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PréambuleCe chapitre va permettre de définir et

d’analyser les éléments techniques d’un projet d’établissement tels que :

- Les énergies,- L’éclairage,- L’eau,- La ventilation - Le froid,

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1. Les énergiesLes entreprises hôtelières et de restauration se

voient offrir 2 possibilités concernant le choix des énergies :

- Bi-énergie (électrique + gaz)- Tout électrique

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1.1 L’ÉlectricitéL’électricité est la seule source d’énergie

capable de répondre à tous les besoins d’une entreprise.

Dans le cadre d’un choix « tout électrique », il convient de maîtriser les tarifications et les consommations.

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1.1.1 GénéralitésLe courant électrique : Le courant

électrique est matérialisé par un flux d’électrons (protons (+), neutrons (-)) qui se déplace.On distingue le courant continu (DC ) et le courant alternatif (AC )Certains matériaux sont dits « conducteurs », c’est-à-dire que leur structure permet de conduire l’électricité (métaux, eau, alliages) et d’autres sont dits « isolants », c’est-à-dire qu’ils ne laissent pas circuler le courant (bois, verre, linoléum…). Cette donnée a une importance lors de la conception de locaux.

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1.1.1 GénéralitésLe courant électrique peut être définit

selon plusieurs caractéristiques : L’intensité (symbole I)

Exprimée en Ampères (A), l’intensité représente le débit de charges électriques passant dans une section.

De l’intensité va dépendre le diamètre des sections afin d’éviter les chutes de tension (section trop grande) ou l’échauffement (section trop petite)

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1.1.1 GénéralitésLa tension électrique (symbole U)

La tension correspond à la force électromotrice du champ électrique. On peut la comparer à la pression de l’eau dans une canalisation.Les cuisines professionnelles sont alimentées en courant 220/240 volts (standard) et en 380/400 volts pour les appareils plus importants.

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1.1.2 L’Installation électriqueL’installation électrique regroupe l’ensemble

des éléments qui permet de diffuser l’électricité dans l’établissement.

L’installation électrique doit être organisée en circuits différenciés (par zone) indépendants afin d’éviter de perturber l’ensemble du réseau en cas d’incident sur une zone.

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Voici à présent les principaux composants d’une installation électrique :

Les câbles électriques et conducteurs : Nécessaire au transport de l’électricité, la nature des câbles est définie au niveau français (norme UTE) et également au niveau européen (norme CENELEC). Ces normes imposent des cahiers des charges précis en fonction des installations.Selon leur fonction, les câbles ont une couleur normalisée (bleu clair pour le neutre, bicolore jaune-vert pour la liaison à la terre et les autres couleurs pour les phases.

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Les disjoncteurs Ils permettent la coupure automatique et

instantané du courant lorsque ce dernier atteint la valeur limite déterminée lors de l’installation. C’est un dispositif de sécurité.

Les coupe circuits (fusibles)Le système d’arrêt d’urgence (coup de poing)La mise à la terrePermet de relier à la terre les masses

métalliques susceptibles d’être mises accidentellement sous tension. Elle est matérialisée par le câble bicolore vert-jaune relié à une pièce métallique enfouie dans le sol (2m).

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1.1.2 L’Installation électriqueIl est à noter que les installations électriques

sont sévèrement réglementées (décrets, règlements etc…) et que leur conception est réalisée par des professionnels (Bureau Etudes Thermiques fluides).

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1.1.3 Les PuissancesLa puissance nominaleLa puissance nominale est la puissance nécessaire

au fonctionnement d’un appareil. Elle est indiquée sur une plaque située au dos de l’appareil, exprimée en W ou kW

Ex : Four polycuiseur : 42 kW

La puissance installéeC’est la somme des puissances nominales de tous

les appareils de l’établissement.

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1.1.3 Les PuissancesLa puissance maximum appeléeC’est la somme des puissances nominales de tous

les appareils qui sont susceptibles de fonctionner en même temps. Elle peut être calculée grâce au cœfficient de foisonnement.

