucht die door een leiding stroomt, ondervindt een bepaalde wrijvingsweerstand. Een ventilator kan gemakkelijker lucht afvoeren indien het leidingnet weinig weerstand veroorzaakt. Om de weerstand, die de te verplaatsen lucht ondergaat, zo klein mogelijk te houden, moeten de afvoerleidingen korrekt gedimensioneerd worden. Men kan aantonen dat de weerstand minimaal is indien men een zeer grote leidingdiameter gebruikt en een zo kort mogelijk afvoerbuis met zo weinig mogelijk bochten. Ook de keuze van de materialen is belangrijk. Buizen met gladde binnenwanden veroorzaken de laagste weerstand. In de praktijk echter moet bij het dimensioneren van afvoerkanalen rekening gehouden worden met een aantal randvoorwaarden, nl. de beschikbare ruimte voor het leidingnet, de afvoerafstand, ... In § 5.3.1.1 zijn de afvoerkarakteristieken van ventilatoren beschreven, nl. de relatie tussen het drukverschil over de dampkap en het doorgevoerde debiet. Dergelijke karakteristieken kunnen ook bepaald worden voor een afvoerleiding. De overeenkomstige curve wordt in afbeelding 27 geïllustreerd. Drukverschil over de leiding [Pa]
Uit afbeelding 27 kan het volgende afgeleid worden : ◆ indien er geen lucht door een leiding vloeit, wordt er ook geen drukverschil opgebouwd ◆ hoe meer lucht doorheen de leidingen getransporteerd wordt, hoe groter het opgebouwde drukverschil wordt; deze opbouw is niet lineair. Uit onderzoek blijkt dat indien een bepaald leidingverloop uitgevoerd wordt met een nauwere leiding, er een groter drukverschil zal opgebouwd worden dan bij gebruik van een bredere leiding, indien hetzelfde luchtdebiet door de leiding vloeit.
Doorgevoerd debiet [m3/h]
Afb. 27 Stromingskarakteristieken van een afvoerleiding.
De stromingskarakteristieken van een afvoerleiding kunnen benaderd worden met volgende formule : Q = C . ∆PN (1) 3 waarbij Q = afvoerdebiet in de leiding (m /h) ∆P = drukverschil over de leiding (Pa) 26
TV 187 – maart 1993
C = luchtstromingskoëfficiënt N = 0,5 .. 0,6, maat voor de turbulentie van de stroming. Uitdrukking (1) leert ons b.v. dat indien het doorgevoerde debiet verdubbelt, het opgebouwde drukverschil ongeveer verviervoudigt.
5.3.1.3
WERKINGSPUNT
Indien de stromingskarakteristieken van de ventilator en het leidingnet gekend zijn, kan het debiet bepaald worden dat door het leidingnet zal vloeien. Dit wordt in afbeelding 28 weergegeven. Drukverschil [Pa]
Het debiet dat door de leidingen vloeit is afhankelijk van de ventilatorstand en stemt overeen met een van de twee snijpunten aangeduid op afbeelding 28. Dit kan niet anders zijn vermits dit de enige punten op beide curven zijn, die zowel aan de eigenschappen van de ventilator als deze van de afvoerleiding voldoen. Deze punten worden de werkingspunten van de dampkap genoemd (dampkap met aangesloten leiding).
werkingspunt bij stand 2 werkingspunt bij stand 1
Doorgevoerd debiet [m3/h] Afb. 28 Bepalen van het werkingspunt van een dampkap, aangesloten op een leiding.
Drukverschil [Pa]
Indien nu een figuur wordt gemaakt met de stromingskarakteristieken van een ventilator en van verschillende leidingnetten, worden de verschillen in prestaties tussen de diverse topologieën duidelijk. Afb. 29 illustreert dat hoewel de ventilator steeds op hetzelfde vermogen draait, er grote verschillen in het doorgevoerd debiet zijn. De ideale leiding, beschouwd vanuit het oogpunt van doorvoerkapaciteit, is deze welke het hoogste debiet geeft. Deze metode kan dus gebruikt worden om het leidingnet korrekt te dimensioneren.
Doorgevoerd debiet [m3/h]
Afb. 29 Dimensioneren van een leidingnet.
In hoofdstuk 6 worden praktische metoden gegeven die gebruikt kunnen worden bij het dimensioneren van een dampkapinstallatie.
5.3.2OPVANGEFFICIËNTIE De goede werking van een dampkap wordt niet alleen bepaald door de hoeveelheid lucht die per tijdseenheid afgevoerd wordt, maar ook door de opvangefficiëntie. Deze parameter geeft aan in welke mate de geproduceerde dampen tijdens het kookproces rechtstreeks worden opgevangen door de dampkap.
27
TV 187 – maart 1993
De opvangefficiëntie wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de rechtstreeks afgezogen hoeveelheid verontreiniging εF (m3/h) en de totale hoeveelheid geproduceerde verontreiniging F (m3/h) onder de dampkap (afbeelding 30). De afvoerefficiëntie geeft aan welk aandeel van de dampen rechtstreeks door de dampkap wordt afgevoerd. Een dampkap met een opvangefficiëntie van 100 % zou ideaal zijn. Dit zou betekenen dat alle kookdampen rechtstreeks zouden afgevoerd worden. In de praktijk bestaat een dergelijke dampkap niet. De opvangefficiëntie van een dampkap kan in een laboratorium gemeten worden. De dampkap wordt in een zeer goed omschreven modelkeuken geplaatst. Afhankelijk van het afvoerdebiet wordt de opvangefficiëntie gemeten. Men bekomt een curve zoals weergegeven in afbeelding 31.
AA
(1 – ε) F
AA εF
Opvangefficiëntie [%]
100
▲ Afb. 30 Opvangefficiëntie van een dampkap. Afb. 31 Opvangefficiëntie van een dampkap. 䊳 0
Afgezogen debiet [m3/h]
Uit deze curve kan afgeleid worden dat de opvangefficiëntie afhankelijk is van het afgezogen debiet en dat het een utopie is te denken dat alle dampen rechtstreeks worden afgezogen. Het is ook gekend dat de opvangefficiëntie afhankelijk is van volgende parameters : ◆ het afvoerdebiet ◆ de aktiviteit vóór het aanrecht (een bewegend persoon vóór het aanrecht kan de opvangefficiëntie aanzienlijk doen dalen) ◆ de hoogte waarop de dampkap wordt geïnstalleerd ◆ de grootte en de vorm van de dampkap ◆ de plaats van installatie (tegen een muur, kookeiland, ...). De opvangefficiëntie van een dampkap is een index die de prestatie van het toestel beschrijft. Zij geeft niet het niveau van verontreiniging in de keuken tijdens het kookproces. Het niveau van verontreiniging is niet alleen afhankelijk van de opvangefficiëntie maar ook van het afvoerdebiet. Een korrekte plaatsing van de dampkap is belangrijk voor de opvangefficiëntie. Zo zal een dampkap, opgesteld tegen een wand en tussen bovenkasten, minder gevoelig zijn voor dwarsventilatie in de keuken dan een dampkap boven een kookeiland. Het lager plaatsen van een dampkap kan eveneens de opvangefficiëntie ten goede komen. Hier mag echter geen konflikt ontstaan met de minimale hoogten zoals bepaald in § 5.2.2.
28
TV 187 – maart 1993
5.3.3TE INSTALLEREN DEBIET Een belangrijke vraag is deze van het te installeren debiet. Volgens de norm NBN D 50-001 [2] moet het nominaal ventilatiedebiet voor een keuken 3,6 m3/h per m2 vloeroppervlakte bedragen met een minimaal debiet van 50 m3/h. Voor open keukens is het minimale ventilatiedebiet 75 m3/h. Dit zijn echter nominale debieten die een goede luchtkwaliteit beogen, indien de bewoner de belangrijkste bron van verontreiniging is en dit bij een normale aktiviteit. Deze debieten zijn onvoldoende om geurhinder tijdens het kookproces te vermijden. De norm vereist eveneens dat in keukens zonder buitendeuren en zonder opengaande buitenvensters een afzuiginstallatie wordt voorzien, die minimaal 200 m3/h kan afvoeren. Dit zijn effektief te realiseren debieten en niet debieten die de dampkap bij nullast kan leveren. Het definiëren van het afvoerdebiet van een dampkap is een complex probleem, dat van diverse faktoren afhangt. Elke situatie vereist een aparte studie. De volgende aspekten kunnen een belangrijke rol spelen bij de keuze van het afvoerdebiet : ◆ wat wordt van de dampkap verwacht, of m.a.w. welke verontreiniging is aanvaardbaar ◆ de plaatsing van de dampkap en zijn dimensionele eigenschappen. Een goede vuistregel kan zijn een maximaal afvoerdebiet te kiezen zodanig dat het afgezogen debiet per uur gelijk is aan 6 à 8 maal het volume van de keuken. Indien er veel vervuiling in de keuken aanwezig is, is het mogelijk met het vooropgestelde maximale afvoerdebiet de verontreiniging voor 95 % te verwijderen tijdens 20 à 30 minuten. Het moet benadrukt worden dat dit een te installeren maximaal debiet is, dat niet steeds verwezenlijkt moet worden tijdens elk kookproces.
5.4
LUCHTTOEVOER
De goede werking van een dampkap wordt niet alleen bepaald door de karakteristieken van het toestel. De dampkap maakt deel uit van een systeem. Zoals in § 5.3 reeds besproken, is het goede dimensioneren van de afvoerleidingen belangrijk. Een tweede belangrijk aspekt is de toevoer van verse lucht. Bij het installeren van een dampkap moet voor ogen gehouden worden dat de hoeveelheid lucht, die afgezogen moet worden, op een of andere manier ook toegevoerd moet worden.
5.4.1LUCHTDICHTHEID VAN HET GEBOUW De luchtdichtheid van een woning speelt een belangrijke rol voor de mogelijke luchttoevoer. Ze wordt uitgedrukt door de n50-waarde, d.i. het aantal keren dat de lucht in een gebouw per uur wordt vervangen door verse buitenlucht t.g.v. infiltratie door spleten en kieren, indien er een drukverschil van 50 Pa tussen de binnen- en buitenomgeving heerst. Gebouwen met een hoge n50-waarde bieden bijgevolg minder weerstand tegen luchtinfiltratie. Hieruit zou men verkeerd kunnen afleiden dat het gebouw luchtopen moet zijn (hoge n50-waarde) om voldoende toevoer te verkrijgen voor de goede werking van de dampkap. 29
TV 187 – maart 1993
De oorzaak van een hoge n50-waarde of een slechte luchtdichtheid van een gebouw is de aanwezigheid van kieren en spleten in het schrijnwerk, het metselwerk, ... Voor de luchttoevoer lijkt dit een ideale oplossing te zijn. Echter, tijdens winderige periodes, vooral ’s winters, leidt dit ongetwijfeld tot tochtproblemen. Eveneens kan gesteld worden dat het energieverlies door luchtinfiltratie niet verwaarloosbaar is. Daarom moet getracht worden een goede luchtdichtheid te bekomen bij het optrekken van een woning. Voor een goede ventilatie moeten dan ook regelbare ventilatievoorzieningen geplaatst worden. De norm NBN D 50-001 beschrijft de te plaatsen ventilatievoorzieningen in nieuwe woningen. Enkele basisprincipes van deze norm zijn reeds vermeld in § 2.2.1. De ventilatievoorzieningen, beschreven in de norm, hebben echter tot doel een basisventilatie mogelijk te maken, die een goede luchtkwaliteit waarborgt indien de aanwezige personen de voornaamste bron van luchtverontreiniging zijn. Tijdens een kookproces echter is het wenselijk het afvoerdebiet in de keuken aanzienlijk te verhogen. De in de norm beschreven toevoer- en doorstroomopeningen kunnen in dit geval onvoldoende zijn, indien een dampkap wordt gebruikt.
