Jaké tepelné čerpadlo vybrat, když rozhoduje hluk? 1. Část - Hluk a jeho výkon
Jaké tepelné čerpadlo vybrat s ohledem na venkovní hluk? Zásadní je tok akustické energie z venkovní jednotky tepelného čerpadla a z něj odvozená hladina akustického výkonu a hladina akustického tlaku. Jak těmto veličinám porozumět? Údaje v decibelech nelze sčítat nebo odečítat.
V roce 2021 bylo podle statistiky MPO v ČR z celkem prodaných 30 165 kusů tepelných čerpadel 28 380 kusů druhu vzduch-voda, historický přehled prodejů viz například článek Tepelná čerpadla v letech 1981 až 2021; druhy, vývoj, prodeje, výkony, tepelné faktory. V uvedeném počtu nejsou zahrnuta tepelná čerpadla vzduch-vzduch, klimatizace s funkcí jen chlazení nebo s přepípáním mezi chlazením a vytápěním, kterých se problematika hluku z jejich venkovních jednotek rovněž týká a kterých se každoročně prodají desítky tisíc kusů.
Obecně platí, že tepelná čerpadla vzduch-voda mají venkovní jednotku, která obsahuje ventilátor, většinou i kompresor a je zdrojem hluku. A právě intenzita hluku může být příčinou, proč ho nebude možné použít. Je nutné splnit limit hlukové zátěže s ohledem na ochranu zdraví. Doporučuje se splnit i limit stresový, který je nižší a i když nemá legislativní oporu, jeho překročení vede ke vzniku vážných sousedských sporů. Jednoznačně platí: čím méně hluku, tím lépe.
Základní parametr – akustický výkon jako tok energie
Obr. Významným zdrojem hluku v tepelném čerpadle je ventilátor. (Ilustrační obrázek: Tepelná čerpadla Acond)
Hluk tvořený směsí nejrůznějších zvuků je tok energie šířící se od svého zdroje, tepelného čerpadla, do okolí. Přenos energie se děje prostřednictvím tlakových změn ve vzduchu. To je třeba si vrýt do paměti. Rozhodující je, jak intenzívní tok energie, konkrétně tedy akustické energie je, a následně i kolik této akustické energie musí zpracovat naše ucho za určitou dobu. Akustický výkon je proto parametr, podle kterého může i laik udělat své základní rozhodnutí při výběru tepelného čerpadla.
Akustický výkon v decibelech?
Tepelné čerpadlo je zdrojem tepelné energie pro vytápění. Vlivem činnosti ventilátoru, kompresoru, proudění vzduchu aj. je však i zdrojem hluku, tedy akustické energie. Proto má jak tepelný, tak akustický výkon, na který reaguje naše ucho, a to v neuvěřitelně velkém rozsahu.
V technické praxi týkající se hluku bychom vzhledem k citlivosti našeho ucha měli pracovat s čísly, z nichž některá budou mít jen několik jednotlivých číslic, ale souběžně i s těmi, která mohou být složena z 10 i 12 číslic. Proto se v oblasti posuzování hluku využívají tzv. dekadické logaritmy. Ty umožnily, že k popisu intenzity hluku, akustického výkonu či tlaku stačí dvě až tři číslice.
Pokud jsou číselné hodnoty uváděny v decibelech dB, pak je jisté, že do jejich matematického výpočtu bylo zahrnuto použití dekadických logaritmů.
Pokud se údaj v decibelech týká hluku, jeho název má začínat slovem hladina.
Pro porovnávání hluku tepelných čerpadel se nepoužívá akustický výkon ve wattech, ale jeho ekvivalent, a to hladina akustického výkonu LW vyjádřená počtem decibelů dB, případně dB(A) nebo i dBA,ef, ale o tom až později.
Zájemcům o podrobnější nastudování problematiky lze doporučit například [3].
Z vlastností logaritmů vyplývá, že
Dvakrát větší akustický výkon neznamená dvakrát větší hladinu akustického výkonu.
Při obvyklé neznalosti výpočtů s logaritmy se dělají chyby. Typickou veřejně prezentovanou chybou, bohužel i na různých fórech a v obchodních jednáních je, že dvakrát větší akustický výkon se prezentuje jako dvakrát větší hladina akustického výkonu. Hladina akustického výkonu LW je dána rovnicí
Z rovnice vyplývá že:
Zdvojnásobení akustického výkonu odpovídá zvýšení hladiny akustického výkonu o 3 dB.
Toto pravidlo o 3 decibelech se v oblasti hluku často objevuje.
Závěr
Pokud někdo tvrdí, že rozdíl 3 decibelů mezi tepelnými čerpadly není významný, tak nemá pravdu. 3 decibely znamenají, že na naše uši útočí dvojnásobná dávka akustické energie. A pokud není hluk vyzařovaný nějakým zařízením maskován jiným hlukem z okolí, tak si zvýšení všimneme. Tedy až na případy extrémně tichých zařízení.
V pokračování článku se podíváme na skutečnost, že jedno tepelné čerpadlo je 74 × tišší než druhé.