Cœfficient de foisonnementC’est le rapport entre la puissance installée et la

puissance maximum appelée. Ce cœfficient varie de 50% (tout électrique) à 75 % (bi énergie)

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Un petit exemple…La puissance nominaleFour 42Kw Plaque radiante 28 Kw Bain marie 10 Kw

La puissance installéeSoit 42+28+10= 80 KwLa puissance maximum appelée (puissance installée x

coef. foisonnement)

Soit 80 x 0,5= 40 Kw

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1.1.3 Les PuissancesLa puissance souscriteC’est la puissance mise à disposition par le

fournisseur (EDF). Elle est dépendante des puissances évoquées précédemment, mais également des saisons, des pointes d’activité ou encore des tarifs.

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1.1.4 La Consommation d’électricitéLa consommation est exprimée en kW.h,

elle dépend donc de deux facteurs : - la puissance en kW

- le temps d’utilisation en heuresLa société EDF propose 3 types de tarifs,

qui évoluent en fonction de la puissance souscrite : - Tarif bleu : 3 à 36 kW adapté aux ménages- Tarif jaune : 36 à 250 kW adapté aux PME- Tarif vert : + de 250 kW.

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1.1.4 La Consommation d’électricité

Les tarifs varient ensuite selon les saisons et les heures de fonctionnement. On distingue ainsi* :

- HPE (Heures Pleines Été)- HPH (Heures Pleines Hiver)- HCE (Heures Creuses Été)- HCH (Heures Creuses Hiver)

La tarification est composée de deux éléments : - l’abonnement- La consommation

*Env. 8 cts € en heure creuse et 13 cts en heure pleine

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1.1.4 La Consommation d’électricité Après analyse des tarifs, il convient donc

d’optimiser les périodes de fonctionnement des appareils. Pour cela, il est possible de mettre en place différents systèmes :

Programmation de l’eau chaudeGestion centralisée du chauffage et de la

climatisationProgrammation des appareils de cuissonMise en place de dispositifs basse consommation:

ampoules fluo-compactes, LED etc…

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1.2 Le gazUtilisé dans le cadre de la bi-énergie (par

opposition au tout électrique), le gaz est encore beaucoup utilisé dans les entreprises hôtelières, notamment dans les locaux de production.

Même si beaucoup de chefs d’entreprise ont aujourd’hui opté pour le tout électrique, plus propre et moins dangereux, certains chefs sont très attachés au travail sur le fourneau au gaz.

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1.2.1 Les différents types de GazIl existe deux grandes familles de gaz :

Le gaz naturelLe gaz de pétrole liquéfié (GPL)

Le tableau suivant vous présente les caractéristiques et les présentations commerciales de ces gaz.

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1.2.1 Les différents types de GazGaz Naturel Gaz de Pétrole Liquéfié

Gaz non stockable, distribué par le biais d’une canalisation, il est composé principalement de méthane. Naturellement inodore, il est odorisé pour permettre de

repérer une fuite éventuelle.Il est facturé au m3.

Il s’agit du butane et du propane. Il sont conditionnés en bouteille car ils sont les seuls a se laisser liquéfier a faible pression. Utilisé par les établissements situés loin des réseaux de distribution. Il est facturé à la livraison (prépaiement)

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1.2.2 La consommation de gazLa consommation de gaz est exprimé en volume

(m3). La quantité d’énergie fournie par ce gaz est calculée à partir du pouvoir calorifique du gaz.

Ce pouvoir calorifique correspond à l’énergie, exprimée en Kw.h dégagée par la combustion d’un m3 de gaz.

Ce pouvoir calorifique varie selon le type de gaz :

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1.2.2 La consommation de gaz

Type de Gaz Pouvoir Calorifique Approximatif

Kw.h par m3

Gaz naturel 10

Butane 33

Propane 25

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1.2.2 La consommation de gazExemple : Un four d’une puissance de 42Kw,

qui fonctionne 2 heures au gaz naturel aura consommé :

42 x 2 = 84 Kw.h84/10 = 8.4 m3

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1.2.3 L’installation du Gaz Tout comme l’electricité, la sécurité d’une

installation de gaz est très réglementée. La conception des installations sont

généralement confiées à un BET spécialisé (BET fluides)

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Contrôle et économies de gazMise en place de veilleuses ou brûleurs

séquentielsEntretien régulier pour une combustion

parfaitePurge périodique du système

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2. L’ÉclairageL’éclairage tient un rôle important dans une

entreprise car il agit sur différents facteurs d’ordre technique, économique te même psychologique.

Il est nécessaire de l’intégrer au projet dès la phase de conception.

