Projektowanie instalacji HVAC i wod-kan w obiektach gastronomicznych

Projektowanie instalacji wentylacyjnej w gastronomii

Najistotniejszą instalacją zapewniającą komfort w obiektach gastronomicznych jest wentylacja mechaniczna. Projekt wentylacji mechanicznej restauracji powinien uwzględniać wytyczne technologa. Znając przeznaczenie danego obiektu, ustawia on na rzucie niezbędne urządzenia, np. zlewy czy okapy. W lokalach gastronomicznych wyróżnia się następujące strefy:

• zaplecze gastronomiczne (tj. kuchnia i zmywalnia),
• magazynową ( tj. chłodnie, magazyny owoców i warzyw),
• ekspedycyjną (rozdzielnia kelnerstwa, przygotowywania),
• handlową (np. stanowiska sprzedaży detalicznej),
• administracyjno-socjalną,
• sale konsumenckie.

Zobacz także: Aparatura Kontrolno-Pomiarowa i Automatyka (AKPiA) w Branży HVAC – Klucz do Efektywności i Komfortu >>

Główne zadania instalacji wentylacji mechanicznej w obiektach gastronomicznych to: utrzymywanie odpowiedniej temperatury pomieszczeń, odprowadzanie zysków ciepła oraz wyrzut zanieczyszczeń na zewnątrz. Przygotowując się do realizacji projektu wentylacji mechanicznej dla takiego obiektu, powinno się zacząć od rozpoznania pomieszczenia kuchni wraz zapleczem kuchennym. Tam gromadzi się największa ilość pary wodnej, tłuszczu, dwutlenku węgla oraz różne zapachy, które nie powinny przenikać do strefy jadalni. Parametry powietrza wewnętrznego muszą być takie, by zapewnić osobom w nich pracującym i przebywającym komfort cieplny, dobre samopoczucie oraz powietrze pozbawione rozmaitych zanieczyszczeń i zapachów.

Normy dotyczące wentylacji w gastronomii

W polskim ustawodawstwie brak jasno sprecyzowanych wytycznych, dotyczących projektowania wszelkich instalacji w obiektach gastronomicznych. Dlatego projektanci powinni podchodzić indywidualnie do każdego obiektu gastronomicznego, uwzględniając ogólne przepisy i normy, tj.

• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (t.j. Dz. U. z 2022 r. poz. 1225),
• PN-83/B-03430 – „Wentylacja w budynkach mieszkalnych zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej”.

Bazując na tych wytycznych, można obliczyć minimalną ilość świeżego powietrza w pomieszczeniu oraz określić właściwy bilans cieplno-wilgotnościowy. Pierwszy z czynników określa się w przeliczeniu na liczbę osób w danej części naszego lokalu. Każdy człowiek potrzebuje 30 m3 higienicznego (czystego i świeżego) powietrza w ciągu godziny. Inną liczbę wymian powietrza powinno się stosować w przypadku kuchni, a inną w sali konsumenckiej:

• 5-10 wymian w ciągu 1 h dla sali konsumenckiej,
• 10-25 wymian w ciągu 1 h dla kuchni i przygotowalni.

Natomiast w przypadku wilgotności powietrza i temperatury wytyczne są następujące:

• temperatura powietrza powinna oscylować w zakresie od 20 do 22°C,
• wilgotność powietrza zaś od 40 do 50 proc.,
• prędkość powietrza w miejscu pracy: od 0,2 do 0,3 m/s.

Poza instalacją wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej, w kuchniach gastronomicznych stosuje się wentylację miejscową okapami nad kuchenkami wielopalnikowymi. Ich obrys powinien przekraczać mniej więcej o 20 cm obrys urządzenia lub urządzeń, nad którymi został zawieszony. Okapy mogą pracować w systemie wyciągowym lub nawiewno-wyciągowym (pod warunkiem zastosowania filtrów tłuszczowych chroniących wymiennik ciepła).

