Speciale 106
Impianti di refrigerazione e ventilazione per il settore food and beverage
14.09.2016
Articolo
di Maurizio Cudicio

Condizioni interne dei locali e climatizzazione degli ambienti food&beverage

Le condizioni interne dei locali 


Garantire il mantenimento di specifiche condizioni termo-igrometriche all’interno dei locali è fondamentale per garantire il benessere dei clienti dell’attività di ristorazione e aumentare la produttività del personale di cucina. Uno dei punti fondamentali che gli impianti di climatizzazione devono possedere riguarda la possibilità di una rapida messa a regime ma, soprattutto, devono garantire la possibilità di una rapida adattabilità alle mutevoli condizioni ambientali.

Basti pensare a una sala ristorativa, all’interno della quale vi è una grossissima pendolazione e variazione delle condizioni termo-igrometriche interne legate ai carichi endogeni quali persone e cibi. Nel periodo invernale si deve evitare il surriscaldamento dei locali, mentre si deve garantire un rapido adattamento delle condizioni di temperatura interna nel periodo estivo.

Di seguito si riportano le condizioni interne che è consigliabile garantire e mantenere nelle varie aree delle attività ristorative.
 
CONDIZIONI INTERNE DEI LOCALI
    ZONA RISTORAZIONE ZONA CUCINA
Temperatura estiva [°C] 23 – 26 28 – 30
Umidità relativa estiva [%] 55 – 60 Non richiesto
Temperatura invernale [°C] 21 – 23 20 – 23
Umidità relativa invernale [%] 20 – 30 Non richiesto
Velocità dell’aria [m/s] 0,13 – 0,15 0,15 – 0,25
Aria di rinnovo   10 l/s a persona 16,5 l/s per m²
Stato Pressione/Depressione   Pressione + Pressione -

  Tabella 1: Condizioni interne dei locali

Uno dei fattori assolutamente da non tralasciare riguarda i carichi termici dissipati. Per evitare sovra o sottodimensionamenti degli impianti, vanno tenuti in considerazione i seguenti parametri:
  • I carichi interni estremamente variabili con picchi nei periodi nei quali vengono consumati i pasti;
  • I picchi dei carichi interni tra cucina e sala da pranzo non coincidono e pertanto la loro somma potrebbe portare a sovrastime impiantistiche;
  • I carichi latenti interni ai locali estremamente elevati a causa dell’emissione di vapori emessi dagli apparecchi di cottura, dai cibi e dalle persone;
  • Le elevate infiltrazioni di aria esterna legate alla frequente apertura delle porte esterne.
 
CONDIZIONI INTERNE DEI LOCALI
Persone sedute [Affollamento 0,7 persone/m²] Potenza sensibile [W/persona] 50 – 70
Potenza latente [W/persona] 29 - 52
Personale di sala Potenza sensibile [W/persona] 80 – 130
Potenza latente [W/persona] 160 - 215
Piatti/Portate Potenza sensibile [W/piatto] 12
Potenza latente [W/piatto] 3
Illuminazione   [W/m²] 30 – 40
Piastre di cottura elettriche   [W/m² piastra] 38.300
Fornelli elettrici   [W/cad] 2.100
Fornelli a gas   [W/cad] 5.000
Forni elettrici   [W/m³ di capacità] 45.000
Grill a carbone   [W/m² di superficie] 50.000
Forni a gas   [W/m³ di capacità] 89.000
Friggitrici elettriche   [W/litro di capacità] 820

  Tabella 2: Carichi endogeni

Si deve prestare attenzione al fatto che la potenza termica emessa in ambiente dalle persone è ovviamente proporzionale alla temperatura ambiente, e che la potenza sensibile e quella latente sono tra loro inversamente proporzionali. È quindi evidente che con una temperatura interna bassa avremo una potenza sensibile alta e una potenza latente bassa; viceversa, se la temperatura interna è alta, avremo una potenza sensibile bassa e una potenza latente elevata.

Per esempio, con una temperatura ambiente di 21°C, la potenza sensibile è di 75 W/persona, mentre la potenza latente è di 29 W/persona. Se invece la temperatura interna è di 28°C, la potenza sensibile è di 52 W/persona, mentre la potenza latente è di 52 W/persona. In linea generale, se non si dispone di dati precisi, la potenza totale emessa da una singola persona si aggira attorno ai 100 W/persona.