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2.1 Les différents types d’éclairageÉclairage normal :

Éclairage normalÉclairage ponctuel (lampes d’appoint)Éclairage occasionnel (spots, projecteurs)Éclairage de remplacement (fonctionne en

cas de défaillance du système normal)Éclairage de sécurité

Obligatoire dans les ERP, il est composé d’un éclairage de balisage et un éclairage d’ambiance

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1.3.2 Vocabulaire spécifiquePhotométriePhotométrie : Étude des grandeurs liées à la

lumièreLumièreLumière : Radiations visibles par l’œil humain. On

appelle « source de lumière », tout système qui émet des rayons lumineux.

Flux lumineuxFlux lumineux : C’est la quantité de lumière émise par une source lumineuse, exprimée en lumen (lm)

Éclairement :Éclairement : Résultat de l’éclairage, sa mesure s’exprime en lux (lx). Un lux est égal à un flux lumineux de 1 lumen par m2. Les niveaux d’éclairement requis sont liés aux activités.

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1.3.3 Comment éclairer un espace ?Afin d’obtenir un éclairage satisfaisant, il est

possible d’agir sur deux facteurs :

- le choix de la source lumineuse- Le type de diffusion de l’éclairage

De manière générale, l’étude de l’éclairage étant un domaine très spécifique, il est conseillé de confier sa conception à un éclairagiste professionnel, qui tiendra compte de tous les paramètres (température des couleurs, réflexion, confort visuel etc…)

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1.3.3.1 Les sources lumineusesPrivilégier la lumière naturelle L’IncandescenceL’Incandescence : apporte une lumière diffuse, ressentie comme

agréable L’Incandescence aux halogènesL’Incandescence aux halogènes : D’une durée de vie importante,

ces ampoules propose une lumière proche de la lumière du jour La fluorescenceLa fluorescence : Très peu esthétiques, ces tubes permettent un

éclairage important, et une durée de vie très longue nouvelle génération: fluocompacte

Les lampes à déchargeLes lampes à décharge : Utilisées à l’extérieur ou dans les halls (gymnases etc…), ces lampes proposent une lumière de faible qualité, de couleur jaune orangée.

Les tubes luminescentsLes tubes luminescents : Utilisés pour les enseignes lumineuses colorées

Les lampes LED: Les lampes LED: 75% du marché d’ici 2020Durée de vie 3 fois sup. à Fluocompacte et 50 fois supérieure à

incandescence.

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CARACTERISTIQUES DES SOURCES LUMINEUSES

Type de lampes Puissance Durée de vie Lm / W

Ordinaire (incandescence)

40 à 2000 W 1000 heures 10 à 20

Hallogène 200 à 2000 W 2000 heures 15 à 25

Tubulaires fluorescents

20 à 65 W 7500 heures 50 à 80

LED 1 à 5 W 50 000 heures 20 à 100

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1.3.3.2 Les types de diffusion de l’éclairageLe type de diffusion de l’éclairage aura des

conséquences sur le confort des clients mais également sur la mise en valeur de la décoration et des volumes architecturaux de l’établissement.

Il peut agir également sur la fatigue des employés

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1.3.3.2 Les types de diffusion de l’éclairageÉclairage directÉclairage direct : La lumière est dirigée

directement vers les zones à éclairer. La lumière peut être ressentie comme agressive et peu agréable.

Éclairage indirectÉclairage indirect : La lumière est dirigée totalement vers le plafond ou un mur et agit par réflexion

Éclairage mixteÉclairage mixte : C’est une combinaison des 2 précédents

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1.3.3.4 Les niveaux d’éclairements requisRappel : 1 lux = 1 lumen par m2

Éclairage extérieur 30 lx

Parking, entrée 50 lx

Hall 200 lx

Réception 300 lx

Couloirs 150 lx

Escaliers 200 lx

Chambres 200 lx

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Salle à manger 200 lx

Sanitaires 150 lx

Vestiaires 200 lx

Quai 150 lx

Economat 200 lx

Cuisine 400 lx

Laverie 400 lx

Stockage poubelles 150 lx

Locaux techniques 150 lx

Bureaux 400 lx

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3. L’EauDans le cadre de la conception d’un projet, il convient d’étudier l’eau afin de résoudre les problématiques suivantes :

- Évaluation des besoins d’une entreprise en eau chaude

- Choix du matériel de production d’eau chaude

- Intérêts de l’investissement d’un adoucisseur d’eau

- Évacuation des eaux usées (obligations légales)

Il est a noter que le circuit des eaux ainsi que le calcul des besoins sont conçus par des BET spécialisés (BET plomberie ou BET fluides)

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3.1 Estimation des besoins Les équipements doivent être aménagés de

façon à satisfaire les besoins journaliers, en garantissant une température égale, y compris en période de pointe (6 – 10 heures et 18 – 22 heures).