5.4.2LUCHTDICHTHEID VAN DE VERTREKKEN Niet alleen de luchtdichtheid van het gebouw, ook de luchtdichtheid van de kamers is van belang. Het is mogelijk dat een dampkap slecht zal funktioneren in een zeer luchtopen gebouw omwille van een goede luchtdichtheid van de keuken. Het volstaat niet om regelbare toevoeropeningen in de omhulling van het gebouw te voorzien. De lucht moet eveneens de dampkap kunnen bereiken. Hiervoor zijn doorstroomopeningen noodzakelijk. De norm NBN D 50-001 vereist een doorstroomopening naar de keuken, die een debiet van 50 m3/h levert bij een drukverschil van 2 Pa, d.i. een effektieve opening van 140 cm2. Indien gebruik wordt gemaakt van een krachtige dampkap (b.v. boven een kookeiland) zijn deze doorstroomopeningen niet voldoende.
5.4.3OPEN VERBRANDINGSTOESTELLEN Wanneer de luchttoevoer in de keuken niet voldoende is, ontstaat er in de woning een belangrijke onderdruk ten gevolge van de werking van de dampkap. Dit kan uiterst gevaarlijk zijn indien er open verbrandingstoestellen aanwezig zijn. Een open verbrandingstoestel (b.v. badverwarmer, open haard, ...) onttrekt zijn verbrandingslucht rechtstreeks aan de ruimte waarin het opgesteld is; de verbrandingsprodukten worden dan naar buiten afgevoerd. Omwille van de onderdruk, opgewekt door het in werking stellen van de dampkap, kan het gebeuren dat het afvoerkanaal van het open verbrandingstoestel fungeert als een aanvullende luchttoevoeropening. Hierdoor zullen de verbrandingsgassen in de woning terechtkomen. Het behoeft geen verdere uitleg dat dit vermeden moet worden. In aanwezigheid van open verbrandingstoestellen moet een aantal voorzorgsmaatregelen genomen worden, om terugstroming in de afvoerkanalen van de verbrandingsgassen te 30
TV 187 – maart 1993
vermijden. Bij het installeren van een dampkap moet ervoor gezorgd worden dat de onderdruk in de kamer of de ruimte de goede werking van het verbrandingstoestel niet, zelfs niet tijdelijk, kan storen. De in acht te nemen regels voor het plaatsen van verbrandingstoestellen met aardgas zijn beschreven in de norm NBN D 51-003 [3]. Ze kunnen als volgt samengevat worden : ◆ om te vermijden dat een te hoge onderdruk in de ruimten ontstaat door de werking van de dampkap moeten de nodige toevoeropeningen in deze ruimten voorzien worden. Deze toevoeropeningen moeten verse lucht aanvoeren. Om terugstroming in het afvoerkanaal van het verbrandingstoestel te vermijden, moet de effektieve doorstroomsektie groot genoeg zijn en moet het rooster steeds open blijven indien de dampkap werkt. Om dit te garanderen, moet in de praktijk een niet-afsluitbaar toevoerrooster gebruikt worden. Indien dit rooster zich in een leefruimte bevindt, zal dit onvermijdelijk tochtproblemen met zich meebrengen ◆ wanneer het om technische of praktische redenen onmogelijk is een voldoende groot luchttoevoerrooster te voorzien in de ruimte waar het open verbrandingstoestel staat, dienen er andere maatregelen getroffen te worden om ervoor te zorgen dat de verbrandingsgassen niet in de woning worden gezogen, met name : ✲ de open verbrandingstoestellen in een ruimte plaatsen die voldoende luchtdicht afgeschermd is van de rest van de woning en die zelf over een voldoende, specifieke luchttoevoer beschikt ✲ gesloten verbrandingstoestellen verkiezen boven open verbrandingstoestellen. Bij gesloten toestellen is de verbrandingsomloop (luchttoevoer, verbranding zelf en afvoer der verbrandingsprodukten) volledig afgesloten van de kamer waarin zij zich bevinden. Er is geen enkele interactie mogelijk tussen het binnenklimaat en de verbrandingsprodukten. Dit geeft steeds de garantie dat er geen verbrandingsgassen in de woning komen ✲ ervoor zorgen dat de dampkap en het verbrandingstoestel niet op hetzelfde moment kunnen werken. Dit kan op verscheidene manieren verwezenlijkt worden : – door het plaatsen van een gastoestel dat voorzien is van een beveiliging tegen het terugstromen van verbrandingsprodukten (geïdentificeerd met een bijkomende index “BS”, b.v. toestel type B11BS volgens de norm NBN D 51-003, addendum 4) – door gebruik van een elektrische vergrendeling die het tegelijk funktioneren van beide toestellen onmogelijk maakt. Dit systeem kan enkel gebruikt worden bij verbrandingstoestellen met een elektrisch circuit dat gebruikt kan worden om de verbranding te kontroleren (b.v. termostaat). Het is echter niet zo evident een verbrandingstoestel in de badkamer te sturen afhankelijk van de werking van de dampkap in de keuken. Het gebruik van gesloten verbrandingstoestellen geniet duidelijk de voorkeur in volgende omstandigheden : ◆ indien het verbrandingstoestel in de keuken is ◆ indien het verbrandingstoestel in een aparte ruimte staat en indien het mogelijk is een luchtverplaatsing tot stand te brengen tussen deze ruimte en de keuken. Deze luchtverplaatsing kan gebeuren door openstaande deuren, roosters, ... Volgende richtlijnen kunnen gevolgd worden om problemen m.b.t. ontwikkelde onderdrukken in de keuken te vermijden : ◆ wanneer open verbrandingstoestellen aanwezig zijn, moet ervoor gezorgd worden dat 31
TV 187 – maart 1993
de onderdruk in de woning niet groter wordt dan 5 Pa ◆ indien geen open verbrandingstoestellen aanwezig zijn, kan men een onderdruk van 10 Pa aanvaarden.
5.4.4AANVULLENDE LUCHTTOEVOER Zoals besproken in § 5.4.3 wordt bij gebruik van open verbrandingstoestellen een degelijke studie over de nodige luchttoevoer vereist. Indien deze toestellen niet aanwezig zijn en er ventilatievoorzieningen overeenkomstig de norm NBN D 50-001 in de woning aangebracht zijn, zullen er bij geopende ventilatievoorzieningen geen problemen optreden indien de dampkap minder dan 250 m3/h lucht afzuigt. Indien echter een groter debiet afgezogen wordt, kunnen problemen ontstaan. In het bijzonder wordt gedacht aan de kombinatie van dampkappen met grote debieten (b.v. dampkappen boven kookeilanden) en woongelegenheden met een goede luchtdichtheid (vooral appartementen). In deze situaties moet er supplementaire lucht toegevoerd worden. Zo niet kunnen grote onderdrukken ontstaan, met als mogelijke gevolgen terugstroming, hinderlijke tochtverschijnselen via spleten en kieren, moeilijk te openen deuren, ... Indien mogelijk, wordt de supplementaire luchttoevoer best rechtstreeks in de keuken voorzien. Deze luchttoevoer kan op een mechanische (d.m.v. een ventilator) of vrije (d.m.v. toevoeropeningen) manier gebeuren. Als vuistregel kan gesteld worden dat : ◆ indien geen open verbrandingstoestellen aanwezig zijn in de keuken of in een ruimte in verbinding met de keuken, er per 100 m3/h nuttig luchtdebiet een toevoeropening voorzien moet worden met een effektieve opening van 100 cm2. Bij toevoeropeningen die gekarakteriseerd worden overeenkomstig de norm NBN D 50-001, komt de eis van 100 cm2 overeen met een debiet van 36 m3/h bij 2 Pa ◆ indien open verbrandingstoestellen aanwezig zijn, moeten de ontwikkelde onderdrukken beperkt worden tot maximaal 5 Pa. Dit betekent dat per 100 m3/h nuttig luchtdebiet een toevoeropening voorzien moet worden met een effektieve opening van 160 cm2. Bij toevoeropeningen die gekarakteriseerd worden overeenkomstig de norm NBN D 50-001 betekent de eis van 160 cm2 een debiet van 60 m3/h bij 2 Pa. Tabel 4 Toevoeropeningen afhankelijk van het soort verbrandingstoestel. Soort verbrandingstoestel
open gesloten of geen
Toelaatbare onderdruk
Debiet door de opening bij 2 Pa
[Pa]
Toevoeropeningen per 100 m3/h af te zuigen debiet [cm2]
5 10
160 100
60 36
[m3/h]
Openingen in de gevel moeten regelbaar zijn opdat ze gesloten kunnen worden indien de dampkap niet gebruikt wordt. Hier is een belangrijke taak weggelegd voor de architekt, de fabrikant en de installateur om de gebruiker te informeren over het korrekt gebruik van zijn woning. 32
TV 187 – maart 1993
Vermits deze opening buitenlucht zal toevoeren, is een oordeelkundige plaatsing belangrijk om tochtproblemen te vermijden. Daarom moet getracht worden de opening(en) zo te plaatsen dat de toegevoerde lucht zich zo snel mogelijk mengt met de warme lucht van de verwarmingslichamen (opletten voor bevriezing bij radiatoren). Het is aan te bevelen de toevoeropeningen te voorzien op een hoogte van minstens 1,80 m indien snelle menging met warme lucht onmogelijk is.
5.5
AKOESTISCH GEDRAG
Een veel voorkomende klacht van gebruikers betreft lawaaihinder. De belangrijkste geluidsbronnen van een dampkap zijn :
◆ de ventilator ◆ de luchtstroom. Het lawaai, geproduceerd door de ventilator, kan sterk verminderd worden door een goede akoestische omkasting of door de dampkap en de ventilator te ontkoppelen, d.w.z. de ventilator plaatsen op een bepaalde afstand van de dampkap. Een goede keuze van de ventilator en de situering ervan is dus ook om akoestische redenen interessant. De geluiden, geproduceerd door de luchtstroom, kunnen sterk verminderd worden door het gebruik van leidingen met een aangepaste diameter (grote diameters geven kleinere luchtsnelheden en minder lawaai) alsook door een goede materiaalkeuze en een korrekte installatie (geen overbodige bochten). Kanalen met een gladde binnenwand produceren minder geluid dan andere. Bij te hoge geluidsniveaus zal de gebruiker de dampkap slechts sporadisch gebruiken. Ook nalooptijden na het kookproces zullen dan veelal vermeden worden. Deze nalooptijd is echter belangrijk om vocht en geuren uit de ruimte te verwijderen (zie § 5.11). Bij geluidsarme dampkappen is een verklikkerlichtje aangewezen om aan te duiden dat de afzuiginstallatie in werking is. Een tijdklok die de dampkap na een bepaalde tijd automatisch uitschakelt, kan te lange werkingstijden vermijden.