Infine, se si vogliono eseguire calcoli particolarmente precisi, è opportuno distinguere e calcolare la potenza termica immessa in ambiente differenziandola tra il personale di sala e gli ospiti. Nella tabella precedente si è distinto il calore emesso per le persone sedute (che corrispondono alle persone che sono sedute al tavolo a consumare le pietanze) e le persone in movimento, ovvero il personale di sala. È evidente che questi ultimi hanno valori superiori di potenza dissipata in ambiente.


Per quanto riguarda invece gli apparecchi di cottura, il calore disperso per irraggiamento corrisponde circa al 35% della potenza complessiva, che aumenta fino al 40% nel caso di apparecchi alimentati a gas, legna o carbone, cui ovviamente va applicato un fattore di contemporaneità/utilizzo degli elementi che può essere considerato in prima approssimazione pari al 50% del valore di targa dell’apparecchio.

 

Impianti di climatizzazione nel settore food&beverage


Come evidenziato in precedenza, una struttura nella quale vengono distribuiti pasti si suddivide fondamentalmente in due macro aree, ossia la cucina e sala da pranzo. È prassi normale che questi due ambienti abbiano sistemi di climatizzazione differenziati per permettere il massimo controllo in funzione delle reali condizioni di utilizzo e di set point di temperatura e umidità relativa.

Concettualmente, l’impianto nella sala da pranzo può essere un impianto misto, quindi caratterizzato da sistemi variabili come ventilconvettori, split abbinati a un impianto per il ricambio e il rinnovo dell’aria, per arrivare a impianti a tutt’aria; le cucine, invece, sono caratterizzate solitamente da impianti a tutt’aria.

Data l’importanza dei sistemi di ventilazione per il ricambio dell’aria, impiantisticamente si possono identificare tre macro soluzioni:
 
SCHEMA 1 Impianto di estrazione forzata dell’aria dalla cucina. Introduzione dell’aria esterna nella sala da pranzo con movimento di aria di trasferimento verso la cucina. Questo impianto rappresenta la soluzione più economica e può essere adottato solo nelle situazioni in cui le portate d’aria estratte sono ridotte, altrimenti si verificano flussi di aria elevati che comportano un’inevitabile riduzione del comfort interno alla sala da pranzo. Non ultimo, questa soluzione comporta l’aspirazione di aria esterna a temperatura e umidità non controllata, ma soprattutto non è possibile eseguire una filtrazione adeguata. Nel periodo estivo viene aspirata aria calda, e viceversa nel periodo invernale aria fredda: tale condizione comporta una difficoltà nel raggiungimento e nel mantenimento delle condizioni interne di set point. È una soluzione normalmente utilizzata nei bar di piccole dimensioni, dove in realtà la cottura di cibi è particolarmente limitata.
 
SCHEMA 2 Per migliorare i risultati rispetto alla soluzione precedente è possibile prevedere di affiancare all’impianto di estrazione dell’aria dalla cucina, un impianto specifico di immissione di aria. L’aria viene immessa all’interno della sala di ristorazione attraverso specifica macchina per il trattamento dell’aria. In questo caso sarà possibile controllare la temperatura di immissione e il grado di filtrazione dell’aria stessa. È necessario, però,  provvedere a tarare l’impianto di sala e l’impianto di estrazione della cucina in modo corretto, per evitare l’innescarsi di correnti d’aria che possono ridurre il comfort interno.
 
SCHEMA 3 L’impianto che corrisponde alla soluzione ottimale e ideale, che garantisce il completo controllo dei parametri e il rispetto delle condizioni di benessere per gli occupanti, prevede l’installazione di un impianto di immissione ed estrazione dell’aria a servizio della sala da pranzo ed un secondo impianto completo per la cucina. Ovviamente questo tipo di impianto presenta costi di investimento iniziali più alti rispetto alle soluzioni precedenti.
 
Ad ogni modo, tra la sala da pranzo e la cucina, la zona che presenta maggiori problematiche impiantistiche è proprio l’area di preparazione e produzione delle pietanze. All’interno delle cucine, infatti, si riscontra un microclima spesso non corrispondente ai parametri di benessere ideali, con ovvie ripercussioni sulla salute e sul rendimento del personale.

La preparazione dei cibi comporta l’emissione di elevate quantità di grassi ed altre impurità che vengono disperse nell’ambiente di lavoro. Per ovviare a tale inconveniente è fondamentale dotare tali aree di efficaci sistemi di estrazione dell’aria.