L’eau chaude est généralement produite entre 60 et 90°c, et distribuée à 45/50°c pour éviter toutes brûlures.

Les besoins dépendent de plusieurs critères :

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3.1 Estimation des besoins Pour les hôtels : - Catégorie de l’établissement- Capacité d’accueil- Équipements sanitaires (jacuzzi, baignoire ou

simple douche) Pour les restaurants : - Type de prestation- Nombre de couverts- Consommation des matériels

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3.1 Estimation des besoinsLes besoins en eau chaude peuvent être

déterminés selon deux méthodes : 1) En appliquant des ratios de la profession :

Estimation des besoins journaliersPar chambre selon la catégorie 100 à 160 l 60°cPar couvert – rest. Trad. 10 à 12 l 60°cPar couvert – rest. collective 3 à 6 l 60°cPar kg de linge - laverie 8 à 12 l 90°c

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3.1 Estimation des besoins2) Par le calculOn appliquera une formule pour estimer les

besoins de chaque utilisation

Besoin en eau chaude = (C – A) * BD - A

A : Température d’eau froide d’alimentation

B : Nombre de litre d’eau nécessaire pour l’opération

C : Température de puisage

D : Température de stockage

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Débit moyen par type d’appareil

Lavabo 12 l / minute

WC 7 l / minute

Douche 15 l / minute

Baignoire 20 l / minute

Bac de lavage 12 à 25 l / minute

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3.1 Estimation des besoinsExemple : Besoin pour l’eau nécessaire un hôtel

de 40 chambres.Moyenne 2 douches par chambreTempérature de puisage : 37°cTempérature de stockage : 60°cDurée moyenne : 5 minutesTempérature de l’eau froide : 8°c

Besoin en eau chaude (à 60°c) = (37 – 8)*(5*15) 60 – 8

= 41.82 litres

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3.2 Le matériel de production d’eau chaude Le tableau suivant va préciser les avantages

et inconvénients des 3 systèmes de production :

- la production par hydro –accumulation

- la production instantanée- la production semi instantanée

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Système Hydro - accumulation

Instantanée Semi instantanée

Principe de fonctionnement

Le principe est de chauffer pendant les heures creuses et de stocker (chauffe eau)

Le principe est de chauffer de l’eau en flux tendu, en fonction des besoins

C’est un compromis entre les 2 autres système

Avantages - Économies d’énergies- Stock pour les heures de forte demande

- Peu de surface - La réserve peut pallier une trop forte demande instantanée

Inconvénients - Besoin de surface pour le stockage

- Ne tient pas compte des heures creuses- Demande un puissance importante

3.2 Le matériel de production d’eau chaude

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3.3 Pourquoi et comment adoucir l’eau? On classe l’eau en fonction de sa dureté.La dureté correspond à la quantité de sels

minéraux dissous dans celle-ci. Elle sont classées en 4 catégories :

- Très douces- Douces- Dureté moyenne- Très dures

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3.3 Pourquoi et comment adoucir l’eau?Les sels minéraux présents dans l’eau ont pour

principales conséquences : - Un dépôt de tartre qui obstrue les tuyauteries et

qui finissent par réduire leur diamètre.- Un dépôt sur les résistances et au fond des

appareils (chauffe eau, four polycuiseur, machines de laverie) qui perturbe les montées en température, ce qui a pour conséquence de faire « forcer » les appareils.

- Ces dépôts ont également l’inconvénient de réduire les performances des appareils et d’accélérer leur usure perte financière

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3.3 Pourquoi et comment adoucir l’eau?Ces problèmes peuvent être évités par l’achat

d’un adoucisseur d’eau.Il représente un investissement

supplémentaire mais compte tenu des avantages indéniables qu’il apporte, son prix est largement amorti à moyen et long terme.

L’adoucisseur se place entre la sortie de l’eau et ses points de distribution.

