Tisk

CO BY VÁS MOHLO ZAJÍMAT

MĚŘENÍ HLUČNOSTI TEPELNÉHO ČERPADLA A JAK JI SNÍŽIT

 HlukomerV článku se budeme zabývat měřením hlučnosti sestavy tepelného čerpadla s kompresorem Copeland scroll ZR61 KCE TFD typu země-voda v malém rámu a to u sestavy v podobě "stavebnice", jak ji jistě znáte (ETX-C61GWm), tedy bez jakýchkoli krytů a odhlučení, dále u téže sestavy s odhlučněným kompresorem, pak s osazenými ocelovými kryty a konečně u této sestavy TČ s ocelovými kryty zevnitř opatřenými protihlukovou vrstvou. Výsledky jsou docela zajímavé.

V kufrikuSpeciálně pro toto měření bylo postaveno tepelné čerpadlo typu země-voda v malém rámu s kompresorem ZR61. Měření neprobíhalo ve specializované laboratoři vybavené protihlukovými stěnami, ale v technické místnosti, podobné těm, v jakých bývá TČ provozováno. V tomto případě měření probíhala v naší malé zkušebně o rozměrech asi (3x3,5) metru. Na stěnách jsou jen rozvody potrubí, je zde akumulační nádrž 750l, naše domácí TČ ve "velkém" rámu s kompresorem ZR13KVE, rozvaděče s měřicím vybavením a počítač. Část podlahy je pokryta kobercem. Pro měření byl použit hlukoměr s označením JT-1358, rozsah měření byl vždy nastaven na (30-80)dB, byl zařazen frekvenční filtr typu "A" a režim měření "slow" (pomalý). Vzdálenost mikrofonu od čelní roviny rámu byla přesně 1000mm a byla stále kontrolována. Měřicí přístroj sice nemá parametry jako profesionální přístroje za desítky tisíc Kč, ale tady šlo hlavně o relativní měření a zjištění vlivu jednotlivým komponent na celkovou úroveň hluku. Ještě lepší by bylo použití spektrálního analyzátoru, nicméně to poněkud přesahuje naše možnosti. Dnes sice existují různé sw metody, jak udělat z PC "měřič" třeba i nf spektra, ale spokojil jsem se s uvedeným přístrojem. Pro možnost porovnání byl odečet hodnot hluku prováděn vždy v době, kdy byly výstupní a vstupní teploty kapalin u TČ přibližně stejné, vždy při stejném příkonu kompresoru, aby byl stejně zatížen a jeho hluk byl stabilní. Rám TČ má vnější rozměry (500x500x800)mm. Během všech měření byl posazen na dolním ocelovém krytu, na kterém byla upevněna 4 otočná gumová kolečka o průměru 80mm. Toto řešení se používá u všech sestav, která dodáváme s kryty. Stěny jsou z ocelového plechu tl. 1,2mm.

DetailHorni krytZevnitr ramuZkoušené TČ a měřicí zařízení bylo umístěno tak, aby byla měření opakovatelná a probíhala vždy za stejných podmínek. Poté byl měřen hluk okolí v době, kdy bylo TČ vypnuté. V žádné místnosti není absolutní ticho, i když se nám to může subjektivně zdát. Podle literatury je v běžném tichém pokoji hluk s úrovní cca 40dBA, v mimořádně tiché může být až 30dBA. Tak nízkou hodnotu jsem nikde v domě nenaměřil. Běžný hovor má asi 50dBA, podobně jako mírný déšť. Hlasitý hovor dosahuje 60dBA. V technické místnosti, i když je TČ vypnuto, stále běží dvě oběhová čerpadla, točí se mechanismy dvou vodoměrů a běží tichý ventilátor počítače. Naměřený klidový hluk byl 42,6dBA. Na údaj hlukoměru má vliv i cvaknutí malého relé v rozvaděči, zavrčení motorku servopohonu směšovacího ventilu, šum vody v potrubí apod.. Proto byly údaje odečítány až po jejich ustálení, i po několika minutách, kdy zrovna nepůsobily náhodné rušivé zvuky. Před spuštěním zkoušeného TČ se zapínají další dvě oběhová čerpadla a rozbíhají se 2 vodoměry. Nic z toho není uvnitř rámu TČ. Pro zajímavost jsem změřil i jejich vliv na celkový hluk. Když byla v klidu úroveň hluku zmíněných 42,6dBA, po zapnutí těchto dvou oběhových čerpadel se zvýšila na 44,9dBA. Rozdíl je tedy +2,3dBA. To znamená, že skutečný hluk samotného TČ by ve výsledku měl být o tyto 2,3dBA nižší, než naměřený. Na závěr všech měření to bylo ověřeno, výsledek se liší jen málo.

