Hrup splošno

Vsak izvor hrupa emitira v okolico določeno količino tega hrupa. Hrup se kot valovanje širi od izvora v vse smeri. Človeško uho pa to valovanje zazna kot zvok različnih tonov in moči. Kar pa je lahko seveda za posameznike bolj ali manj moteče, saj je tudi zaznavanje hrupa odvisno od človeka do človeka.

Pri navajanju moči hrupa se uporabljata 2 izraza: zvočna moč in zvočni tlak. Zvočna moč je samo računska vrednost hrupa v vseh smereh. Določi pa se lahko samo računsko na osnovi predpisanih meritev. Opisuje pa skupno zvočno energijo, ki se širi v vseh smereh.

Zvočni tlak pa nastane povsod tam, kjer izvor hrupa povzroči valovanje in le-to spremeni zračni tlak. Večja je sprememba tega zračnega tlaka bolj neugodno sprejemamo takšen hrup. Skratka zvočni tlak je za nas tista vrednost hrupa, ki jo dejansko občutimo. Odvisna pa je vedno od razdalje do izvora hrupa. Znotraj tega hrupa pa imamo še različne frekvence tega hrupa (zvočnega valovanja) katere so lahko bolj ali manj moteče.

Hrup pri toplotnih črpalkah

Glede na to, da se je povpraševanje pri toplotnih črpalkah v zadnjih letih precej povečalo so se seveda povečale tudi težave s hrupom le-teh in to tako za lastnike toplotnih črpalk, kot za bližnje sosede. Medtem ko toplotne črpalke zemlja/voda in voda/voda stojijo v kotlovnici in se jih da zelo dobro zvočno izolirati, imamo na drugi strani toplotne črpalke zrak/voda, ki večinoma stojijo zunaj in tako svoj hrup bolj ali manj širijo v okolico. Pri teh toplotnih črpalkah imamo 2 izvora hrupa: kompresor in ventilator. Z zelo hitro širitvijo tega segmenta so najbolj množično razširjeni tako imenovani split sistemi, ki imajo zunanjo enoto kot klimatske naprave, vendar so potrebne moči toplotnih črpalk običajno 3 do 4-krat večje kot pri klimatskih napravah, kjer običajno rešujemo hlajenje samo določenih prostorov. V povezavi s tem je seveda tudi hrup le-teh bistveno večji, po drugi strani pa večina le-teh konstrukcijsko ni tako dovršenih, da bi se hrup lahko zadovoljivo zmanjšal. So pa seveda tudi druge izvedbe toplotnih črpalk, npr. notranje in kompaktne, kjer hrup že zmanjšan na takšno raven, da ga komaj zaznamo.

Kakšne podatke o hrupu toplotnih črpalk lahko najdemo

V katalogih in drugih splošnih prodajnih gradivih toplotnih črpalk običajno najdemo 2 podatka o hrupu toplotne črpalke. To sta zvočna moč in zvočni tlak. Poleg tega pa bi morala biti za zvočni tlak navedena še razdalja (npr. 1, 5 , 10 m…) pri kateri je podan zvočni tlak in pa seveda standard po katerem so izvedene meritve. S tem so zadeve tehnično dokaj jasne, vendar nam kot laičnim uporabnikom to ne pove zadosti oz. ne moremo vedeti ali bo neka toplotna črpalka moteča za nas ali za sosede.

Precejšnji del split sistemov toplotnih črpalk je danes namreč inverterskih, kar pomeni, da lahko svojo moč bolj ali manj povečujejo ali zmanjšujejo glede na potrebe objekta oz. glede na naše želje. S tem pa so se pojavile tudi številne možnosti za navajanje jakosti hrupa, katere pa so seveda lahko vse točne.