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3.4 L’Évacuation des eaux uséesLes eaux usées d’un

établissement sont évacuées dans le réseau de traitement des eaux usées par des caniveaux de sols qui sont reliés par gravité et qui évacuent les eaux par le collecteur d’évacuation des eaux usées.

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3.4 L’Évacuation des eaux uséesLe travail en hôtellerie restauration,

notamment en cuisine nécessite des traitements préalables lors de l’évacuation des eaux usées. En effet, il est nécessaire de retenir 2 matières qui nuisent à l’efficacité de l’évacuation « classique » :

- la graisse qui peut figer et entraver le passage des eaux

- la fécule qui fermente rapidement et qui provoque des odeurs désagréables

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3.4 L’Évacuation des eaux usées Ainsi, lors de la construction de la cuisine, il est nécessaire

de prévoir des installations spécifiques, intégrées dans le parcours d’évacuation des eaux :

1) Le débourbeurFiltre permettant de collecter les matières lourdes et les boues2) Le bac à graisseBac de décantation ou les graisses forment une croûte à la

surface (différence de densité)3) Le séparateur à féculePlacé généralement entre la parmentière et le collecteur, il

permet de filtrer les matières amidonnées.

Ces trois bacs sont vidés (par collecte professionnels) et nettoyés régulièrement. (obligation réglementaire)

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3.4 L’Évacuation des eaux usées

Garde manger ZPFPâtisserieMatériel cuisson Plonge

123

1 : Débourbeur

2 : Bac à graisse

3 : Bac à fécule

4 : Collecteur

4

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4. La VentilationPourquoi ventiler des locaux ?

Sécurité : La ventilation permet d’évacuer les gaz brûlés, fumées et vapeurs dégagées par les appareils de cuisson

Confort : Permet de réguler la chaleur, et de maintenir une odeur neutre.

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4.1 La réglementationLe traitement de l’air est réglementé par trois

textes de loi : Le règlement sanitaire départemental Fixe les débits d’air neuf à introduire dans les

locauxLe règlement de sécurité contre l’incendie dans les

ERP Fixe les règles de désenfumage des locaux (débit

d’air à extraire)Le règlement sur la maîtrise de l’énergie

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4.1 La réglementation Le tableau suivant précise les volumes minimaux

d’air à renouveler par repas et par heure

Cuisines collectives Débit en m3/h/repas

Office relais 15

Moins de 150 repas servis simultanément 25

151 à 500 repas 20

501 à 1500 repas 15

+ de 1500 repas 10

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4.2 Le rôle de la ventilation La captation des buées et fuméesRôle joué par la hotte et par le capteur

modulaire;La hotte doit être installée minimum à 1.90 m

du sol, et déborder de 20 à 25 cm par rapport à l’aplomb des appareils. Elle doit être équipée d’une gouttière de récupération des graisses.

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4.2 Le rôle de la ventilation La filtrationPrimordial pour des raisons de sécurité risque d’incendie3 effets sont observés dans le filtrage : Effet de cible : Les particules de graisses ont un diamètre

supérieur à celui des ouvertures du filtre : elles se déposent Effet de barrage : Directement lié à l’effet de cible : les

particules déposées font barrage Effet d’inertie : Les particules perdent de la vitesse en

traversant le filtre elles se déposent contre les parois à l’intérieur.

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4.2 Le rôle de la ventilation L’extraction de l’air viciéSe fait mécaniquement, par des tourelles ou

des ventilateurs. L’introduction d’air neufSe fait soit de façon naturelle (ouvertures), soit

par le biais de la hotte on parle de hotte à induction.

L’air sera nécessairement propre donc filtré.

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4.3. Les installationsIl existe différents systèmes qui permettent de

ventiler une cuisine : - La ventilation mécanique (minimum légal), qui

évacue simplement l’air vicié- La ventilation avec induction d’air, qui évacue

l’air vicié mais également réintroduit de l’air sain et frais

- Le plafond filtrant, qui a pour avantage de faire disparaître toutes les hottes impression d’espace en cuisine

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4.3 Les installations

Fourneau

Hotte

1.90 à 2.10 m

0.50 à 0.60 m

0.20 m min

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4.3 Les installations

Capteur

Évacuation de l’air vicié

Filtre

Gouttière – Collecteur de graisses

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4.3 Les installations8 m min