5.6
AFVOERLEIDINGEN
Buiten het dimensioneren van de diameter van afvoerleidingen (§ 5.3) verdienen nog andere aspekten van de afvoerleiding de aandacht. De brandveiligheid wordt in § 5.8 besproken. Als vuistregel kan gesteld worden dat het gebruik van leidingen uit brandbare materialen af te raden is. Ook het aspekt kondensatie is niet te verwaarlozen. Een dampkap zuigt tijdens het kookproces warme dampen af, die veel vocht bevatten. Indien de leidingen door een nietverwarmde ruimte lopen (b.v. zolderruimte) is de kans op kondensatie in de leidingen groot. Dit kan vermeden worden door de leidingen terdege te isoleren. De kans op kondensatie heeft gevolgen voor de keuze van het materiaal van de leidingen. Het is aangewezen enkel korrosiebestendige leidingen te gebruiken. 33
TV 187 – maart 1993
Kookdampen kunnen afgevoerd worden langs speciaal ontworpen leidingen of langs een reeds aanwezig afvoerkanaal (b.v. een bestaande schouwpijp). De afvoer van een dampkap mag niet in een schouwpijp uitmonden indien deze dienst doet als afvoerkanaal voor de rookgassen van een verbrandingstoestel. Indien de schouwpijp niet meer gebruikt wordt (zelfs niet toevallig) voor de afvoer van rookgassen of voor andere ventilatiedoeleinden kan deze gebruikt worden als afvoerkanaal voor de dampkap. Wel dient terdege rekening gehouden te worden met het kondensatierisico in deze – meestal uit metselwerk bestaande – kanalen. Door oppervlaktekondensatie kunnen vochtproblemen ontstaan in aanpalende ruimten. Het verdient duidelijk de voorkeur om de schouwpijp te gebruiken als kanaal om er de afvoerleiding in te brengen. Deze afvoerleiding kan dan termisch geïsoleerd worden (zie § 3.3.1.3). Afvoerkanalen mogen niet in kelders of zolders uitmonden. Indien kollektieve afvoerkanalen gebruikt worden (b.v. bij appartementen) moeten bepaalde regels in acht genomen worden. Er dient een onderscheid gemaakt te worden tussen natuurlijke en mechanische afzuigsystemen : ◆ natuurlijk afvoer : het is verboden een dampkap aan te sluiten op dit hoofdkanaal ◆ mechanische afvoer : ✲ indien de ventilator zich bovenaan het kollektief afvoerkanaal bevindt en er geen secundaire kanalen, gedreven door een eigen ventilator, worden aangesloten, zijn er geen problemen van terugstroming te verwachten ✲ indien op een hoofdkanaal kanalen worden aangesloten met een eigen ventilator (b.v. dampkap met ingebouwde ventilator) moeten de nodige voorzorgen worden getroffen om terugstroming in de secundaire afvoerkanalen te voorkomen, b.v. door terugslagkleppen of dergelijke te gebruiken.
5.7
KONTROLE VAN DE DEBIETEN
Luchtverplaatsing komt tot stand door drukverschillen. Een ventilator kan beschouwd worden als een toestel dat een dergelijk drukverschil opbouwt. Principieel zijn er twee metoden om het afzuigdebiet van een dampkap te regelen : ◆ verandering van de karakteristiek druk/debiet van de ventilator; dit betekent in de praktijk een verandering van de snelheid van de ventilator (zie § 5.3.1.3) ◆ verandering van de effektieve doorstroomopening van de dampkap; door een grote opening zal een groter luchtdebiet stromen dan door een kleine opening, indien dezelfde ventilator gebruikt wordt. Dit kan vergeleken worden met het waterdebiet dat uit een dunne en een dikke tuinslang vloeit wanneer die op een waterkraan aangesloten is. Hoe groter de ondervonden weerstand, des te kleiner het debiet. Er zijn verschillende systemen in de handel om de snelheid van de ventilator te regelen : ◆ een stapsgewijze regeling waarbij op de dampkap een bedieningsknop is voorzien waardoor de ventilator op bepaalde snelheden kan ingesteld worden. Hierbij kan gedacht worden aan een dampkap met b.v. 3 standen ◆ een kontinue regeling waardoor de ventilator kan ingesteld worden op elke snelheid gelegen tussen het minimale en het maximale toerental ◆ een kombinatie van beide voornoemde.
34
TV 187 – maart 1993
Opmerking : een verandering van de effektieve doorstroomopening om het afvoerdebiet te regelen, kan gemakkelijk geïntegreerd worden in de woningventilatie volgens het principe C en/of D, zoals bepaald in de norm NBN D 50-001 [2]. Een gemeenschappelijke ventilator wordt gebruikt om vochtige lucht uit verschillende ruimten af te zuigen. Door de effektieve doorstroomopening van de dampkap te vergroten, kunnen hogere debieten in de keuken tijdens het kookproces verkregen worden.
5.8
BRANDVEILIGHEID
De brandveiligheid van een dampkap omvat verscheidene aspekten. Een eerste aspekt is de elektrische installatie. Is deze genoeg beveiligd tegen kortsluitingen, wordt de installatie niet te warm. Een tweede aspekt is de mogelijkheid tot uitbreiding van de brand. Zeer belangrijk is de keuze van het materiaal van de leidingen. De brand kan zich verspreiden doorheen het gebouw indien de leidingen brand vatten. Het gebruik van niet-brandbare leidingen (klasse Mø in Frankrijk, klasse A2 volgens de Duitse norm DIN 4102) geniet duidelijk de voorkeur. Metalen leidingen en aluminiumlaminaatleidingen komen hiervoor in aanmerking. Het risico op brand neemt toe indien de installatie slecht onderhouden is. Indien de filters niet regelmatig gereinigd worden, zal hun efficiëntie dalen. De vetten zullen zich dan tegen de wanden van de leidingen, de ventilator, ... afzetten. Dit kan de verspreiding van de brand enkel bevorderen. Eveneens is het zo dat vervangfilters meestal brandonveiliger zijn dan metalen filters. In appartementsgebouwen waar kollektieve leidingen gebruikt worden of in gebouwen waar individuele leidingen een vrij lang trajekt hebben, zijn ingebouwde brandkleppen in de leidingen geen overbodige luxe. Deze kleppen hebben tot doel in geval van brand de leidingen hermetisch af te sluiten om de verspreiding van de brand langs de leidingen tegen te gaan. Het is aangewezen de brandklep in de leiding te plaatsen in de nabijheid van de dampkap. De meeste dampkapbranden vinden hun oorsprong in de (verzadigde) vetfilter. De oorzaak is meestal een oververhitting onder de dampkap. Het laten branden van gasbekken wanneer de kookpot verwijderd is, is dus te vermijden. Flamberen onder een dampkap alsook een frietketel zonder termostaat gebruiken, zijn eveneens onverantwoord.
5.9
VERLICHTING
Een goede verlichting van de kookplaat maakt het koken aangenamer. De dampkap is een goed hulpmiddel om deze verlichting aan te brengen. Alhoewel de verlichting niet het hoofddoel van een dampkap is, kan dit een niet te verwaarlozen criterium zijn bij de keuze ervan.
35
TV 187 – maart 1993
5.10
ONDERHOUD
Zie § 3.2.3.
5.11
GEBRUIK VAN EEN DAMPKAP
Het aanwezig-zijn van een dampkap is niet voldoende om geurhinder en vochtproblemen te vermijden. Het apparaat moet ook op een korrekte manier gebruikt worden. Dit wil zeggen dat de dampkap ingeschakeld moet worden wanneer men kookt. Een belangrijk aspekt is de nalooptijd van de dampkap. Vermits het apparaat niet alle dampen tijdens het koken kan afvoeren, is er een bepaalde bezoedeling van de keukenlucht. Om deze af te voeren, moet men na het koken de dampkap nog even laten draaien. Teoretisch kan berekend worden dat om 95 % van de aanwezige luchtbezoedeling te verwijderen men drie maal de lucht in de keuken moet verversen. De nalooptijd kan uitgedrukt worden door volgende formule : 3V (2) T= Q met T = nodige nalooptijd [h] V = volume van de keuken [m3] Q = afgezogen debiet [m3/h]. Een goede vuistregel in de praktijk is de dampkap na het koken gedurende 20 à 30 minuten te laten draaien.
VOORBEELD In een keuken van 4 x 4 m, h = 2,5 m, d.w.z. V = 40 m3, wordt een dampkap geïnstalleerd, die een debiet van 300 m3/h afzuigt. De nodige nalooptijd die ervoor moet zorgen dat 95 % van de luchtbezoedeling wordt verwijderd, wordt als volgt berekend : 3V 3x 40 T= = = 0, 4 h Q 300 De nodige nalooptijd is dus 0,4 uur of 24 minuten.
36
TV 187 – maart 1993
6
6.1
METODEN OM DE AFVOERLEIDINGEN TE DIMENSIONEREN INLEIDING
In § 5.3 is uiteengezet hoe luchtverplaatsingen tot stand komen. Het optredend afvoerdebiet hangt af van twee belangrijke parameters, nl. de drijvende krachten en de remmende krachten. Het berekenen van de karakteristieken van leidingen is een courant probleem bij het ontwerpen van een mechanische verluchtings- of verwarmingsinstallatie. Aangezien : – de klassieke rekenmetoden meestal omslachtig zijn – de problematiek in het geval van een dampkap in essentie tamelijk eenvoudig is (keuze van een diameter voor het afvoerkanaal) – er in de meeste gevallen slechts één dampkap op het leidingkanaal wordt aangesloten, worden in dit hoofdstuk drie vereenvoudigde metoden besproken voor het bepalen van de afmetingen van de afvoerleidingen van een dampkap : ◆ metode 1 : vereenvoudigde bepaling van de verliezen van de leidingen ◆ metode 2 : bepaling van de equivalente lengte ◆ metode 3 : eenvoudige regel ter bepaling van de diameter van de leidingen. De drie metoden hebben hetzelfde doel, nl. het berekenen van de geschikte diameter voor het leidingnet, aangesloten op een bepaalde ventilator. De eerste metode is de meest nauwkeurige, de laatste de minst nauwkeurige. De moeilijkheidsgraad van de drie metoden is echter ook verschillend, evenals de nodige basisgegevens. Deze metoden zijn slechts toepasbaar indien er geen parallelle leidingen voorkomen, d.w.z. dat er slechts één leiding aangesloten is op de ventilator en er geen vertakkingen van deze leiding aanwezig zijn. De metoden zijn bruikbaar voor dampkappen zowel met ingebouwde ventilator als met ventilator op afstand. Afbeelding 32 illustreert een dergelijke installatie. Tabel 5 geeft een overzicht van de verschillen tussen de drie metoden.
ventilator leiding
Afb. 32 Dampkapinstallatie.
37
TV 187 – maart 1993
Tabel 5 Overzicht van de verschillende metoden om afvoerleidingen te dimensioneren. METODE
VEREISTE BASISGEGEVENS
BEREKENING?
