Jaké tepelné čerpadlo vybrat, když rozhoduje hluk? 6. Část - Přepočet hladin akustického tlaku na stejnou vzdálenost
Jaké tepelné čerpadlo vybrat s ohledem na hluk? Základní pojmy jsou akustická energie, respektive výkon a tlak. Nutné je zohlednit i skutečnost, že s údaji v decibelech se pracuje jinak, než při prostém sčítání a odečítání.
Ve třetím díle seriálu bylo ukázáno, že intenzita hluku, hladina akustického tlaku od tepelného čerpadla, s rostoucí vzdáleností od jeho pomyslného středu klesá. V údajích od výrobců lze nejčastěji nalézt velikost hladiny akustického tlaku ve vzdálenosti 1 metr. Někdy výrobce volí i takovou vzdálenost, aby mu hladina akustického tlaku vyšla menší než 40 dB. Přitom se předpokládá instalace tepelného čerpadla na zemi, šíření hluku do volného prostoru bez odrazů. Lze si výrobcem udanou konkrétní hladinu akustického tlaku jednoduše přepočíst na jinou vzdálenost?
Obr. Když nestačí vzdálenost, může pomoci akustický kryt. Jako dodatečné opatření však zvýší pořizovací cenu, návrh vyžaduje odborníka, musí se opakovat ověřovací měření hluku a může se zvýšit spotřeba energie na pohon ventilátoru. (Ilustrační obrázek (www.laerm.ch)
Pro ty, kteří umí používat logaritmy, to není zásadní problém. Pokud vás zajímá odvození vzorce, tak si ho laskavě najděte v odborné literatuře. Zde je uveden ve výsledné podobě.
Dejme tomu, že k výběru máme tepelné čerpadlo, u kterého výrobce uvedl hladinu akustického tlaku (v logice vzorce tedy LP1) 25,8 dB(A) ve vzdálenosti (v logice vzorce r1) 6 metrů a volný prostor. Pro druhé porovnávané tepelné čerpadlo máme třeba k dispozici údaj 54 dB, ale bez dalšího upřesnění.
Porovnání pro vzdálenost 4 metry
Chceme obě tepelná čerpadla orientačně porovnat s ohledem na hladinu akustického tlaku ve vzdálenosti 4 metry od pomyslného středu tepelného čerpadla, které není v blízkosti žádné stěny. Z umístění, které se nám jeví jako optimální, vyplývá vzdálenost k plotu mezi našim a sousedním pozemkem 4 metry a rádi bychom již u plotu měli orientační představu, jaký hluk u něj bude.
Pro první tepelné čerpadlo můžeme přímo dosadit do vzorce
Protože známe i velikost hladiny akustického výkonu, můžeme výpočet provést s ní. V předchozím 5. díle jsme si ukázali výpočet hladiny akustického tlaku z hladiny akustického výkonu se započtením vlivu odrazů podle vzorce, do kterého si můžeme pro toto tepelné čerpadlo dosadit za hladinu akustického výkonu 49,3 dB, za vzdálenost r = 4 metry a nesmíme zapomenout na směrový činitel Q = 2, neboť tepelné čerpadlo stojí ve volném prostoru na zemi:
Výsledek je stejný. Za první tepelné čerpadlo do porovnání vstupuje velikost hladiny akustického tlaku 29,3 dB(A) ve vzdálenosti 4 metry.
V podkladech k druhému porovnávanému tepelnému čerpadlu je například uvedena hladina akustického výkonu 68 dB. Hladina akustického tlaku je 54 dB, ale bez dalšího upřesnění. Jak tedy postupovat?
Protože neznáme podmínky, ke kterým se uvedená velikost hladiny akustického tlaku vztahuje, nemůžeme ji pro výpočet použít!
Vyjdeme z velikosti hladiny akustického výkonu. Abychom mohli srovnávat, tak samozřejmě musíme zadat stejné podmínky instalace. Tedy umístění na zemi, ve volném prostoru, čemuž odpovídá směrový činitel Q = 2 a vzdálenost 4 metry. Dosadíme do vzorce
Vypočetli jsme hladinu akustického tlaku 48 dB při umístění na zemi, ve volném prostoru, ve vzdálenosti 4 metry. Je zásadně větší než u prvního porovnávaného tepelného čerpadla.
Pokud bychom chtěli s druhým porovnávaným tepelným čerpadlem dosáhnout stejnou intenzitu hladiny akustického tlaku zvětšením vzdálenosti, muselo by být umístěno místo 4 metrů až ve vzdálenosti 34,4 metru od místa měření hluku. Za obvyklých podmínek v obytné zástavbě je to více méně nemožné.
Za jakých podmínek byla stanovena hladina akustického tlaku?
Pro zajímavost se můžeme pokusit určit, pro jakou vzdálenost od středu druhého, hlučnějšího tepelného čerpadla dodavatel udal uvedených 54 dB „akustického tlaku“.
Vyjdeme z rovnice
která se upraví a pak za LP1 dosadíme pro toto tepelné čerpadlo vypočtených 48 dB ve vzdálenosti r1 = 4 metry a za LP2 dosadíme výrobcem udaných 54 dB:
Stejná vzdálenost 2 metry vyjde, pokud by se použila upravená rovnice s výpočtem z hladiny akustického výkonu.
U tohoto tepelného čerpadla je tedy hladina akustického tlaku uvedena pro vzdálenost 2 metry, pokud jde o instalaci na volné ploše, tedy na zemi.
Proto pozor:
Pokud neznáme hladinu akustického výkonu, je samotný údaj o hladině akustického tlaku na nic.
Představu, jak hlučná budou dvě porovnávaná tepelná čerpadla s různě zadanými hladinami akustického tlaku, ve stejné vzdálenosti od nich a s orientačním zahrnutím vlivu odrazů hluku od stěn domu, si lze udělat s pomocí této pomůcky. Výpočetní pomůcka ke stažení (XLXS).
Závěr
Jak již bylo zdůrazněno a v tomto případě i podrobněji ukázáno, při daném provozním režimu má tepelné čerpadlo z hlediska hluku jednu hladinu akustického výkonu, ale hladin akustického tlaku má libovolně mnoho. Porovnávat hlučnost tepelných čerpadel jen na základě číselných hodnot hladin akustického tlaku může být zdrojem velkých omylů a nepříjemných překvapení na straně budoucích provozovatelů. Ke hladině akustického tlaku nezbytně patří údaj o vzdálenosti, o situování v prostoru, a teprve pak lze provádět porovnání. A k hladině akustického výkonu patří provozní podmínky, za kterých byla určena.
