transport żywności kurierem

Odzysk ciepła w profesjonalnych kuchniach gastronomicznych

Odzysk ciepła w kuchniach gastronomicznych

Zastosowanie układów wentylacyjnych z odzyskiem ciepła w profesjonalnych kuchniach gastronomicznych – jeśli tylko na to pozwalają warunki, np. jest dostateczna ilość miejsca – już od dłuższego czasu stało się standardem. Ze względu na to, że zawiera dużo energii, takie rozwiązanie jest z punktu ekonomicznego interesujące. Przyczyna jest bardzo prosta – inwestycja, pomimo tego, że kosztowna, zwraca się w szybkim tempie.

Nierzadko czas zwrotu poniesionych nakładów finansowych na systemy odzysku ciepła w profesjonalnych kuchniach wynosi niecałe trzy lata. Kolejnym powodem, aby się na takie rozwiązanie zdecydować, są limity przydziału mocy. Zdarza się, że bez odzysku ciepła z powietrza wywiewanego z okapów w ogóle nie ma możliwości zrealizowania planowanej inwestycji ze względu na zbyt niski całkowity przydział mocy. Może okazać się, że energii elektrycznej przydzielonej dla lokalu gastronomicznego jest za mało, aby zasilić wszystkie niezbędne urządzenia, w tym również energochłonną nagrzewnicę znajdującą się w centrali wentylacyjnej.

Istotnym czynnikiem w obecnej trudnej sytuacji geopolitycznej być może najważniejszym jest niespotykany do tej pory wzrost cen energii. Spowodowało to skrupulatne kontrolowanie przez użytkowników kosztów eksploatacyjnych oraz poszukiwanie rozwiązań energooszczędnych.

Kiedy można zastosować odzysk ciepła w profesjonalnych kuchniach gastronomicznych

Nie w każdych warunkach odzysk ciepła z powietrza wywiewanego z okapów jest możliwy. Podstawowym i bezwzględnym warunkiem jest zastosowanie okapów z filtrami tłuszczowymi o bardzo wysokim poziomie skuteczności filtracji – nie mniejszym niż 95% dla cząsteczek tłuszczu 8 μm. Na rynku dostępnych jest wiele rodzajów filtrów, w tym m.in. labiryntowe, kanapkowe, wielostopniowe czy cyklonowe, lecz zdecydowanie najlepszym z nich jest filtr mechaniczny z szybkoobrotową płytą perforowaną, która zapewnia zarówno bardzo wysoki poziom skuteczności filtracji (98% dla cząsteczek tłuszczu 8 μm), jak i bardzo niskie opory przepływu powietrza na stałym poziomie około 65 Pa. 

Taki rodzaj filtra nadaje się również do systemów z automatycznym sterowaniem wydajnością okapów, gdyż skuteczność filtracji pozostaje niezmiennie wysoka, niezależnie od wielkości przepływu powietrza przez okap. Zastosowanie filtrów tłuszczowych o niskim poziomie efektywności (np. labiryntowych, kanapkowych) będzie skutkować przedostawaniem się tłuszczu do instalacji wywiewnej i jego osadzaniem się na wymienniku ciepła, który znajduje się w centrali. W takim wypadku sprawność wymiennika ciepła mocno spada na skutek zabrudzenia, a dodatkowo inwestor jest zmuszony do poniesienia dużych kosztów związanych z jego wyczyszczeniem.

Na jakie oszczędności można liczyć

Aby móc jak najdokładniej odpowiedzieć na pytanie "ile wynoszą oszczędności" przeprowadzono szczegółową analizę na przykładzie profesjonalnej kuchni gastronomicznej znajdującej się w Warszawie. Wszystkie dane do przeprowadzonych obliczeń oraz potrzebne wzory zestawiono poniżej.