RESULTAAT
1
Ventilatorkarakteristieken Vorm en afmetingen van de leidingen
Ja
Drukval over de ventilator Optredend debiet voor verschillende standen van de dampkap (onderdruk in kamer + woning)
Ja
Leidingen al dan niet aanvaardbaar
(optie: luchtdichtheid van kamer en woning) 2
Nominaal debiet van de ventilator Vorm en afmetingen van de leidingen
3
Gewenst debiet Enige informatie over de leidingen (alleen korte leidingen)
6.2
Neen
Keuze van de leidingdiameter
METODE 1 : VEREENVOUDIGDE BEPALING VAN LEIDINGVERLIEZEN
Zoals in § 5.3 is aangehaald, wordt het afvoerdebiet bepaald door de stromingskarakteristieken van de ventilator enerzijds en van de toevoer- en afvoervoorzieningen anderzijds. Indien deze karakteristieken gekend zijn, is het mogelijk het werkingspunt (d.i. het afvoerdebiet) te bepalen. Afbeelding 29 (§ 5.3) illustreert eveneens dat het belangrijk is de leidingen korrekt te dimensioneren om de ventilator zo efficiënt mogelijk te gebruiken.
6.2.1BASISPRINCIPE VAN DE METODE De stromingskarakteristieken van een leiding kunnen benaderd worden aan de hand van vergelijking (1) (zie § 5.3.1.2): Q = C . ∆PN (1). Dit betekent dat indien het debiet door een leiding bij een bepaald drukverschil gekend is, de totale curve “drukverschil-debiet” voor die leiding ook gekend is. Deze eigenschap kan aangewend worden om een eenvoudige metode te ontwikkelen voor het dimensioneren van afvoerleidingen. Dit impliceert eveneens dat verschillende leidingen, die bij b.v. 100 m3/h hetzelfde wrijvingsverlies leveren, door één curve kunnen gekenmerkt worden. Gebruikmakend van bovenstaande formule is het dus mogelijk een nomogram te konstrueren, dat een aantal curven met een bepaalde wrijvingsweerstand weergeeft. Dit wordt geïllustreerd in afbeeldingen 33 en 34, waarbij afbeelding 34 (0 → 300 m3/h) een vergroting is van een deel van afbeelding 33 (0 → 1000 m3/h). Zowel in de nomogrammen als in volgende metoden wordt verondersteld dat de N-waarde uit vergelijking (1) gelijk is aan 0,5, m.a.w. het afvoerdebiet is evenredig met de vierkantswortel van het drukverschil.
38
TV 187 – maart 1993
250
P50
P20
P10
P5
P2,5
200 150
300
Drukverschil [Pa]
P100
P50
P20
150 100
P10
50
50 0 0
P100
200
P1
100
P200
P400
250
P5
0 200
400 600 800 1000 Doorgevoerd debiet Q [m3/h]
0
Afb. 33 Nomogram van de equivalente leidingen.
50
100 150 200 250 300 Doorgevoerd debiet Q [m3/h]
Afb. 34 Nomogram van de equivalente leidingen (vergroting).
De curve met benaming P10 illustreert de relatie tussen het doorgevoerde debiet en het opgebouwde drukverschil over de leiding voor alle mogelijke leidingen die bij een doorvoerdebiet van 100 m3/h een drukverschil opbouwen van 10 Pa. Elke curve, genaamd PX, karakteriseert een aantal leidingen (kanalen, bochten, filters, ...) die bij een debiet van 100 m3/h een drukverschil van X Pa veroorzaken. Indien de stromingskarakteristieken gekend zijn voor de ventilator die op de leiding zal aangesloten worden, kan deze curve eveneens op het nomogram uitgezet worden (afb. 35).
Drukverschil [Pa]
Drukverschil [Pa]
300
300
P100
P50
P20
P10
250
P5
P2,5
200 150 Ventilator
P1
100 Aan de hand van de nomogrammen kan het maximale wrijvingsverlies bepaald 50 worden, dat in de leiding mag optreden om 0 de ventilator efficiënt te laten werken. Uit 0 200 400 600 800 1000 3 /h] Doorgevoerd debiet Q [m afbeelding 35 kan afgeleid worden dat de Afb. 35 Karakteristiek van een dampkap, aangesloten leiding best voldoet aan P5, uitgezet op het nomogram. maximaal P10. De keuze van deze eis is in zekere mate subjektief. Een goede richtlijn kan zijn dat de ventilator nog 75 % van zijn maximale debiet moet kunnen leveren.
In hoofdstuk 7 wordt het effekt van een slechte dimensionering voor het voorbeeld van afbeelding 35 geïllustreerd. De metode voor het dimensioneren met behulp van bovenstaande nomogrammen bestaat uit volgende stappen : 1. uitzetten van de stromingskarakteristieken van de ventilator op het nomogram 2. bepalen van een minimaal te realizeren debiet (b.v. effektief debiet > 0,75 x maximaal debiet) 3. dimensioneren van de leiding overeenkomstig de minimale eis.
39
TV 187 – maart 1993
6.2.2BEPALEN VAN DE PX-WAARDE VAN EEN LEIDING Hierna wordt een metode beschreven om de PX-waarde van de leiding te bepalen, d.w.z. de drukverliezen over de leiding berekenen indien een debiet van 100 m3/h erdoor stroomt. Er worden enkele praktische waarden voor de leidingverliezen van verschillende bestanddelen gegeven. Tabel 6 geeft het drukverlies, opgebouwd over een aantal leidingelementen, indien er een debiet van 100 m3/h doorheen deze elementen zou vloeien en dit afhankelijk van de diameter van de leiding. De drukverschillen zijn aangegeven per strekkende meter rechte leiding en per bocht, rekening houdend met de gevormde hoek. Hierbij wordt een onderscheid gemaakt tussen flexibele en niet-flexibele leidingen : ◆ niet-flexibele leidingen ✲ voor gladde, ronde leidingen kunnen de waarden van tabel 6 gebruikt worden; deze zijn binnendiameters, uitgedrukt in mm ✲ voor gladde, rechthoekige leidingen kunnen de drukverlieswaarden van een ronde buis gebruikt worden met hetzelfde drukverlies. Om dit verband te leggen, wordt gebruik gemaakt van de equivalente sektie van een rechthoekige leiding. Tabel 7 geeft de equivalente ronde diameters voor verschillende rechthoekige leidingen. Alle afmetingen zijn uitgedrukt in mm. Voorbeeld : om de wrijvingsverliezen van een rechthoekige leiding van 175 mm bij 125 mm te bepalen bij een doorvoerdebiet van 100 m3/h, kunnen de waarden van tabel 6 voor een ronde leiding met een diameter van 160 mm gebruikt worden ◆ flexibele leidingen : hiervoor moeten de waarden van tabel 6 vermenigvuldigd worden met een faktor 4 à 8. De grote spreiding van deze vermenigvuldigingsfaktor is te verklaren door het feit dat er voor flexibele leidingen zeer verschillende afwerkingen bestaan. Ook de uitvoering is belangrijk : ligt de leiding mooi gestrekt of niet ? Gezien de grote invloed van de installatie van dergelijke leidingen is het aangeraden het gebruik ervan te vermijden voor lange trajekten. Tabel 6 Drukverliezen over de elementen van gladde, ronde leidingen bij een doorvoerdebiet van 100 m3/h. DIAMETER [mm]
100 125 160 200 250 315
SEKTIE [cm2]
80 125 200 315 490 830
BOCHT (Cb,j)
RECHT STUK [Pa/m] (Ci)
1,9 0,65 0,18 0,068 0,023 0,0079
90° [Pa] ξ* = 0,4
45° [Pa] ξ* = 0,2
30° [Pa] ξ* = 0,15
3,2 1,3 0,49 0,20 0,083 0,033
1,6 0,66 0,25 0,10 0,041 0,016
1,21 0,50 0,19 0,076 0,031 0,012
* ξ is de lokale wrijvingskoëfficiënt.
40
TV 187 – maart 1993
Tabel 7 Equivalente ronde diameters voor rechthoekige leidingen. b [mm]
100 125 150 175 200 250 300 350
a [mm] 100
125
150
175
200
250
300
350
110 120 130 140 150 165 180 195
135 150 160 170 190 205 220
165 175 185 205 225 240
190 205 225 245 260
220 240 260 280
275 295 320
325 350
380
6.2.3BIJKOMENDE DRUKVERLIEZEN Naast de drukverliezen te wijten aan de leidingen dient er nog rekening gehouden te worden met volgende mogelijke extra drukvallen : – onderdruk in de keuken of in de woning – drukverlies in de dampkap en in de filter – drukverlies t.g.v. de terugslagklep aan het einde van de leiding, ...
6.2.3.1
ONDERDRUK IN DE KEUKEN OF IN DE WONING
Indien de luchttoevoer conform is met de richtlijnen gegeven in § 5.4, zijn de drukvallen omwille van de luchttoevoer verwaarloosbaar. Volgende regels worden vooropgesteld m.b.t. ontwikkelde onderdrukken in de keuken : ◆ wanneer open verbrandingstoestellen aanwezig zijn, mag de onderdruk in de woning niet groter worden dan 5 Pa ◆ indien er geen open verbrandingstoestellen zijn, kan men een onderdruk van 10 Pa aanvaarden. Tabel 8 Drukval (sterk vereenvoudigd) over toevoeropeningen (onderdruk in de keuken of in de woning).
Tabel 8 kan gebruikt worden om de drukverliezen van de luchttoevoer (d.i. de onderdruk in de keuken) mee te rekenen bij het dimensioneren van de afvoerleiding. Om conform te zijn met de hierboven beschreven metode geeft tabel 8 de drukverliezen over de toevoeropeningen bij een doorvoerdebiet van 100 m3/h. Ter informatie is eveneens de drukval weergegeven bij een doorstroomdebiet van 400 m3/h. De vermelde sekties voor de luchttoevoeropeningen zijn deze van de in de keuken aanwezige openingen. Doorstroomopeningen in binnendeuren en binnenmuren kunnen meegerekend worden als luchttoevoer41
Sektie van de openingen [cm2]
Drukval bij 100 m3/h [Pa]
Drukval bij 400 m3/h [Pa]
10 50 100 125 150 200 250 300 350 400 500 600 700
1200 49 12 7,9 5,5 3,1 2,0 1,4 1,0 0,77 0,49 0,34 0,25
20000 790 200 130 88 50 32 22 16 12 7,9 5,5 4,0
TV 187 – maart 1993
openingen indien de sektie van de luchttoevoeropeningen in de buitenwanden van de aangrenzende ruimte beduidend groter is dan de sektie van de doorstroomopening. Uit tabel 8 kan eveneens afgeleid worden dat bij hoge debieten de onderdruk in de keuken groot wordt en dat het gebruik van open verbrandingstoestellen dikwijls problematisch wordt (drukval maximaal 5 Pa).