Običajno je podan hrup neke toplotne črpalke pri nominalni moči (katero lahko vsak proizvajalec sam določi – običajno pa je ta moč v območju 50 do 70% maksimalne moči določene toplotne črpalke) in ne pri maksimalni moči. V večini primerov ta hrup tudi ni tako moteč ampak je moteč hrup pri maksimalni moči. Slednji podatek pa običajno ni dosegljiv v splošnih prodajnih brošurah ampak je potrebno priti do podrobnih tehničnih podatkov, ki so precej težje dosegljivi. V izogib temu je na straneh nemškega združenja toplotnih črpalk (www.waermepumpe.de/schallrechner)  prosto dosegljiv podatek o maksimalnem hrupu toplotnih črpalk 38 proizvajalcev le-teh. Tam so navedene vrednosti za maksimalno zvočno moč posameznih modelov toplotnih črpalk, hkrati pa lahko glede na izbrano razdaljo do toplotne črpalke dobimo vrednost zvočnega tlaka (dejansko zaznavnega hrupa) posamezne toplotne črpalke.

Kaj vse vpliva na zaznaven hrup toplotnih črpalk zrak/voda

To so predvsem naslednji dejavniki:

  • Moč toplotne črpalke – večja je moč toplotne črpalke glasnejši so izvori hrupa – glede na samo konstrukcijo pa so lahko izvori hrupa (kompresor, ventilator) bolj ali manj zadušeni
  • Moč na kateri deluje toplotna črpalka – običajni podatki navajajo zvočni tlak (zaznaven hrup) pri nominalnih močeh (nekje v območju med 50 in 70% maksimalne moči) – za nas pa je pomemben tudi hrup pri maksimalni moči toplotne črpalke, ki je seveda bistveno višji od tistega pri nominalni moči
  • Postavitev toplotne črpalke – kataloški podatek o hrupu toplotne črpalke vedno upošteva, da je imamo prosto postavitev zunanje enote, kjer na razdalji 3m okrog enote ni nobene ovire. V praksi je takšna postavitev zelo redka. Običajno so zunanje enote ca. 0,5 m oddaljene od objekta. Takoj ko so ovire (zidovi objektov ipd. bližje zunanji enoti se hrup povečuje. Če imamo postavitev zunanje enote v notranjem vogalu (pri L-obliki hiše) hiše se zvočni tlak poveča za 6 dB(A), če pa stoji notranja enota med stenami, ki so postavljene v obliki črke U pa se zvočni tlak poveča za 9 dB(A). Posamezne neugodne postavitve lahko hrup še bolj ojačajo.
  • Izbira dovolj močne toplotne črpalke – če izberemo šibkejšo toplotno črpalko bo morale le-ta delati bistveno več časa na višjih obratih (bližje maksimalni moči), kar pomeni , da bo dlje časa bolj moteča za lastnika in za sosede
  • Materiali ovir okrog toplotne črpalke – želimo, da le-ti čimbolj absorbirajo hrup toplotne črpalke. Najbolj neugodne so razmere, ko imamo betonska tla pod toplotno črpalko in pa okrog betonske zidove, kar vse odbija zvočne valove, ki se potem ojačani širijo, še posebej, če pridejo v resonanco. Zelo dobro je, če so lahko okrog zunanje enote travne površine, v smeri širjenja hrupa pa le-tega zmanjšujejo tudi razne zvočne pregrade (grmičevje, lesen ograde ipd.), katere pa seveda ne smejo ovirati prost pretok zraka skozi toplotno črpalko.
  • Temperature ogrevalne vode in razdalje zunanje enote do notranje enote. Običajno so podatki za toplotno črpalko navedeni za temperature ogrevalne vode npr. 35°C (talno ogrevanje) in na razdaljah do 7m (med enotama). Z višanjem temperature ogrevalne vode (npr na 50°C pri radiatorjih) se višajo tudi tlaki v hladilnem sistemu toplotne črpalke. Tudi s povečevanjem razdalje med enotama se prav tako višajo tlaki v hladilnem sistemu. Večji tlak hladiva v hladilnem sistemu pa pomeni tudi večji hrup toplotne črpalke (seveda oboje vpliva tudi na večjo porabo toplotne črpalke)
  • Režim delovanja toplotne črpalke – če imamo še vedno navado, da v določenih časih dneva znižujemo temperaturo v prostorih, potem to pomeni, da bo morala ob ponovnem zvišanju temperature delovati toplotna črpalka z bistveno večjo močjo, kot običajno, kar pomeni tudi bistveno glasnejše delovanje. Zato tu velja osnovno pravilo : ogrejte prostore na želeno temperaturo in potem le-to stalno vzdržujte. To ima velik vpliv na nižji hrup kot tudi na večjo učinkovitost ogrevalnega sistema.