Szacowane oszczędności przy zastosowaniu odzysku ciepła

Do obliczeń przyjęto wymiennik glikolowy charakteryzujący się mniejszą sprawnością niż wymiennik krzyżowy, który również jest dopuszczany do stosowania w wentylacji profesjonalnych kuchni. Pod uwagę została wzięta przeciętnej wielkości kuchnia, w której sumaryczna wydajność dwóch okapów (jednego dużego centralnego oraz niewielkiego przyściennego) wynosi Vw = Vn = 6200 m3/h. Analizowana kuchnia zlokalizowana jest w Warszawie, gdzie średnia roczna temperatura zewnętrzna w okresie jesień/zima/wiosna wynosi Tz = 4,3°C (dane Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej). Temperatura powietrza wywiewanego w czasie, kiedy w kuchni trwają prace (Tw1), została przyjęta na poziomie 35°C, co jest wartością bezpieczną do obliczeń (w praktyce wynosi ona kilka stopni więcej). Założono standardowy czas pracy w kuchni – 12 godzin dziennie przez 30 dni w miesiącu. Dwunastogodzinny cykl pracy zakłada okresy rozruchu (brak zysków ruchu ciepła od urządzeń grzewczych) oraz małego i dużego (małych lub dużych zysków ciepła generowanych przez urządzenia gastronomiczne). Koszt 1 kWh energii elektrycznej został przyjęty na poziomie 77 groszy, co w obecnych warunkach jest wartością niewielką, gdyż może ona sięgać nawet 1,5 zł.

Szacowane oszczędności przy zastosowaniu odzysku ciepła

Szacowane oszczędności przy zastosowaniu odzysku ciepła

Wzory zastosowane do obliczenia odzysku ciepła

Wzory zastosowane do obliczenia odzysku ciepła

Szacunkowe miesięczne oszczędności przy zastosowaniu odzysku ciepła

Należy podkreślić, że ceny energii zmieniają się bardzo dynamicznie i w przyszłym roku według ekonomistów będą jeszcze wyższe. Obliczenia pokazują ilość energii, jaką można zaoszczędzić, stosując odzysk ciepła w profesjonalnych kuchniach. Jeżeli źródłem zasilania nagrzewnicy nie będzie prąd, lecz np. gaz, w prosty sposób można przeliczyć oszczędności tych alternatywnych wariantów. Wyniki pokazują, że miesięczna różnica w zużyciu energii potrzebnej do ogrzewania powietrza w czasie pracy kuchni, pomiędzy układem z odzyskiem ciepła a układem bez wymiennika ciepła w centrali wentylacyjnej wynosi 10 212 kWh, co daje realne oszczędności na poziomie 7 863,24 zł. Mnożąc tę kwotę przez 9 miesięcy (dla uproszczenia założono optymistycznie, że w lecie temperatura zewnętrzna w czasie pracy kuchni nie spadnie poniżej 19°C), uzyskano roczne oszczędności na poziomie 70 769,16 zł.

Warto jeszcze raz podkreślić, że przedstawione w powyższej analizie dane przyjęte do obliczeń celowo zostały założone w sposób pesymistyczny, co oznacza, że w praktyce oszczędności mogą okazać się jeszcze większe. Można np. zastosować krzyżowy wymiennik ciepła o wyższej sprawności, sumaryczna wydajność okapów w kuchni może sięgać nawet kilkudziesięciu tysięcy m3/h, a temperatura wywiewu z okapów 45°C lub więcej. Kuchnia może znajdować się np. na południu Polski, gdzie średnia roczna temperatura zewnętrzna jest jeszcze niższa, niż ma to miejsce w stolicy. Ze względu na przypuszczalnie wyższą w przyszłym roku cenę energii elektrycznej obliczona kwota oszczędności na pewno będzie większa.

Artykuł napisał
Paweł Łopacki
Dyrektor Techniczny
Leven Group Sp. z o.o.

Portal gastronomiczny GastroWiedza.pl
Wszelkie prawa zastrzeżone. Kopiowanie i rozpowszechnianie zabronione.

Spodobał Ci się nasz wpis? Podziel się nim ze znajomymi!