6.2.3.2
DRUKVERLIES IN DAMPKAP EN FILTER
In een aantal gevallen moet de weerstand van de dampkap en de filter niet meegerekend worden, omdat deze reeds opgenomen zijn in de stromingskarakteristieken van de ventilator. Bij dampkappen met ingebouwde ventilator is de weerstand van de dampkap reeds geïntegreerd in de stromingskarakteristiek en is als dusdanig niet mee te rekenen bij het dimensioneren van de leiding. Bij deze dampkappen is het eveneens mogelijk dat de filter reeds aanwezig was bij het meten van de stromingskarakteristieken van de ventilator. Indien echter enkel de karakteristieken van de ventilator gegeven zijn (b.v. bij een motorloze dampkap) moeten de drukverliezen over de filter en de dampkap meegerekend worden.
6.2.3.3
DRUKVERLIES T.G.V. TERUGSLAGKLEPPEN, ...
Meestal wordt aan de uitmonding van de leiding een terugslagklep voorzien. Deze brengt eveneens een bepaalde weerstand teweeg. Er moet steeds voor gezorgd worden dat de netto doorstroomopening in open toestand groter is dan of gelijk is aan de doorstroomsektie van de leiding waarop deze is aangesloten.
6.2.4BEPALEN VAN DE PX-WAARDE VAN DE DAMPKAP Indien alle drukverliezen, nl. het drukverlies van de afvoerleiding (§ 6.2.2), de onderdruk in de keuken (§ 6.2.3.1), het drukverlies in de dampkap en de filter (§ 6.2.3.2) en het drukverlies t.g.v. terugslagkleppen e.d. (§ 6.2.3.3), in rekening worden gebracht, bekomt men het totale drukverlies van de dampkap. Uitgedrukt in een formule wordt dit : n
PX = i
1
∑
m
l i .C i + j i
∑
p
C b, j + Po + k 1
∑ Pa
met PX : drukval over de leiding bij een doorvoerdebiet van 100 m3/h li : aantal meters rechte leiding van type i Ci : drukval over 1 meter rechte leiding van type i bij een doorvoerdebiet van 100 m3/h Cb,j : drukval over bocht j bij een doorvoerdebiet van 100 m3/h Po : onderdruk in de keuken Pa : mogelijke drukval over filter, dampkap, terugslagklep, ...
42
TV 187 – maart 1993
6.2.5DIMENSIONEREN VAN DE DAMPKAP Door de PX-waarde van de dampkap te kombineren met de karakteristieken van de ventilator bekomt men het werkingspunt van de dampkap. Indien dit werkingspunt niet resulteert in een afvoerdebiet dat minstens ca. 75 % bedraagt van het maximale debiet van de ventilator, wijst dit op een te hoge PX-waarde. Het betreffende leidingnet moet dan aangepast worden (grotere diameter, korter trajekt, minder bochten, minder flexibele leidingen, ...). Een praktisch voorbeeld vindt men in hoofdstuk 7.
6.3
METODE 2 : BEPALEN VAN DE EQUIVALENTE LENGTE
Een tweede metode die kan aangewend worden voor het dimensioneren van de afvoerleidingen van een dampkap is de metode van de equivalente lengte. De ge-
dachte achter de metode is de volgende : ◆ er wordt uitgegaan van een maximaal toelaatbaar drukverschil over de ventilator (dit is een vereenvoudigde benadering van de karakteristiek van de ventilator), nl. 75 Pa ◆ elk bestanddeel wordt voorgesteld door een equivalent aantal strekkende meters leiding; b.v. een bocht van 90° is qua leidingverlies equivalent met 3 m rechte gladde leiding. Als dusdanig kan men voor iedere willekeurige leiding het equivalent rechte leiding bepalen. Tabel 9 Maximaal aantal meter rechte ronde leiding aan te sluiten op een dampkap, afhankelijk van het gewenste debiet en de leidingdiameter.
Tabel 9 geeft het maximaal aantal strekkende meters gladde en rechte leiding weer, dat op een dampkap mag aangesloten worden, rekening houdend met een toelaatbaar drukverlies van 75 Pa en met het gewenste debiet.
Debiet [m3/h]
100 250 400 500 750 1000
Om een afvoerleiding te dimensioneren, moet aldus de equivalente rechte leidinglengte berekend en vergeleken worden met de waarden uit tabel 9. Indien de berekende waarde kleiner is dan de waarde uit de tabel mag men onderstellen dat men een aanvaardbare oplossing heeft.
Diameter [mm] 100
125
160
200
250
40 6,5 2,5 1,6 0,7 0,4
115 18 7 4,6 2,0 1,2
420 1100 3260 67 176 522 26 69 204 16,8 44 130 7,5 19,6 58,0 4,2 11 33
315 9500 1520 594 380 170 95
De debieten vermeld in tabel 9 zijn te realiseren waarden. Om dit debiet te bereiken, moet een ventilator gekozen worden die bij nullast een hoger afzuigdebiet heeft. Een vuistregel is te onderstellen dat het nuttig debiet gelijk is aan 75 % van het nominaal debiet bij nullast. Het te realiseren debiet dient men dan te vermenigvuldigen met een faktor 1,33. Zo bij voorbeeld, om een debiet van 400 m3/h af te zuigen, moet een ventilator met een afzuigdebiet 530 m3/h bij nullast worden geïnstalleerd. Tabel 10 geeft enkele richtwaarden voor het bepalen van de equivalente lengte van enkele bestanddelen. 43
TV 187 – maart 1993
BESTANDDEEL Bocht 90° Bocht 45° Bocht 30° Terugslagklep Filter Flexibele leiding
EQUIVALENTE LENGTE [m]
Tabel 10 Equivalente lengte van enkele bestanddelen bij leidingen.
...3... ...1,5... ...1... ...5 à 10... ...5... ronde leiding x 4 à 8
Een uitgewerkt voorbeeld vindt men in § 7.2.
6.4
METODE 3 : EENVOUDIGE REGEL TER BEPALING VAN DE LEIDINGDIAMETER
Deze metode is de meest eenvoudige. Hierbij moet echter aan een minimum aantal voorwaarden voldaan worden, namelijk :
◆ hypotese 1 : ✲ er is maximaal 1 meter flexibele leiding met een nuttige diameter gelijk aan de diameter vermeld in tabel 10. Deze flexibele leiding is behoorlijk geplaatst, zodat zij zo weinig mogelijk vervormd wordt (equivalent 6 meter leiding) ✲ de totale lengte van de niet-flexibele leidingen is niet groter dan 6 meter ✲ er zijn maximaal 2 bochten (equivalent 3 meter leiding per bocht) ✲ indien er een terugslagklep is aangebracht, heeft deze een nuttige doorlaat die minstens gelijk is aan de netto sektie van de leiding (equivalent 10 meter leiding) ◆ hypotese 2 : ✲ er is geen flexibele leiding ✲ de totale lengte van de leidingen is niet groter dan 3 meter ✲ er is maximaal 1 bocht (equivalent 3 meter leiding) ✲ indien er een terugslagklep is aangebracht, heeft deze een nuttige doorlaat die minstens gelijk is aan de netto sektie van de leiding (equivalent 10 meter leiding). Tabel 11 geeft de nodige netto diameters van de leidingen en het nodige afzuigdebiet bij nullast, afhankelijk van de gewenste nuttige afzuigdebieten. Tabel 11 Nuttige en nominale debieten afhankelijk van de netto diameter van de leiding. DIAMETER [mm]
HYPOTESE 1 Nuttig debiet
100 125 160 200 250
HYPOTESE 2 Nuttig debiet
[m3/h]
Nominaal debiet bij nullast [m3/h]
[m3/h]
Nominaal debiet bij nullast [m3/h]
110 200 370 600 1000
150 275 500 800 1300
160 270 500 800 1400
210 360 700 1100 1900
44
TV 187 – maart 1993
7
VOORBEELD
Dit hoofdstuk heeft tot doel de lezer een beter inzicht te geven in de problematiek van toevoer en afvoer van de ventilatielucht. Hierbij zal duidelijk worden dat het installeren van een probleemloze dampkap soms bijkomende, eventueel vrij dure en tijdrovende ingrepen vereist. Een meer matematische benadering is terug te vinden in Bijlage 1.
7.1
EEN KEUKEN ZONDER DAMPKAP
De familie X heeft een bestaande woning gekocht. In de (vrij grote) keuken, die een open verbinding naar de zithoek heeft, is geen dampkap aanwezig. Reeds na korte tijd klaagt mevrouw X erover dat er bij het koken een reeks problemen ontstaan : wanden en plafond worden vettig, ongewenste kookgeuren dringen door in de ganse woning, vooral bij lage buitentemperaturen ontstaat kondensatie op het vensterglas. Om deze problemen te verhelpen, zet mevrouw X een raam en de buitendeur open terwijl ze kookt. Vlug blijkt dat het openen van ramen of deuren zowel uit energetisch oogpunt als om komfortredenen niet de aangewezen oplossing is en er wordt beslist een dampkap te plaatsen. Wanneer de familie X de dampkap koopt, is het voor haar duidelijk dat het apparaat een groot afzuigdebiet moet hebben om eens en voor goed verlost te zijn van die vervelende problemen zoals geuren, kondensatie, e.d. Het aanbod van dampkappen is erg groot. Er wordt een dampkap van ‘550 m3/h’ gekozen. Mijnheer X beslist het toestel zelf te plaatsen. Zo gezegd, zo gedaan ...
7.2 ◆ ◆ ◆ ◆
EEN NIEUWE DAMPKAP MET EEN VRIJ GROOT DEBIET
De ontgoocheling van de familie X is echter groot wanneer na een tijd blijkt dat de nieuwe dampkap niet volledig voldoet aan de verwachtingen : de dampkap blijkt niet zo goed af te zuigen als werd gehoopt geurproblemen treden nog steeds op de kondensatie is wel duidelijk verminderd maar niet volledig verdwenen de nieuwe dampkap produceert veel lawaai.
Zowel de onvoldoende afzuigprestaties als de lawaaihinder blijken eenzelfde oorzaak te hebben : mijnheer X heeft de dampkap via een flexibele leiding (diameter 100 mm, lengte 9 m) aangesloten naar buiten. De leiding maakt een viertal bochten van 90°. Om de buitenafvoer te realiseren, heeft hij in de buitenmuur een opening van een halve gevelsteen (ongeveer 5 cm x 10 cm) gemaakt met hierop een terugslagrooster. 45
TV 187 – maart 1993
Zoals men intuïtief kan aanvoelen, is de weerstand van een dergelijk systeem veel te groot. Dit blijkt duidelijk wanneer men de installatie toetst met de richtlijnen beschreven in hoofdstuk 6.
7.2.1TOEPASSEN VAN METODE 1 : LEIDINGVERLIEZEN (§ 6.2) De curve, genoemd ventilator, op afbeelding 35 (p. 39) toont de karakteristiek druk/debiet van de geïnstalleerde dampkap. Aan de hand van het nomogram kan men besluiten dat de dampkap best wordt aangesloten op een leiding met een drukverlies lager dan 5 à 10 Pa bij 100 m3/h afvoerdebiet (dus P5 à P10). Dit zou inderdaad resulteren in een nuttig debiet van minstens ca. 75 % van het nominaal debiet (ca. 400 m3/h). In tabel 12 worden de drukverliezen bij 100 m3/h volgens de gegevens van tabel 6 berekend. Overeenkomstig tabel 12 bekomt men een P169-karakteristiek. Het is duidelijk dat de leiding niet voldoet. Indien het werkingspunt bepaald wordt, blijkt dat het afgevoerde debiet 140 m3/h bedraagt, d.w.z. slechts 25 % van het nominale debiet (550 m3/h). Tabel 12
Geschat drukverlies voor een afzuigdebiet van 100 m3/h op basis van de gegevens in tabel 6.
