Какой должна быть вытяжка для мангалов

Шашлыки — популярное занятие на выходные и для отдыха на природе. Но хорошая погода и наш график выходных иногда не совпадают, и тогда можно устроить шашлыки под крышей. Чтобы не угореть потребуется вытяжка для мангала. Кстати, такой вытяжной зонт можно установить и в помещении.

Применение

Мангал — это открытая жаровня. Дым идёт вверх и проходит мясо, делая его ещё вкуснее. А вот дальше дым хотелось бы куда-то убрать. И если на свежем воздухе это терпимо, то в беседке дым создаёт проблему, а в помещении делает использование мангала совсем невозможным.
Нужен дымоотвод. Вытяжка дыма и гари.

Приобретёте вы заводскую модель или будете делать сами, обязательно убедитесь, что вашу вытяжку можно чистить от сажи.

Расчёт вытяжки

Тепловая мощность жаровни.

Принято считать, что 1 кг шашлыка нужно 0,75-1 кг угля.
На 1 человека нужно 400-700 грамм мяса.
Удельная теплота сгорания древесного угля 7,5 кВт.

И получим для 6 гостей нужен мангал с тепловой мощностью:
минимум 0,4*6*0,75*7,5 = 13,5 кВт
максимум 0,7*6*1*7,5 = 31 кВт.

Обычно, большое количество мяса жарится на мангале в несколько заходов.
Мы же для дальнейших расчётов будем использовать “круглое число” мощности в 15 кВт.

Площадь жаровни.

D=2*A*B/(A+B)

Где:
A – ширина жаровни мангала, м;
B – длина жаровни мангала, м.

D = 2*0.4*0.6/(0.4+0.6) = 0,48 м

Доля конвективных тепловыделений.

Q_k=Q_T*K_Я*K_K

Где:
Q_T – тепловая мощность мангала или очага, кВт;
K_Я – долевая часть явных тепловыделений от жаровни, принимается значение 250 Вт/кВт;
K_K – долевая часть конвективных тепловыделений по отношению к явным тепловыделениям жаровни, принимается значение 0,5.

Q_k = 15*250*0,5 = 1875 Вт

Конвективный расход воздуха.

L_ki=k*Q_k^1/3*(z+1,7*D)^5/3*r

Где:
k – коэффициент равным 5·10^-3;
Q_k – вычисленная доля конвективных тепловыделений жаровни, Вт.
z – расстояние от мангала до вытяжного зонта, м, не может быть меньше 0,75 м;
D – площадь жаровни;
r – поправочный коэффициент на условия размещения: между 3 стенками — 0,75, у стены — 0,8, свободно или остров — 1,1;

Рассчитаем для вытяжки с подходом к мангалу со всех сторон и минимальной высотой от мангала к зонту вытяжки.

L_ki = 5·10^-3*1875^1/3*(0,75+1,7*0,48)^5/3*1,1 = 0,224 м³

Объёмный расход газов по продуктам сгорания.

L_ri=1,51·10^-7*Q_T

L_ri = 1,51·10^-7*15 = 2,26·10^-6 м³

Расход газов вы вытяжке.

L_o=L_ki+ L_ri

Где:
L_ki – значение расхода воздуха из конвективного потока, восходящего над плитой, м³/с;
L_ri – данные по объёмному расходу продуктов горения природного газа в конфорках плиты, м³/с.

L_o = 224·10^-3 + 2,26·10^-6 = 0,224 м³/с

Расход в час.

(D)/L=L_o*3600*D

(D)/L = 0,224*3600*0,48 = 421,63 м³/ч

Составные части

Любая вытяжка для мангала состоит из зонта и дымохода. Рекомендуется добавить жироуловитель и дымоотсос (электрический вентилятор создающий тягу).
Больше всего распространена конструкция из металлических подвесного зонта и дымохода. Она обеспечивает полную свободу за мангалом и довольно дешево.
Там, где мангал стоит у стены или выбран тяжёлый материал (например: кирпич), зонт опирается на 1, 2 или 3 стенки. В последнем варианте мангал сильно похож на камин.

Зонт

Зонт для вытяжки нужен чтобы собрать воздух над мангалом с дымом, жиром и гарью.
Наиболее доступный материал для зонта — листовая жесть. Вес при этом будет небольшим.

Металлический зонт может сильно нагреваться. Будьте осторожны.

Если зонт делается из кирпича или бута, внутренняя поверхность должна быть без уступов и плавно сходиться к дымоходу.
Расстояние от нижней части зонта вытяжки до жаровни должно быть не менее 75 см.

5 см отбортовка по низу зонта увеличивает КПД вытяжки: тянет из-под зонта, а не со всех сторон.

Для уверенного отсоса газов, зонт вытяжки с принудительным дымоотводом рекомендуется сделать больше площади жаровни на 20-30%.

Вытяжка с естественной тягой требовательна к высоте трубы, площади канала и размеру зонта. Последний может превосходить размер жаровни в 5-8 раз. По этому вариант на пассивной тяге нами не рекомендован и не рассматривается.