Fourneau

Système de hotte avec introduction d’air

(induction)

Air propre injecté

Air vicié extrait

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5. Le FroidLa production de froid est basée sur les

changements d’état physique de l’eau.Rappel

Changement Dénomination

Solide Liquide Fusion

Liquide Solide Congélation

Liquide Gaz Vaporisation

Gaz Liquide Condensation

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5.1 La production de froid« Produire du froid, c’est mettre en œuvre des

phénomènes physiques capables de retirer de la chaleur à un milieu »

Source : Ingénierie hôtelière et de restauration, B.Moulart

Cette chaleur est exprimée en frigories.Une frigorie est une calorie négative. Produire

une frigorie équivaut à enlever une kilo-calorie.

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5.1 La production de froidPRINCIPE GENERALLe groupe frigorifique à pour but de déplacer des calories entre 2

milieux.- 1 source froide à température plus basse que le milieu à refroidir,

afin de lui prendre la chaleur qu’il contient.

- 1 source chaude à température plus élevée que le milieu extérieur, dans laquelle elle libère la chaleur absorbée.

Enceinte de

stockage

Source chaude

Source froide

Libération de chaleur

Liquide gaz (Evaporation)

Absorption de chaleur

gaz Liquide (Condensation)

Libération de chaleur

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5.2 Les besoins en froid d’une entrepriseLes besoins d’une entreprise concernant le froid sont calculés à

partir de 2 types de données :Les données d’exploitation déterminées par rapport aux spécificités de la production

Les données techniques de l’installation Déterminées en fonction de caractéristiques techniques du système : notions de pertes, renouvellement d’air etc…

La compilation de l’ensemble de ces données permet d’obtenir le bilan frigorifique (à partir d’une formule mathématique complexe) d’un établissement.

Ce bilan frigorifique est calculé par les frigoristes, et permet de déterminer les besoins en froid d’une entreprise pour 24 heures.

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5.2 Les besoins en froid d’une entrepriseCalcul des besoins de stockage réfrigéré

Au moment de l’implantation, il est nécessaire de calculer les futurs besoins de froid, afin d’ajuster la surface de chacune des chambres froides.

Ces besoins sont calculés a partir de nombreux critères : - Grammages utilisés- Capacité clients- Nature des produits- Fréquence des livraisons- Capacité de stockage de la CF au m² (Charge au sol)

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5.2 Les besoins en froid d’une entreprise

La formule de calcul se résume ainsi :

Portion en kg x Nbre de clients par jour x (Nbre de jours entre les livraisons + 1

(sécurité))

Charge au sol au m²

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5.2 Les besoins en froid d’une entrepriseExemple : Calculer la surface de la chambre froide «légumes»

d’un restaurant ayant les caractéristiques suivantes :

- Ouverture 7j/7 midi et soir- 200 clients le midi, 200 le soir- 300 g de légumes par service- Livraison lundi et jeudi- Charge au sol 200kg/m²

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5.2 Les besoins en froid d’une entreprise

La formule de calcul se résume ainsi :

0,300 x 400 x (4+1)

200

3 m²3 m²

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5.3 Le choix des équipementsAprès avoir calculé les besoins en surface

nécessaire, l’entreprise pourra s’orienter vers plusieurs types d’équipements :

- Armoire frigorifique- Chambre froide compacte- Chambre froide modulable- Chambre froide bâtie

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5.3 Le choix des équipementsL’équipement de stockage de base sera

complété, en fonction des besoins et contraintes de l’exploitant par des unités de stockage d’appoint :

- Armoires- Timbres réfrigérés- Chambres froides « tampon »- Tiroirs frigorifiques

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5.3 Le choix des équipementsLes équipements liés au froid auront

une qualité minimale qu’il faudra spécifier précisément dans le cahier des charges :

- épaisseur des parois- bruit- puissance etc…

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5.3 Le refroidissement rapideÉtape primordiale d’une production en liaison

froide, le refroidissement rapide est une technique qui agit sur de nombreux facteurs :

Qualité organoleptique des produitsQualité hygiénique des alimentsOrganisation du travailRendement

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5.4 Le refroidissement rapideEn fonction des besoins, l’entreprise aura le

choix entre 2 types de cellules :

- Classe A : Charge nominale inférieure à 50 kg- Classe B : Charge supérieure à 50 kg par

cycle