Element (diameter 100 mm) Flexibele leiding Bochten 90 ° Terugslagklep
Aantal of lengte 9 meter 4 1
Drukverlies per eenheid [Pa]
Totaal drukverlies
7,6* 12,8** ..50..***
68 51 ..50..
TOTAAL
169
[Pa]
*
Tabel 6 : 1,9 Pa/m bij gladde leidingen; te vermenigvuldigen met 4 voor flexibele leidingen (§ 6.2.2). ** Tabel 6 : 3,2 Pa per bocht van 90°, te vermenigvuldigen met 4 voor flexibele leidingen. *** Volgens tabel 8 geeft een sektie van 50 cm2 een drukval van 50 Pa (ruwe benadering).
Het vervangen van flexibele leidingen door ronde, rechte leidingen vermindert de verliezen beduidend (zie tabel 13). De weerstanden van de flexibele leidingen en van de bochten verminderen immers met een faktor 4. In plaats van een P169 bekomt men een P80karakteristiek. Nochtans is het debiet onvoldoende en is er een groot drukverlies. Indien men een opening van 10 cm x 10 cm in de buitenmuur maakt, met een terugslagrooster dat minstens een netto doorlaatsektie van 100 cm2 heeft, bekomt men ongeveer een P40-karakteristiek. Het vergroten van de leidingdiameter tot 125 mm en het plaatsen van een terugslagrooster met een netto doorlaatsektie van minstens 175 cm2 leiden tot een P15-karakteristiek. Voor een diameter van 160 mm en een terugslagrooster met een netto doorlaatsektie van 300 cm2 vindt men een P5-karakteristiek. De resultaten voor de verschillende situaties zijn weergegeven in afb. 36 en tabel 13. 46
TV 187 – maart 1993
Drukverschil [Pa]
400
P169
P80
P40
Afb. 36 Invloed van de verschillende leidingen op het afvoerdebiet.
P15
300 200 P5
100 0 0
100
200
300 400 500 600 Doorgevoerd debiet Q [m3/h]
Tabel 13 Invloed van een aantal ingrepen op het afvoerdebiet. Nr.
Diameter [mm]
Flexibel ?
Gevelopening
PX
Druk [Pa]
Debiet [m3/h]
% nom. debiet
1 2 3 4 5
100 100 100 125 160
ja neen neen neen neen
klein klein groot groot groot
169 80 40 15 5
315 300 260 185 100
140 190 255 350 450
25 35 45 65 80
7.2.2TOEPASSEN VAN METODE 2 : EQUIVALENTE LENGTE (§ 6.3) Het toepassen van de tweede metode maakt het mogelijk om de equivalente lengte te berekenen en te vergelijken met de maximaal toelaatbare waarden uit tabel 9. Tabel 14 Geschat aantal equivalente meters gladde leiding (diameter 100 mm) op basis van de gegevens in tabel 9. De waarden voor de terugslagklep zijn geschatte waarden. Element
Flexibele leiding Bochten 90° Terugslagklep
Aantal
Equivalente lengte gladde leiding (diameter 100 mm) per eenheid
Totale equivalente lengte
9 meter 4 1
4...8 3 3...10
36...72 12 3...10
TOTAAL
50...100
De totale equivalente lengte van de leiding met diameter 100 mm bedraagt 50 à 100 m. Dit is veel groter dan de maximale waarden vermeld in tabel 9. Voor een te realiseren afvoerdebiet van 400 m3/h (400 = ± 0,75 x 550 m3/h) is het best slechts 2,5 m equivalente lengte gladde leiding (diameter 100 mm) aan te sluiten (zie tabel 9). Het is dan ook niet te verwonderen dat er nog klachten van geurhinder zijn. Ook de lawaaiproblemen zijn hierdoor grotendeels te verklaren. Opmerking : in het voorgaande is aangetoond dat de dampkap aangesloten is op een afvoerleiding met een te kleine diameter. Hierbij is zelfs nog geen rekening gehouden met de onderdruk opgebouwd in de keuken. 47
TV 187 – maart 1993
7.3
INSTALLATIE VAN EEN ANDERE DAMPKAP
Wanneer de familie X de oorzaak van het probleem begrepen heeft, besluit zij een nieuwe dampkap te plaatsen met de ventilator op de zolder. De afvoerkanalen worden dit keer uitgevoerd met nietflexibele leidingen. Aangezien het een zeer krachtige dampkap betreft (nominaal debiet van 900 m3/h) wordt een diameter van 250 mm gekozen. Voor de uitmonding wordt in de muur een opening van 250 x 250 mm gemaakt, waarop een terugslagklep wordt voorzien.
Tabel 15
Geschat drukverlies voor een afzuigdebiet van 100 m3/h op basis van de gegevens van tabel 6. Element
Aantal
Drukverlies per eenheid [Pa]
Totaal drukverlies bij 100 m3/h [Pa]
Gladde ronde leiding Bochten 90° Terugslagklep
9 meter 4 1
0,023 0,083 ...0,20...
0,21 0,33 ...0,20...
TOTAAL
...0,74...
Uitgaande van de leidingverliezen en de karakteristieken van de ventilator is het drukverlies over het ganse leidingnet in het werkingspunt gelijk aan 50 Pa; het beoogde debiet in maximum stand bedraagt 820 m3/h (afbeelding 37). Overtuigd van de goede keuze en het korrekt dimensioneren van de leidingen en de ventilator verwezenlijkt mijnheer X de installatie. Tot zijn grote verbazing ontstaan er nu andere problemen wanneer de dampkap in werking is : ◆ de deuren tussen de keuken en de gang en tussen de eethoek en de gang zijn zeer moeilijk te openen ◆ bij het aansteken van de open haard komt de rook in de eethoek terecht ◆ soms gaan de verbrandingsgassen van de gaswandketel niet via de schouw naar buiten maar naar de keuken. De oorzaak voor de problemen is duidelijk : onvoldoende luchttoevoer. De keuken met de aangrenzende eethoek heeft een luchtdichtheid n50 van 3 h-1, d.i. een goede en courant voorkomende waarde. Deze dichtheid brengt met zich mee dat de dampkap de keuken in onderdruk zet. Bij meting ontstaat er een onderdruk van ±100 Pa over de binnendeuren (d.i. 10 kg/m2). Hoewel dit tot een vermindering van het afzuigdebiet van de dampkap leidt (zie afb. 37 : vermindering van 820 tot 665 m3/h) blijft het debiet nog zeer hoog. Afbeelding 37 toont dat het door de ventilator opgebouwde drukverschil in het reële werkingspunt, voor 75 % gebruikt wordt om de onderdruk te ontwikkelen. Om meer inzicht in deze problematiek te verkrijgen, kan een analogie gemaakt worden met een elektrisch netwerk. Afbeelding 38 symboliseert deze analogie. R1 en R2 in afbeelding 38 stellen het leidingverlies voor van de afvoerleiding, R3 staat voor de totaliteit van de luchtlekken in de wanden van de keuken. Het is duidelijk dat de luchtstroom deze weerstanden één voor één moet doorstromen. Indien een van de weerstanden groot is, zal het gehele systeem zich gedragen als een grote weerstand. Bij een
48
TV 187 – maart 1993
Drukverschil [Pa]
250
P3,21
Ventilator 200
Afb. 37 Invloed van de kamerluchtdichtheid op het afvoerdebiet.
Reëel werkingspunt
150
100
Voorzien werkingspunt
PA Drukverlies over de afvoerleiding
50
P0,74 PB
0 400
500
600
700 800 900 Doorgevoerd debiet Q [m3/h]
REALITEIT
ELEKTRISCH ANALOGON
R1 R1 = afvoerleiding
Ventilator R2
Ventilator Dampkap
R2 = afvoerleiding
Dampkap
R3
R3
R3 = luchtlekken
Afb. 38 Elektrisch analogon van de dampkap.
serieschakeling van weerstanden kan de equivalente weerstand van het systeem bepaald worden door de som van de individuele weerstanden. Afbeelding 39 symboliseert deze redenering. In het voorbeeld van de familie X betekent dit dat het totale drukverlies kan opgesplitst worden in het drukverlies over de afvoerleiding en de onderdruk in de keuken t.g.v. de gebrekkige luchttoevoer, m.a.w. : Ptotaal = PA + PB. Bovendien heeft het weinig zin de drukverliezen over de afvoerleiding te verkleinen om het debiet te verhogen. Eveneens zou een verlaging van de drukverliezen over de afvoerleiding een verhoging van de onderdruk in de keuken teweegbrengen. De enige korrekte oplossing is het aanbrengen van voldoende grote luchttoevoeropeningen. Rekening houdend met mogelijke komfortproblemen en praktische uitvoeringsproblemen is er dikwijls geen kant-en-klare oplossing. 49
TV 187 – maart 1993
Drukverschil [Pa]
Drukverschil [Pa]
40 R1
30 20
40 R2
30 20
∆P2
10
10 ∆P1 0
0 0
50 100 150 200 Doorgevoerd debiet Q [m3/h]
Drukverschil [Pa]
0
Afb. 39 Bepaling van de equivalente weerstand van een serieschakeling.
50 100 150 200 Doorgevoerd debiet Q [m3/h]
40 R1
R2
30 ∆P2
20 10
∆P1 0 0
50 100 150 200 Doorgevoerd debiet Q [m3/h]
Een eerste mogelijkheid bestaat in het plaatsen van toevoerroosters in de binnendeuren of in de binnenmuren. Door een spleet van ongeveer 2 cm onder de twee binnendeuren te voorzien, krijgt men een luchttoevoeropening van 350 cm2. Indien dergelijke doorstroomopeningen worden voorzien, moeten in de aangrenzende ruimten toevoeropeningen in de buitenmuren worden gemaakt met minstens dezelfde effektieve doorstroomoppervlakte. In het geval van de familie X zijn voldoende luchtopeningen aanwezig om de onderdruk in de aanliggende ruimte te verwaarlozen. Indien dit supplementair toevoerrooster van 350 cm2 wordt geplaatst, welke zijn dan het nieuwe werkingspunt en de onderdruk in de keuken ? Om een beter inzicht te krijgen, is het interessant weer terug te gaan naar de elektrische analogie. De nieuwe toevoeropeningen worden in afbeelding 40 aangeduid door R4. Er dient opgemerkt te worden dat deze weerstand niet in serie maar in parallel wordt geplaatst, d.w.z. dat de toevoerlucht zowel door de lekken als door de supplementaire toevoeropening naar binnen kan stromen om dan afgezogen te worden door de dampkap. Het optellen van alle weerstanden om de weerstand van het totale systeem te berekenen, is hier onmogelijk. Eerst moet een equivalente weerstand bepaald worden voor de weerstanden R3 en R4. Deze equivalente weerstand kan dan gebruikt worden om de totale weerstand van het systeem te berekenen. De bepaling van de equivalente weerstand van een parallelschakeling van twee weerstanden is eenvoudig. Bij eenzelfde drukval moeten de debieten opgeteld worden (merk de analogie op met een serieschakeling waar bij hetzelfde debiet de drukvallen worden opgeteld). Afbeelding 41 illustreert de bepaling van de equivalente weerstand van een parallelschakeling.
