Spis treści
- Wymagania akustyczne dla powietrznych pomp ciepła
- Jak określić hałas emitowany przez powietrzne pompy ciepła
- Czynniki wpływające na ciśnienie akustyczne powietrznych pomp ciepła
- Technologie i rozwiązania minimalizujące hałas powietrznych pomp ciepła
- Jak zapewnić zgodność z wymaganiami akustycznymi
- Podsumowanie
Wymagania akustyczne dla powietrznych pomp ciepła
Emitowanie dźwięków przez pracujące urządzenia może być bardzo uciążliwe dla osób przebywających w danym obiekcie, jak i budynkach sąsiednich. Duży problem może występować na terenach o gęstej zabudowie. Dlatego kwestie dotyczące dopuszczalnego poziomu hałasu są określone w przepisach.
Zgodnie z rozporządzeniem Ministra Środowiska w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku (Dz. U. nr 197, poz. 1172 i nr 232, poz. 1378 z 2011 r. z późniejszymi zmianami) właściciele nieruchomości są zobowiązani do zapewnienia, aby poziom hałasu emitowany z ich działki, mierzony na jej granicy, nie przekraczał:
- na terenach zabudowy jednorodzinnej 50 dB w dzień, 40 dB w nocy;
- na terenach zabudowy mieszkaniowej wielorodzinnej i zamieszkania zbiorowego odpowiednio 55 dB w dzień, 45 dB w nocy.
Jeśli wartości te będą przekraczane, na przykład przez zamontowane w obrębie nieruchomości urządzenia, takie jak pompy ciepła, wówczas właściciele sąsiednich nieruchomości mogą złożyć skargę. Bliskie sąsiedztwo hałasującego urządzenia może być źródłem konfliktów sąsiedzkich. Dlatego trzeba tak zlokalizować jednostkę zewnętrzną pompy ciepła, aby zachować wymagane przepisami warunki. Może to się wiązać z koniecznością odsunięcia pompy ciepła od granicy działki.
Polecany artykuł:
Jak określić hałas emitowany przez powietrzne pompy ciepła
Parametry określające hałas emitowany przez pompę ciepła to moc akustyczna i ciśnienie akustyczne, podawane w decybelach.
Moc akustyczna (LwA) określa całkowitą energię dźwiękową emitowaną przez pompę ciepła. To parametr wyznaczany laboratoryjnie, podawany przez producentów. Jest wartością stałą i służy do obliczania poziomu ciśnienia akustycznego w określonej odległości od urządzenia.
Ciśnienie akustyczne (LpA) to poziom hałasu odbierany przez ucho ludzkie w określonym punkcie. Zależy on od poziomu mocy akustycznej, odległości od źródła hałasu, a także od warunków akustycznych otoczenia (na przykład obecności przeszkód, hałaśliwości otoczenia). Jest to wartość, którą faktycznie słyszymy i która zmienia się wraz z odległością od źródła dźwięku. Im dalej od pompy ciepła, tym niższe ciśnienie akustyczne i tym mniej słyszymy urządzenie. Ciśnienie akustyczne jest tym, co mierzą popularne mierniki poziomu hałasu.
Dlaczego moc akustyczna jest ważna?
Znając moc akustyczną można oszacować ciśnienie akustyczne w określonej odległości od planowanego miejsca montażu pompy. Służą do tego podane zazwyczaj w karcie technicznej urządzenia współczynniki.
Moc akustyczna pozwala na obiektywne porównywanie poziomu hałasu różnych modeli pomp ciepła, niezależnie od warunków pomiarowych. Informacje o mocy akustycznej (LwA) zawsze znajduje się w karcie technicznej lub specyfikacji pompy ciepła, którą udostępnia producent.
Polecany artykuł:
Czynniki wpływające na ciśnienie akustyczne powietrznych pomp ciepła
Ciśnienie akustyczne, które faktycznie słyszymy, jest wypadową cech akustycznych konkretnej pompy ciepła (jej mocą akustyczną) a specyfiką miejsca instalacji i otoczenia. Im wyższa moc akustyczna urządzenia (czyli im więcej energii dźwiękowej emituje), tym wyższe ciśnienie akustyczne będzie generowane do otoczenia. Bardzo duży wpływ na generowane ciśnienie akustyczne pompy ciepła mają typ i jakość komponentów. Chodzi tu zarówno o technologie stosowane w sprężarkach i wentylatorach, jak i konstrukcję i materiały wykorzystane do wykonania obudowy urządzenia.