Zde je vhodné upozornit na to, že stupnice hluku je logaritmická a tedy rozdíl -3 dBA představuje snížení hluku na polovinu, -10dB je už desetina, -20dB je setina atd.

MĚŘENÍ

1. Měření samotné sestavy TČ v podobě stavebnice, t.j. bez krytů a odhlučnění. Naměřená hodnota hluku ve vzdálenosti 1m je 66,6dBA.

2. Měření téže sestavy. Na kompresoru je tlumící kryt s Al fólií, jeho horní horká plocha je nekrytá. Hluk je 61,6dBA. Vliv tlumícího krytu je značný.

3. Měření jako v bodě 2, ale nahoru na kompresor je nasazena "čepice" z pěnové izolační desky tl. 10mm s tlumící vložkou ze stejného materiálu, jako je kryt kompresoru. Hluk se snížil na 60,5dBA. Celkové snížení hluku samotného kompresoru je tedy (66,6-61,6)=5,0dBA.

4. TČ bylo zcela odpojeno, hadice i kabely, aby bylo možno na zadní stěnu rámu upevnit ocelový kryt. Na horní stranu rámu byl upevněn horní kryt bez tlumící výplně. Nedošlo prakticky k žádné změně, hluk je 60,5dBA.

5. Měření s horním a jen předním a zadním ocelovým krytem bez výplně. Hluk je 58,6dBA.

6. Měření s horním, předním, zadním a levým krytem, vše je bez výplně. Pravá strana je nekrytá. Naměřeno bylo 55,8dBA.

7. Měření se všemi kryty, bez tlumícího materiálu. Hluk se velice výrazně sníží, je jen 51,8dBA! Rozdíl mezi zcela nekrytou sestavou "stavebnice" a sestavou, jaká je běžně dodávána s kryty a odhlučněným kompresorem, je tedy (66,6-51,8)=14,8dBA, což je rozdíl velice výrazný. Takto odlučněné TČ není za běžnými dveřmi téměř slyšet. Po tomto měření byly všechny kryty demontovány a včetně dolního krytu s kolečky opatřeny tlumící vrstvou. Další měření byla prováděna už jen s nalepenou tlumící vrstvou.

8. Měření pro porovnání s bodem 4. Byl osazen jen s horní a dolní kryt s nalepenou tlumící vrstvou. Hluk je 57,9dBA.

9. Měření jako v bodě 5, byl osazen jen horní a levý boční kryt s tlumícím materiálem. Hluk je 56,0dBA.

10. Měření jako v bodě 6, se všemi kryty kromě pravého bočního. Naměřeno 55,6dBA.

11. Měření kompletně zakrytovaného a odhlučněného TČ. Proti bodu 10 jde o velice výraznou změnu.  Hluk je nyní jen 50,2dBA. Oproti samotné sestavě typu "stavebnice" jde o markantní rozdíl (66,6-50,2)=-16,4dBA. Připomínám, že rozdíl 3dBA je polovina nebo dvojnásobek, 10dBA je 10x.

12. Pro kontrolní měření s vypnutými oběhovými čerpadly, tedy pro posouzení, jaký vliv má jejich hluk na skutečnou celkou úroveň, jsem provedl krátkodobé měření TČ tak, že byla během chodu TČ vypnuta. Měřící zařízení mi dovoluje kdykoli kterékoli čerpadlo nebo kompresor bez ohledu na stav regulátoru zapnout či vypnout. Toto měření nemůže trvat déle než několik vteřin, teplo z kondenzátoru se neodebírá, rychle roste jeho teplota a tlak chladiva a současně i hluk kompresoru. Naopak na primární straně se výparník rychle podchlazuje. Naměřený hluk byl 48,6dBA. Odečteme-li hodnotu podle bodu 11 od této, zjistíme, že rozdíl je -1,6dBA. Toto orientační měření potvrzuje domněnku, že i vliv hluku oběhových čerpadel se na celkovém hluku skutečně podílí. Měření nebylo a ani nemohlo být zcela přesné, výkon TČ je poměrně velký, s rostoucím tlakem v kondenzátoru samozřejmě roste i hluk a proto nebyl dostatek času na ustálení údaje hlukoměru.

Naměřené výsledky jsou zapsány do první přehledné tabulky. Z ní je vidět, jak se projevuje změna hluku s provedenými opatřeními. Velký vliv má odhlučnění samotného kompresoru, výrazný vliv má úplné zakrytování TČ byť jen samotnými kryty bez výplně a podle očekávání má velký vliv použití tlumícího materiálu na všechny stěny zevnitř. Rozdíl oproti samotné  "stavebnici" je opravdu velice výrazný.