Primeri bolj ali manj tihih toplotnih črpalk

tihe toplotne črpalke

Za primerjavo so vzete moči toplotnih črpalk v območju 10 kW. Pri split sistemih je podan hrup pri nominalni moči. (podatki za kompaktne izvedbe so vzeti iz strani www.dimplex.si

Iz navedenih primerov je razvidno, da so klasični split sistemi vsaj 10 dB glasnejši od kompaktnih izvedb z dobro zvočno izolacijo in odlično konstrukcijsko izvedbo. Pri tem pa se moramo zavedati, da so podatki za split sisteme običajno pri delnih obremenitvah, za ostale izvedbe pa pri maksimalni moči. Točne primerjave lahko najdete tudi na združenju toplotnih črpalk Nemčije:  www.waermepumpe.de/schallrechner  ali tudi na www.dimplex.de/schalrechner.

Zakonska regulativa

Kar se tiče trenutnih zakonodajnih predpisov v Sloveniji glede hrupa so trenutne vrednosti za maksimalno dovoljen hrup še zelo visoke (npr. 45 dB (A) ponoči v bivalnih naseljih) in si z njimi ne moremo kaj dosti pomagati, ko govorimo o motečem hrupu toplotnih črpalk. Če pogledamo sosednje države (Avstrija Nemčija, Švica) so te omejitve zapisane bistveno nižje in sicer na 30 dB v nočnem času  na meji parcele (v bivalnih naseljih) oz. v Švici celo samo 28 dB. V vseh primerih pa se upošteva maksimalen hrup toplotne črpalke in ne zgolj tisti pri delni moči le-te.

Kaj lahko sami storimo, da hrup toplotne črpalke zrak/voda ne bo moteč

  • Poiščemo točne podatke o maksimalnem hrupu toplotne črpalke in izberemo tisto, ki je dovolj tiha ( npr. na: waermepumpe.de/schallrechner)
  • Gremo do vgrajene toplotne črpalke in poslušamo hrup – se dogovorimo z lastnikom ali ponudnikom, da slišimo dejanski hrup. Je pa tu težava pri inveteskih split sistemih, kjer lahko slišimo maksimalni hrup teh toplotnih črpalk samo kadar so zunaj nižje temperature (npr. pod 0°C) in da se kratkotrajno dvigne želena temperatura bistveno višje kot običajno – samo tako bo večino takšnih toplotnih črpalk po določenem času začela delovati s polno močjo
  • Namestimo zunanjo enoto na mesto, ki je bolj oddaljeno od hiše in od sosedov, hkrati pa je izpih prav tako usmerjen vstran od mest, kjer ne želimo, da je moteče
  • Zagotovimo, da v bližini zunanje enote ni ovir, ki bi zvok odbijale ali ga celo povečevale. Po možnosti naj bo okrog podstavka zunanje enote travnata površina. Namestitev na steno objekta je manj primerna, saj se lahko na sam objekt prenašajo še druge vibracije zunanje enote.
  • Če smo že izbrali glasno izvedbo, potem lahko rešujemo, kar se rešiti da, so pa vse rešitve povezane z dodatnimi stroški od nekaj 100 € do 2000 € in več. Na dovolj veliki razdalji od zunanje enote lahko postavimo različne oblike zvočnih pregrad (lesene, kamnite, zelene (živa meja), ki absorbirajo hrup. Preko zunanje enote lahko namestimo zvočne havbe, ki dušijo hrup. Nekaj primerov je navedeno spodaj, so pa cene le-teh od 1800 € naprej.