Centrale wentylacyjne z odzyskiem ciepła

Podczas projektowania systemu wentylacji mechanicznej do obiektów gastronomicznych konieczne jest zaprojektowanie niezależnej centrali do sali jadalnej oraz do strefy kuchni. Na podstawie krotności wymian możliwe jest dobranie odpowiedniej wielkości centrali oraz jednostek sekcyjnych. Wśród jednostek wentylacyjnych z odzyskiem ciepła Panasonic z wymiennikiem przeciwprądowym, mamy do wyboru centrale o wydajności od 250 do 1 000 m³/h. Zastosowanie przeciwprądowego wymiennika ciepła pozwala na znaczne obniżenie zużycia energii. Dzięki niemu obciążenie układu klimatyzacji zmniejsza się o około 20%, co pozwala na znaczne oszczędności.

Znając typoszereg centrali, w następnej kolejności projektant określa, co będzie źródłem ciepła i chłodu dla danej centrali. Rozwiązaniem o możliwie najniższych kosztach eksploatacyjnych jest wybór chłodnico-nagrzewnicy freonowej zasilanej pompą ciepła np. przy wykorzystaniu jednostki zewnętrznej PACi NX. Agregaty te dostępne są w mocach od 3,6 do 25,0 kW. Jednostki PACI NX wykorzystują ekologiczny czynnik chłodniczy R32, co pozwoliło zmniejszyć ilość czynnika o co najmniej 20%, dzięki czemu możliwe było obniżenie współczynnika GWP o 75%.

W serii ECOi EX (16-56 kW) znajdziemy jednostki o dużej mocy, wyróżniające się wysoką efektywnością nawet podczas pracy w skrajnych temperaturach otoczenia. Jednostki te zachowują 100-procentową wydajność przy temperaturze +43°C, osiągając przy tym wysoką sprawność chłodzenia w temperaturze. Jednostki 2-rurowe ECOi EX umożliwiają zbudowanie pojedynczego systemu o mocy nawet 224,0 kW.

Aby zapewnić sprawną współpracę między jednostką zewnętrzną pompy ciepła a centralą wentylacyjną oraz stworzyć układ mieszany (klimatyzację połączoną z systemem doprowadzenia świeżego powietrza), warto zastosować zestawy przyłączeniowe AHU. W przypadku jednostek małej mocy do 14 kW, zestawy przyłączeniowe AHU komunikują się z centralą poprzez wbudowany sterownik CONEX w wersji z Bluetooth® (CZ-RTC6BL). Zainstalowanie zestawów przyłączeniowych AHU pozwala na oszczędności energii: zapobiega zimnym przeciągom, kompensuje temperaturę nawiewanego powietrza, steruje nawilżaczem zewnętrznym, zapobiega szronieniu wymiennika oraz podaje sygnał stanu filtra na kanale czerpnym i wywiewnym.

Rozwiązania grzewczo-chłodzące

Wybierając odpowiedni system grzewczy do projektowanego obiektu gastronomicznego, trzeba` uwzględnić prawidłową temperaturę w pomieszczeniach kuchni, zaplecza kuchennego oraz na sali – w okresie grzewczym musi ona wynosić 20°C.

Aby dobrać odpowiednią moc źródła ciepła, projektant uwzgiędnia lokalizację budynku względem strefy klimatycznej (w Polsce występuje 5 stref klimatycznych dla okresu grzewczego), wielkość okien, wielkość i położenie grzejników oraz potrzeby cieplne wynikające z konieczności przygotowania ciepła technologicznego lub ogrzewania ciepłej wody użytkowej.

Idealne ogrzewanie powinno być bezpieczne, efektywne (spełniające potrzeby cieplne człowieka), a także pozwalające na racjonalne wykorzystanie. Do ogrzewania pomieszczeń zakładów gastronomicznych przeznaczone są także nowe, energooszczędne, przyjazne środowisku rozwiązania, m.in. pompy ciepła Aquarea T-CAP. Idealnie sprawdzają się do ogrzewania, chłodzenia i podgrzewania dużych ilości ciepłej wody do temperatury 65°C. Pozwalają na szybki zwrot z inwestycji, a także znaczne obniżenie emisji CO₂. Tego typu pompy ciepła idealnie współpracują z ogrzewaniem podłogowym, pozwalając na uzyskanie wysokiego SCOP.