Měření č. dBA Rozdíl proti předchozímu řádku Rozdíl proti stavebnici Poznámka
1  66,6 - -  jen stavebnice
2  61,6  -5,0  -5,0  kompresor v částečném krytu
3  60,5  -1,1  -6,1  kompresor v úplném krytu
4  60,5  0,0  -6,1  zadní + horní kryt
5  58,6  -1,9  -8,0  + přední kryt
6  55,8  -2,9  -10,9 kryty kromě pravého bočního
7  51,8  -4,0  -14,8  všechny kryty
8  57,9  -6,1  -8,7 horní + přední kryt, s izolací
9  56,0  -1,9  -10,6 + přední kryt
10  55,6  -0,4  -11,0  kryty kromě pravého bočního
11  50,2  -5,4  -16,4  všechny kryty
12  48,6  -1,6  -  ad 11, vyp. oběh. čerpadla

U takto odhlučněného tepelného čerpadla je v místnosti kromě jeho vrčení typu větší mraznička slyšet i šum oběhových čerpadel a protékající vody.

Ve druhé tabulce jsou jen vybrané hodnoty, které vy vás mohly zajímat nejvíce. Jde o hlučnost samotné stavebnice s kompresorem ZR61KCE TFD, hluk téhož TČ dodávaného s kryty a hluk TČ s kryty opatřenými tlumící vrstvou. Ve druhé polovině tabulky je odečten vliv hluku dvou oběhových čerpadel a vodoměrů tak, aby hluk odpovídal skutečnému hluku samotné sestavy TČ. Jak je odhlučnění účinné, posuďte sami. Subjektivně je to velice výrazný rozdíl.

Hluk dBA Měřená sestava TČ země-voda s kompresorem ZR61KCE TFD, malý rám (500x500x800)mm
1 66,6 samotná stavebnice
2 51,8 stavebnice s kryty a s odhlučněním kompresoru
3 50,2 stavebnice s kryty a s odhlučněním kompresoru, tlumící hmota na stěnách
Totéž při odečtení hluku oběhových čerpadel (-1,6dBA):
4 65,0 stavebnice
5 50,2 stavebnice s kryty a s odhlučněním kompresoru
6 48,6 stavebnice s kryty a s odhlučněním kompresoru, tlumící hmota na stěnách

ZÁVĚR:

Z tabulky naměřených hodnot jsou nejen zřejmé hodnoty hluku, ale je vidět výrazný rozdíl zejména tehdy, není-li skříň TČ zcela uzavřena. Stačí i jedna otevřená strana, třeba jen nedovřená, a už to způsobí značný nárůst hluku. Totéž platí pro spodní kryt. I ten musí být osazen, jinak jsou protihluková opatření degradována. Pro zajímavost jsem zkusil u plně odhlučněného TČ podle bodu 11 sundat za provozu horní kryt. Hluk se zvýšil o 4,8dBA.

Nadále budeme dodávat sestavy TČ v podobě "stavebnic", která si můžete, ale nemusíte, zakrytovat a odhlučnit sami, dále sestavy s kryty a kolečky jako doposud s odhlučněným kompresorem a jako novinku budeme nabízet zcela odhlučněné sestavy v podobě, v jaké byla na závěr sestava měřeného TČ s kompresorem ZR61. Zde ještě podotýkám, že hlučnost kompresorů nižších výkonů je také nižší a že výsledky, pokud se týká hlučnosti, jsou ještě lepší. Pro účely tohoto měření byl záměrně použit kompresor vyššího výkonu. Bohužel tlumící materiál není zadarmo a každá legrace něco stojí, takže cena se o něco navýší. Přesně to bude uvedeno v aktualizovaném ceníku a bude to uváděno v cenových nabídkách. Není to povinné, ale podle mého názoru to stojí za to. Změní se i charakter jeho hluku (zvukové spektrum), subjektivní snížení hluku se zdá být vyšší než zde naměřené.

Toto tepelné čerpadlo bylo zhotoveno speciálně pro účely měření hluku, nemá konkrétního zákazníka. Pro případného zájemce je proto tato sestava včetně krytů s plným odhlučněním ihned k dispozici.

17.1.2016,  Ing. A. Žeravík

Komentáře  

 
#2 Dave 2017-07-31 15:26
Zajímavé měření, ale chybí mi informace o tom, jak se zakrytování projevilo na tepelných vlastnostech čerpadla. Mám tím na mysli zhoršení vlastností tepelné regulace, případné přehřívání nebo zhoršená funkce zakrytovaného výparníku atd.
Citovat
 
 
#1 Hana 2017-01-20 13:23
Dobrý den, v práci se nám nejvíce osvědčily protihlukové kryty. Kvalitní jsme objevili zde: http://www.sai-atis.cz/ a jsme nadmíru spokojeni :)
Citovat
 

Přidat komentář

Bezpečnostní kód
Obnovit