Primeri reševanja znižanja hrupa pri nemškem proizvajalcu toplotnih črpalk DIMPLEX

Primer1:

Pri DIMPLEXU so  bili za zniževanje hrupa izvedeni številni ukrepi:

  • Dvojno elastično vpetje kompresorjev in njihova zvočna izolacija, ki zmanjšuje prenos vibracij na ohišje in potem v okolico (zvočno izoliran vir hrupa)
  • Popolno zvočno izolirano ohišje z izolacijo, ki duši hrup
  • Tih EC (elektronsko krmiljen in varčen) ventilator s posebno obliko elise (simulacija sovine peruti), kar dodatno zmanjša hrup ventilatorja.
  • Velik premer ventilatorja – zaradi njegove velikosti – preko celega ohišja se lahko vrti z zelo nizkimi obrati, kar tudi pripomore k zelo tihemu delovanju
  • TBS – ohišje , ohišje, ki je zvočno optimirano tako, da preprečuje vrtinčenje zraka med uparjalnikom in ventilatorjem in sicer na način, da je ohišje (pri izvedbah TBS) na prednji strani zoženo povsem do premera ventilatorja.
  • Zmanjševanje nizkih tonov – s posebnimi ukrepi na konstrukciji in izolaciji se je zvok nizkih tonov zmanjšal za preko 30% – nizke frekvence zvoka so drugače najbolj moteče v celotnem spektru hrupa.

Običajna izvedba ohišja (levo) in TBS izvedba ohišja (desno)

Pri običajni izvedbi ohišja se zrak v prostoru med uparjalnikom in ventilatorjem vrtinči, kar povzroča neprijeten zvok z nizkimi toni. Pri ohišju  TBS je zagotovljen laminaren tok zraka od uparjalnika skozi ventilator.

Hrup je v različnih smereh od toplotne črpalke različen. Prav tako pa je odvisno ali so okrog nje ovire, ki bodo hrup odbijale ali absorbirale. Natančen izračun hrupa v odvisnosti od razdalje in smeri lahko najdete, za vsak model zunanje toplotne črpalke zrak/voda, na strani: www.dimplex.de/schallrechner.

Hrup je v različnih smereh različen

Za model LA 9S-TU je hrup na razdalji 10 m samo:

Smer 1 2 3 4
Zvočna moč (dB(A)) 27 25 31 25

 

Primer 2:

Najnovejši primer doseganja izjemno nizkega hrupa pa je System M. To je izvedba z ločenim uparjalnikom, kjer je zunaj samo uparjalnik z izjemno tihim ventilatorjem, ki se vrti počasneje, hkrati pa je ohišje povsem zaprto iz prednje strani. Zunanja enota toplotne črpalke  sesa zrak iz zadnje strani, izpihuje pa ga levo in desno. S tem je hrup v smeri proti sosedu še manjši.

Zunanje enote v različnih designih – s skritim ventilatorjem

Optimirano za uporabo v realnem svetu:

• Skrit ventilator – ne povzroča asociacij o hrupu
• Smer izstopa hrupa je na obeh straneh (levo/desno) (ne na hišo, vrt ali k sosedu)
• System M usmerjeno duši nizke frekvence hrupa – katere so za ljudi še posebej moteče, medtem, ko
visokih frekvenc sploh ne povzroča
• Prednosti hladilniške povezave med enotama: Ločitev izvorov hrupa: kompresorja in ventilatorja
• Možnost postavitve zunanje enote zelo blizu stene objekta – majhen poseg za temelj in za hladilniške
cevi

Hrup zunanje enote je optimiran v smeri postavitve