Сечение дымохода

СП 7.13130.2013 5.8. Сечение дымовых труб (дымовых каналов), выполненных из глиняного кирпича или жаростойкого бетона в зависимости от тепловой мощности печи, следует принимать не менее:
140 x 140 мм — при тепловой мощности печи до 3,5 кВт;
140 x 200 мм — при тепловой мощности печи от 3,5 до 5,2 кВт;
140 x 270 мм — при тепловой мощности печи от 5,2 до 7 кВт.

Для мангала с тепловой мощностью 15 кВт нужен дымоход с естественной тягой, площадью сечения 0,081 м2. Что означает размеры для квадратного дымоотвода не менее 285 х 285 мм, для круглого — диаметр не менее 321 мм.

Для вытяжки над мангалом с принудительным дымоотсосом сечение дымохода должно быть не менее гидравлического диаметра (D) который мы определяли в расчётах и не меньше чем по СП 7.13130.2013 П 5.8.

Проход перекрытия

Тонкостенные железные или асбоцементные трубы сильно нагреваются продуктами горения и для прохода перекрытий и кровли требуются специальные теплоизоляционные прослойки.

Кирпичные трубы в тех же местах образуют утолщения, что снижает температуру на их внешней поверхности ниже критичной.

Проход перекрытий и кровли для дымохода из специальных сэндвич-труб не требует какого-то дополнительного узла.
Мы рекомендуем сэндвич трубы для дымохода. Это удобный компромисс между ценой, трудоёмкостью и безопасностью.

Высота дымохода, согласно правилам пожарной безопасности, не должна быть ниже, чем указано на фото.

Высота дымохода над крышей и относительно соседних зданий

Вентилятор (дымоотсос)

Вентилятор для вытяжки над мангалом обязателен: без него организовать нужную тягу почти невозможно.
Подойдет не любой вентилятор для вытяжек, они ещё называются канальными. Нужен высокотемпературный или термостойкий вентилятор.

На что нужно обратить внимание:

• Производительность — вентилятор должен обеспечить тягу не меньше расчетной;
• Термостойкость — нужен высокотемпературный вентилятор;
• Посадочное место — есть под круглые и прямоугольные каналы, размер должен подходить под сечение вашего дымоотвода.

Бывают осевые вентиляторы и центробежные. Осевые компактнее, но громче центробежных.

Монтаж вентилятора производится вне помещения с мангалом. Это связано с шумом от его работы и тем, что отводимым газам нужно остыть.

Искрогаситель

СП 7.13130.2013 5.13. Дымовые трубы для печей на дровах и торфе на зданиях с кровлями из горючих материалов следует предусматривать с искроуловителями из металлической сетки с отверстиями размером не более 5 x 5 мм и не менее 1 x 1 мм.

В нашем случае, это обязательно. Какая бы кровля у беседки с мангалом или летней кухни ни была: участки небольшие, и рядом в опасной близости какое-то строение обязательно будет.

Кроме сетчатых искрогасителей (искроуловителей) есть конструкции в виде дефлектора:

Жироуловитель

Жироулавливающий фильтр для вытяжки над мангалом — важное и очень рекомендуемое дополнение.
Жироуловитель защищает внутренности вытяжки от жира, а значит на жировую плёнку не будет налипать сажа и смолы из дыма.

Наличие жироуловителя не защитит полностью от оседания сажи на внутренние поверхности, но сильно уменьшит такие отложения.

Жироуловитель, обычно, это несколько слоёв перфорированного алюминия или жести или сложная лабиринтная конструкция для профессиональных вытяжек.
Газ с жировой взвесью, попадая в такой фильтр, оседает в нём.
Жироуловитель периодически моется при помощи бытовой химии против жира или средствами для посуды.

Грибок, дефлектор

СП 7.13130.2013 5.12. Устья дымовых труб следует защищать от атмосферных осадков. Зонты, дефлекторы и другие насадки на дымовых трубах не должны препятствовать свободному выходу дыма.

Вариантов дефлектором очень много. Есть варианты совмещения искроуловителя и дефлектора. Есть даже такие что усиливают тягу если есть ветер, но прибавка к тяге небольшая и в нашем случае интереса не вызывает.
Меньшее сопротивление (если такой параметр указан) и внешний вид — вот 2 основных критериев выбора.

Декоративные покрытия и декорирование

Кирпичная кладка и покраска термостойкими красками
Вентиляционный зонт из листового металла может не вписаться интерьер.
Самый простой мерой будет покрыть внешнюю поверхность вытяжки подходящей по цвету краской, обязательно термостойкой, предназначенной для печей.

Встречается декорирование керамической плиткой или кирпичом.

Вытяжки из кирпича повторяют отделку мангала: побелка, отделочный кирпич, керамические плитки.

Не забывайте следовать правилам пожарной безопасности. Даже маленький мангал может быть началом большой беды. Поэтому, собираясь делать вытяжку над своим мангалом, обратитесь к специалистам.