Jeżeli poszukujemy jednego systemu, który będzie ogrzewał restaurację zimą i chłodził latem, warto wybrać zintegrowany system grzewczo-chłodzący. Takim rozwiązaniem jest układ VRF ECOi EX zasilany energią elektryczną, sprawdzający się nawet w najbardziej wymagających obiektach gastronomicznych. Wyróżnia się on wysoką wydajnością i rozszerzonym zakresem temperatur roboczych, zapewniając ogrzewanie przy temperaturze zewnętrznej do -25°C (2-rurowe układy ECOi EX). ECOi EX to jednostki o dużej mocy chłodniczej i grzewczej, niezawodne nawet podczas pracy w skrajnych temperaturach otoczenia. Jednostki mogą pracować ze 100-procentową wydajnością przy temperaturze +43°C. Nowe jednostki ECOi EX mogą pochwalić się doskonałymi osiągami bez dodatkowych funkcji związanych z energooszczędnością. Do współpracy z systemem VRF warto wykorzystać jednostki wewnętrzne kanałowe o mocy od 1,5 kW. Pozwalają one precyzyjnie kontrolować temperatury nawet w małych pomieszczeniach. Dwa warianty montażu (w poziomie lub w pionie) i wysokie zewnętrzne ciśnienie statyczne 150 Pa stwarzają wiele możliwości wykonania instalacji.

Projektowanie instalacji wodno-kanalizacyjnej w gastronomii

W obiektach gastronomicznych duże znaczenie ma prawidłowo zaprojektowana instalacja wodociągowa i kanalizacji sanitarnej. Woda zimna do restauracji dostarczana jest z wodociągu publicznego lub rzadziej z własnego ujęcia. Zawór główny odcinający dopływ wody z zewnątrz budynku stosuje się zawsze w wewnętrznej instalacji wodociągowej, dzięki niemu możliwe jest całkowite odcięcie wody w przypadku awarii.

Według dostępnej literatury, zużycie zimnej wody do celów technologicznych wynosi około 80 dm* na dobę na jedno miejsce konsumenckie, opcjonalnie możemy przyjąć 4 dm* zimnej wody na przygotowanie posiłku. Uwaga: podane zużycie wody nie uwzględnia dodatkowo potrzeb wody do celów gospodarczych, sanitarnych i przeciwpożarowych. Ciepła woda użytkowa w obiektach gastronomicznych przygotowywana jest najczęściej w sposób pojemnościowy, w zasobniku na ciepłą wodę. Może ona być podgrzewana przez centralne źródło ciepła (kocioł gazowy, sieć ciepłownicza, pompa ciepła) lub miejscowe źródło ciepła (pojemnościowy podgrzewacz gazowy lub elektryczny).

Jeżeli wybierzemy rozwiązanie grzewcze oparte na systemie VRF i zasilane gazem ziemnym ECO G lub energią elektryczną ECOi, możemy zastosować wysokowydajny wodny wymiennik ciepła Panasonic do produkcji ciepłej wody użytkowej. Wymiennik ma również możliwość wytwarzania wody lodowej. Obsługa i sterowanie wodnym wymiennikiem ciepła odbywa się za pomocą sterownika zdalnego z timerem, który umożliwia energooszczędne sterowanie wydajnością całego układu. W urządzeniu zastosowano płytowy wymiennik ciepła z płytami ze stali nierdzewnej i zabezpieczeniem przeciwzamrożeniowym. Można przełączać automatycznie między pracą w trybie ogrzewania i chłodzenia.

Ważnym aspektem planowania instalacji w gastronomii jest prawidłowe zaprojektowanie instalacji kanalizacji sanitarnej – przed odprowadzeniem ścieków np. za pośrednictwem przyłącza kanalizacji sanitarnej do sieci, muszą one przejść przez proces odtłuszczania. Jest on konieczny, by zapobiec ścinaniu i osadzaniu się tłuszczu na ściankach przewodów, co mogłoby doprowadzić do ich całkowitego zatkania. Odtłuszczacze, czyli separatory tłuszczów, mogą znajdować się w budynku lub na zewnątrz, w warstwie gruntu. Urządzenia należy dobrać do natężenia przepływu ścieków w dm³/s, przy czym kieruje się do nich tylko te ścieki, które wymagają odtłuszczeniaktórych odtłuszczenie jest konieczne (wszystkie inne powinny być odprowadzane odrębnym kolektorem kanalizacyjnym).