50
TV 187 – maart 1993
REALITEIT
ELEKTRISCH ANALOGON
R1
Ventilator
R1 = afvoerleiding
R2
Ventilator Dampkap
R2 = afvoerleiding
R4
Dampkap
R3
R3
R4 = toevoeropening
R3 = luchtlek
40
Drukverschil [Pa]
Drukverschil [Pa]
Afb. 40 Elektrisch analogon van de dampkapinstallatie met supplementaire toevoeropeningen.
R1
30 Q1
20
40 30 20
Q2 R2
10
0
0 0
50 100 150 200 Doorgevoerd debiet Q [m3/h]
Drukverschil [Pa]
0
10
Afb. 41 Bepaling van de equivalente weerstand van een parallelschakeling.
50 100 150 200 Doorgevoerd debiet Q [m3/h]
40 30 20
R1 Q2
Q1
R2
10 0 0
50 100 150 200 Doorgevoerd debiet Q [m3/h]
Indien deze techniek op de installatie van de familie X wordt toegepast, zal het aanbrengen van de supplementaire luchttoevoeropeningen (= 350 cm2) de onderdruk in de keuken aanzienlijk doen afnemen en zal het totale afgezogen debiet stijgen tot 785 m3/h, d.w.z. 88 % van het nominale debiet. De onderdruk in de keuken wordt herleid tot 20 Pa. De invloed van het aanbrengen van de supplementaire toevoeropeningen is weergegeven in afbeelding 42. Hoewel het nuttig debiet (785 m3/h) groter is dan 75 % van het nominaal debiet (0,75 x 900 = 675 m3/h) voldoet de installatie niet omdat de onderdruk in de keuken te hoog is 51
TV 187 – maart 1993
Drukverschil [Pa]
250
Afb. 42 Invloed van een supplementaire toevoeropening van 350 cm2 op het afvoerdebiet en de onderdruk in de keuken.
P3,21 Oorspronkelijk werkingspunt
200
150 Nieuw werkingspunt
100 PA
50 Afvoerleiding 0 400
AA A
P1,11
500
600
PB
P0,74
700 800 900 Doorgevoerd debiet Q [m3/h]
(20 Pa). Deze onderdruk mag volgens de richtlijnen (zie § 6.2.3.1) maximaal 5 Pa bedragen indien er open verbrandingstoestellen aanwezig zijn. Het is belangrijk op te merken dat het drukverschil, opgebouwd door de ventilator in het nieuwe werkingspunt, voor 70 % wordt gekompenseerd door de drukval over de afvoerleiding en voor 30 % door de onderdruk in de keuken. Deze onderdruk is echter nog steeds te hoog en andere bijkomende ingrepen moeten verricht worden. Mogelijke oplossingen zijn : ◆ het plaatsen van een of meer ventilatieroosters in het venster in de eethoek. Indien men de eisen van de norm NBN D 50-001 volgt, vindt men voor de woonkamer (oppervlakte van 38 m2) dat de toevoeropeningen bij 2 Pa een debiet van 38 x 3,6 = 137 m3/h moeten doorlaten. Dit komt overeen met een equivalente doorlaatsektie van 380 cm2 ◆ het voorzien van een direkte luchtaanvoer naar de open haard. Aangezien er een kruipkelder onder de woning is, is het aanbrengen van een dergelijk toevoerrooster tamelijk eenvoudig. De nuttige doorsnede is bij voorkeur ongeveer 100...200 cm2 ◆ het vervangen van het open verbrandingstoestel door een gesloten verbrandingstoestel, dat de lucht rechtstreeks van buiten aanzuigt. Dit is de enige oplossing om het terugstromen van de verbrandingsgassen in de keuken te vermijden. Het tegelijk openen van alle bovenvermelde toevoeropeningen kan de onderdruk in de keuken reduceren tot 7 Pa. Met een dergelijke onderdruk kan geen garantie gegeven worden dat er geen terugstroming van de verbrandingslucht zal optreden bij gebruik van open verbrandingstoestellen. Dit nogmaals om te benadrukken dat het probleem van luchttoevoer de nodige aandacht verdient indien grote debieten worden afgezogen. Afbeelding 43 geeft een overzicht van de invloed van toevoerroosters op de onderdruk in de keuken. Buiten de karakteristiek druk/debiet van de ventilator geeft deze afbeelding de drukverliezen van enkele toestanden weer : ◆ T1 : drukverliezen van het systeem zonder bijkomende toevoeropeningen ◆ T2 : drukverliezen van het systeem met toevoeropeningen in de binnenwanden ◆ T3 : hetzelfde als T2, met toevoeropeningen in het venster in de eethoek ◆ T4 : hetzelfde als T3, met een direkte luchtaanvoer voor de open haard ◆ T5 : drukverliezen van het systeem als er geen onderdruk in de keuken is (enkel afvoerleiding). 52
TV 187 – maart 1993
Drukverschil [Pa]
250
Afb. 43 Invloed van de toevoeropeningen op het afvoerdebiet en de onderdruk in de keuken.
Ventilator
200 T1 150 T3 T2
T4
100
50
0 400
T5 500
600
700 800 900 Doorgevoerd debiet Q [m3/h]
De belangrijkste resultaten zijn samengevat in tabel 16. Tabel 16 Invloed van de toevoeropeningen. Systeem
T1 T2 T3 T4 T5
Drukval Afvoerdebiet over het systeem [Pa] [m3/h] 140 69 57 55 50
665 785 805 810 820
% nom. debiet
Onderdruk in woning [Pa]
75 88 89 90 91
105 20 10 7 0
Een belangrijke vaststelling die uit tabel 16 kan afgeleid worden, is dat het installeren van krachtige dampkappen samen met open verbrandingstoestellen de nodige aandacht vraagt met betrekking tot de gecreëerde onderdrukken. In toestand T2 wordt 88 % van het nominale debiet afgezogen. Hieruit kan besloten worden dat de installatie goed gedimensioneerd is. Daartegenover staat echter dat er nog steeds een onderdruk van 20 Pa hiermee gepaard gaat. Indien open verbrandingstoestellen aanwezig zijn, moeten de luchttoevoeropeningen vergroot worden omwille van deze onderdruk en niet om de ventilator meer doeltreffend te gebruiken.
7.4
ERVARINGEN VAN DE FAMILIE X MET DE NIEUWE AFZUIGINSTALLATIE
De familie X lijkt zeer tevreden te zijn met de prestaties van de uiteindelijk geïnstalleerde dampkap. Door het veelvuldig gebruik van de dampkap ervaart zij toch nog een aantal negatieve effekten : ◆ de afvoerleiding van de dampkap loopt door de niet-verwarmde zolder. Tijdens koude winterdagen leidt dit tot kondensatie in de afvoerleiding. Mijnheer X weet dit euvel echter vlug op te lossen door de afvoerleiding op de zolder te isoleren ◆ dankzij het goede dimensioneren van de leidingdiameter en het decentraliseren van de ventilator is het bereikte geluidsniveau omwille van de werking van de dampkap laag. 53
TV 187 – maart 1993
Als goede gebruikster van de dampkap laat mevrouw X de dampkap na het koken even draaien. Omwille van de geringe geluidsproduktie vergeet zij regelmatig de dampkap af te zetten en blijft deze soms een ganse nacht draaien. Een verklikkerlichtje of een tijdsschakelaar kunnen hier een oplossing bieden.
54
TV 187 – maart 1993
8 8.1
BESLUITEN
TEN AANZIEN VAN HET GEBOUW
Bij nieuwbouw is het noodzakelijk dat vanaf de eerste fase van het ontwerp rekening wordt gehouden met de technische eisen vermeld in de norm NBN D 50-001 en anderzijds met de specifieke eisen eigen aan de dampkap. Bij vernieuwbouw is het ten zeerste aan te raden. Om tot een probleemloze situatie te komen, dient men evenwel de nodige aandacht te schenken aan een groot aantal aspekten. Zoals is uitgelegd in hoofdstuk 5 en geïllustreerd in hoofdstuk 7 gaat het eveneens om eisen op het niveau van de woning.
8.2
TEN AANZIEN VAN DE INSTALLATIE
Een dampkap maken, die de luchtbezoedeling doeltreffend verwijdert, zonder daarbij lawaaihinder te veroorzaken, vormt op
technisch vlak geen enkel probleem. Het gebruik van dampkappen met recirculatie wordt zoveel mogelijk vermeden. Bij open verbrandingstoestellen is bijzondere voorzichtigheid geboden : ◆ indien het om gastoestellen gaat, is het ten zeerste aan te bevelen om gebruik te maken van gesloten toestellen met een rechtstreekse luchttoevoer van buiten ◆ een speciale luchttoevoer ter plaatse van open haarden, houtkachels, ... is aan te bevelen. Bij zeer krachtige dampkappen (b.v. bij keukeneilanden) is de luchttoevoer van kruciaal belang. Een veel voorkomende fout is het gebruik van te kleine diameters voor de dampafvoerleidingen. Meestal mag men geen wonderen verwachten bij gebruik van afvoerleidingen met een diameter van 125 mm. Vetfilters moeten regelmatig vervangen of gereinigd worden.
55
TV 187 – maart 1993
56
TV 187 – maart 1993
BIJLAGE 1 MATEMATISCHE BESCHOUWINGEN BIJ HET BEPALEN VAN HET WERKINGSPUNT
In § 7.3 wordt de invloed van toevoer- en afvoervoorzieningen op het afvoerdebiet en de onderdruk in de keuken geïllustreerd. In § 6.2 wordt een metode beschreven die gebruikt kan worden om de PX-waarde van de afvoerleiding te berekenen. Deze metode kan uitgebreid worden om eveneens de onderdruk in de woning in rekening te brengen. In hoofdstuk 6 is met behulp van onderstaande formule het verband weergegeven tussen het debiet en het drukverschil : Q = C . ∆PN (1) 3 met Q = debiet (m /h) ∆P = drukverschil (Pa) C = stromingskoëfficiënt N = maat voor de turbulentie. Een van de hypotesen om tot de hierna volgende formules te komen, is de aanname dat N = 0,5.
1. EQUIVALENTE PX-WAARDE VAN EEN SERIESCHAKELING VAN DRUKVERLIEZEN Veronderstel dat twee leidingen achter elkaar aangesloten worden en dat hun PX-waarde gekend is (P1 voor leiding 1 en P2 voor leiding 2). Het is mogelijk de PX-waarde van de nieuwe afvoerleiding te berekenen uitgaande van de reeds gekende PX-waarde van de twee afzonderlijke leidingen. Zoals in § 7.3 is aangehaald, kunnen de drukverliezen bij een serieschakeling gewoon opgeteld worden met behulp van volgende formule : PX,eq = P1 + P2 (2) Indien n elementen aan elkaar geschakeld worden, kan formule (3) gebruikt worden : n
PX,eq = i
1
57
∑P
i
TV 187 – maart 1993
(3)
2. EQUIVALENTE PX-WAARDE VAN EEN PARALLELSCHAKELING VAN DRUKVERLIEZEN Veronderstel dat twee leidingen in parallel met elkaar aangesloten worden en dat hun PXwaarde gekend is (P1 voor leiding 1 en P2 voor leiding 2). Het is mogelijk de PX-waarde van de nieuwe afvoerleiding te berekenen uitgaande van de reeds gekende PX-waarde van de twee afzonderlijke leidingen. De equivalente PX-waarde kan bepaald worden met volgende formule : PX,eq =
P1 1 +
P1 P2
=
2
P2 1 +
P2 P1
2
(4)
Een meer algemene formule kan gebruikt worden indien de equivalente PX-waarde van n parallelle leidingen moet berekend worden :
PX,eq =
Pj n i l
∑
Pj Pi
(5)
2
3. EQUIVALENTE PX-WAARDE VAN DE LUCHTDICHTHEID VAN HET GEBOUW OF HET VERTREK In § 7.3 wordt ervan uitgegaan dat de keuken met daarbij de zithoek een luchtdichtheid heeft van n50 = 5 h-1. De keuken en de zithoek omsluiten samen een volume van 90 m3. De luchtdichtheid wordt steeds uitgedrukt bij 50 Pa, d.w.z. dat bij een onderdruk van 50 Pa in de keuken een lekdebiet van 5 x 90 = 450 m3/h naar binnen zal stromen. Dit kan ook gekenmerkt worden door een PX-waarde met behulp van volgende formule : PX,eq
100 = 50. n 50 . V
2
(6)
met PX,eq : equivalente PX-waarde voor de omhulling van de keuken n50 : luchtdichtheid van de keuken (h-1) V : volume van de keuken (m3/h). Deze formule is van toepassing in de veronderstelling dat N = 0,5 (zie formule 1). Zij kan in vraag gesteld worden omdat bij kieren de N-waarde groter wordt (max. 1). Nochtans is de aanname N = 0,5 een goede benadering, omdat : ◆ de N-waarde veel groter is indien het vertrek zeer luchtdicht is. In deze situatie is het debiet door de luchtlekken secundair t.o.v. dat van aangebrachte toevoerroosters en is de gemaakte fout beperkt ◆ bij luchtopen vertrekken de N-waarde naar 0,5 zal konvergeren.
58
TV 187 – maart 1993
4. TOEPASSING OP HET VOORBEELD VAN § 7.3 In het voorbeeld beschreven in § 7.3 is reeds berekend dat de afvoerleiding overeenkomt met een waarde P0,74. Om de equivalente PX-waarde van de omhulling van het vertrek te berekenen, kan formule 6 gebruikt worden of :
P2,eq
100 = 50. 5. 90
2
= 2, 47
Vermits de toevoer- en afvoervoorzieningen in serie geschakeld zijn, kan met behulp van formule 2 de PX-waarde van het totale systeem berekend worden of : Peq = 0,74 + 2,47 = 3,21. Indien het werkingspunt van de curve met karakteristiek P3,21 en de aangegeven ventilator exact wordt bepaald, vindt men een afvoerdebiet (eveneens toevoerdebiet) van 665 m3/h en een drukval van 139 Pa. Vermits toevoer en afvoer in serie geschakeld zijn, kan eveneens de onderdruk in de keuken berekend worden omdat dit de partiële drukval over de luchttoevoer is. Volgende formule kan hiervoor gebruikt worden : Pkeuken =
2, 47 0, 74 + 2, 47
.139 = 107 Pa
In § 7.3 wordt beschreven dat een eerste ingreep om deze onderdruk in de keuken te verkleinen, bestaat in het aanbrengen van doorstroomopeningen van 350 cm3 in de binnendeuren. Eveneens is de veronderstelling gemaakt dat de aanliggende vertrekken over een voldoende luchttoevoer beschikken zodanig dat er daar geen onderdruk ontstaat. Uit tabel 8 in hoofdstuk 6 kan afgelezen worden dat een dergelijke opening equivalent is met een karakteristiek P1. Als dusdanig kan de PX-waarde van de luchttoevoer berekend worden met formule 4 omdat dit een parallelschakeling van twee gekende karakteristieken is : Ptoevoer,eq =
P1 1 +
P1 P2
2
=
2, 47 1 +
2, 47 1
2
= 0, 37
Voor het gehele systeem geldt dus dat (toevoer en afvoer in serie) : Peq = 0,74 + 0,37 = 1,11. Indien het werkingspunt van de curve met karakteristiek P1,11 en de aangegeven ventilator exact wordt bepaald, vindt men een afvoerdebiet (eveneens toevoerdebiet) van 785 m3/h en een drukval van 68 Pa. Vermits toevoer en afvoer in serie geschakeld zijn, kan eveneens de onderdruk in de keuken berekend worden omdat dit de partiële drukval over de luchttoevoer is. Volgende formule kan hiervoor gebruikt worden : Pkeuken =
0, 37 0, 74 + 0, 37 59
.68 = 22 Pa TV 187 – maart 1993
De onderdruk in de keuken blijft te groot; bijkomende toevoeropeningen moeten dan ook aangebracht worden. Op dezelfde manier kan de invloed van iedere andere verandering aan de toevoer en/of de afvoer berekend worden, zoals vermeld in § 7.3. Onderstaande afbeelding geeft een algemeen overzicht van het in § 7.3 uitgewerkte voorbeeld.
P0,74
Vertrek P2,36
Binnendeuren (350 cm2)
Peq = 0,74 +
P1
leidingnet
RTO eethoek (380 cm2)
P0,8
Toevoer open haard (200 cm2)
2, 36 2, 36 + 2, 36
2, 36 1
+
2, 36 0,8
+
2, 36 3,1
2
= 0,74 + 0,09 = 0,83 Afb. 1 Schematische voorstelling van het voorbeeld uitgewerkt in § 7.3.
60
TV 187 – maart 1993
P3,1
BIJLAGE 2 CHECKLIST Hierna volgt een lijst met enkele punten waarop gelet dient te worden bij de ontwerp en de keuze van een dampkapinstallatie.
◆ Heeft men gedacht aan een mogelijke wisselwerking met de open verbrandingstoestellen ? Wees uitermate voorzichtig. ◆ Heeft men bij het ontwerpen van het gebouw de nodige openingen en/of de nodige ruimte voor leidingen voorzien : voldoende uitsparingen in vloerplaten, diameter van ventilatiepijp op het dak, enz. ? ◆ Heeft men bij de keuze van de dampkap gelet op volgende karakteristieken : – debiet ? – regelbaarheid ? – onderhoud van de filters ? – verlichtingsniveau ? – toepasbaarheid van de plaatsingsvoorschriften van de fabrikant ? – gebruiksgemak ? ◆ Is de diameter van de leidingen voldoende groot en is hun verloop goed gekozen (niet te veel bochten, enz.) en korrekt uitgevoerd ? ◆ Heeft men de nodige aandacht besteed aan de keuze van het materiaal van de leidingen (o.a. omwille van de brandveiligheid) ? ◆ Heeft men de nodige aandacht besteed aan de akoestische prestaties ? ◆ Zijn er voldoende luchttoevoervoorzieningen – op het vlak van de keuken zelf ? – op het vlak van de woning ? ◆ Indien men een recirculatiedampkap heeft, was het niet mogelijk een toestel met rechtstreekse afzuiging naar buiten te plaatsen ? ◆ Is de plaats van de uitmonding van de dampkap zo gekozen dat er geen geurhinder in de nabijheid zal optreden ?
61
TV 187 – maart 1993
LITERATUURLIJST
1 2
Air Infiltration and Ventilation Centre Fundamentals of the Multizone Air Flow Model. TN 29. COMIS, AIVC, mei 1990.
Belgisch Instituut voor Normalisatie NBN D 50-001 Ventilatievoorzieningen in woongebouwen. Brussel, BIN, oktober 1991.
3
Belgisch Instituut voor Normalisatie NBN D 51-003 Installaties voor brandbaar gas lichter dan lucht, verdeeld door leidingen. Brussel, BIN, 2de uitgave, 1977.
4
Belgisch Instituut voor Normalisatie NBN S 01-401 Akoestiek. Grenswaarden voor de geluidsniveaus om het gebrek aan komfort in gebouwen te vermijden. Brussel, BIN, 2de uitgave, 1987.
5
Blomme L. en Gillis Y. Ventilatieproblematiek in woningen. Gent, Hoger Architectuurinstituut St.-Lucas Gent, 1992.
6 7 8
Ching F.D.K. Interior Design. New York, Van Nostrand Reinhold, 1987. Department of the Environment Space in the Home. Metric Edition. Londen, Her Majesty's Stationery Office, 1972.
Geerinckx B., Wouters P. en Vandaele L. Efficiency Measurement of Kitchen Hoods. Coventry, Air Infiltration Centre, AIR, volume 13, nr. 1, december 1991.
9
Geerinckx P., Wouters P. en Voordecker P. Efficiency Measurements of Kitchen Hoods. Proceedings of the 13th AIVC conference. Nice, Frankrijk, september 1992.
10
Haak A.J.H., Leever D. en van der Burgh M. De menselijke maat. Delftse Universitaire Pers, 1987.
62
TV 187 – maart 1993
11 12
Kellermann, Klinkhamer, Van Wely en Willems Vademecum ergonomie. Deventer, Nive/Kluwer, 1975.
Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Gekontroleerde mechanische ventilatie. Leidraad voor de goede uitvoering. Deel I : Luchtafzuiging in kollektieve woongebouwen. Brussel, WTCB, Technische Voorlichting, nr. 106, maart 1975.
13
Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Gekontroleerde mechanische ventilatie. Leidraad voor de goede uitvoering. Deel II : Luchtafzuiging en -inblazing in kollektieve en individuele woongebouwen. Brussel, WTCB, Technische Voorlichting, nr. 119, juni 1978.
14
Wouters R., L'Heureux P. en Voordecker P. Studie van het patrimonium van de Nationale Maatschappij voor de Huisvesting. Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf - Diensten voor de programmatie van het wetenschapsbeleid - Nationale Maatschappij voor de Huisvesting, november 1987.
63
TV 187 – maart 1993
verantwoordelijk uitgever : Carlo De Pauw WTCB, Violetstraat 21-23 1000 BRUSSEL
drukkerij : Puvrez NV lay out : Meersman I.D.
64
TV 187 – maart 1993
B R U S S E L maatschappelijkezetel Violetstraat 21 - 23 B-1000 Brussel algemene direktie 02/502 66 90 02/502 81 80
☎
publikaties 02/511 33 14 02/511 09 00
☎
Z A V E N T E M kantoren Lozenberg I, 7 B-1932 Sint-Stevens-Woluwe (Zaventem) 02/716 42 11 02/725 32 12
☎
technisch advies ontwikkeling & innovatie organisatietechnieken gegevensbanken
L I M E L E T T E proefstation Avenue Pierre Holoffe 21 B-1342 Limelette 02/653 88 01 02/653 07 29
☎
onderzoek laboratoria vorming dokumentatie biblioteek