Konstrukcja i materiały, z których wykonano pompę ciepła
Rodzaj sprężarki. Sprężarki inwerterowe są zazwyczaj cichsze niż sprężarki typu on/off, ponieważ mogą pracować z różną prędkością, dostosowując się do zapotrzebowania na ciepło.
Wielkość i konstrukcja wentylatora. Większe wentylatory, pracujące na niższych obrotach, często generują mniej hałasu. Ważna jest też konstrukcja łopatek wentylatora.
Obudowa urządzenia. Izolacja akustyczna i materiały tłumiące użyte w obudowie mają duży wpływ na redukcję emitowanego hałasu.
Moc grzewcza. Zazwyczaj pompy ciepła o większej mocy grzewczej generują więcej hałasu, choć nie jest to regułą.
Tryb pracy. W zależności od obciążenia (zapotrzebowania na ciepło) sprężarka i wentylator mogą pracować z różną intensywnością, co wpływa na generowany hałas. Gdy pompa ciepła pracuje z pełną mocą (na przykład w mroźne dni), może być głośniejsza niż w trybie częściowego obciążenia. Również podczas cyklu odszraniania jednostka zewnętrzna może być znacznie głośniejsza. Wentylator często pracuje na wyższych obrotach, a sprężarka może mieć zmieniony tryb pracy.
Specyfika miejsca montażu i sposób instalacji pompy ciepła
Dźwięk rozchodzi się w przestrzeni, a jego natężenie (i percepcja jako hałas) maleje wraz z odległością od źródła. Przyjmuje się, że w otwartej przestrzeni poziom ciśnienia akustycznego spada o około 6 dB na każde podwojenie odległości od punktowego źródła dźwięku.
Bliskość ścian, narożników, wnęk może powodować odbicia dźwięku, co prowadzi do kumulacji i wzmocnienia ciśnienia akustycznego w danym miejscu. Instalacja pompy ciepła w rogu budynku lub w ciasnej wnęce jest zazwyczaj gorsza akustycznie. Warto też wiedzieć, że twarde podłoża, takie jak asfalt czy beton również odbijają dźwięk, podczas gdy trawa, krzewy, miękkie podłoża częściowo go pochłaniają. Płoty i ekrany akustyczne mogą skutecznie obniżać ciśnienie akustyczne za nimi. Ich skuteczność zależy od wysokości, długości i materiału. Naturalne przeszkody (pagórki, roślinność) mogą również pomóc w tłumieniu hałasu.
Niektóre pompy ciepła emitują dźwięk bardziej kierunkowo (na przykład z przodu, gdzie znajduje się wentylator). Ustawienie pompy ciepła w taki sposób, aby wentylator nie był skierowany bezpośrednio w stronę okien sypialni sąsiadów, może mieć znaczenie.
Na poziom słyszalnego dźwięku wpływa również tło akustyczne (hałas otoczenia). W środowisku o wysokim poziomie hałasu tła (na przykład ruchliwa ulica), hałas pompy ciepła może być mniej zauważalny. W cichej okolicy (na przykład wieś nocą) nawet cicha pompa ciepła może być słyszalna.
i
Technologie i rozwiązania minimalizujące hałas powietrznych pomp ciepła
Producenci inwestują w zaawansowane technologie i innowacyjne rozwiązania konstrukcyjne, aby zapewnić, że jednostki zewnętrzne pracują możliwie najciszej, minimalizując uciążliwość zarówno dla mieszkańców, jak i ich otoczenia.
Są to przede wszystkim technologie inwerterowe w sprężarkach. Zapewniają znacznie cichszą i stabilniejszą pracę pompy ciepła, zwłaszcza przy częściowym obciążeniu. Sprężarki inwerterowe są zazwyczaj cichsze, ponieważ płynnie modulują moc, unikając gwałtownych startów i zatrzymań typowych dla sprężarek on/off. Wysokiej jakości sprężarki z dobrą izolacją akustyczną minimalizują wewnętrzne szumy i drgania. Sprężarki są często umieszczane w specjalnie zaprojektowanych, dźwiękochłonnych komorach, wykonanych z materiałów o wysokiej gęstości i wyposażonych w maty izolacyjne. Montaż sprężarki na elastycznych podstawach antywibracyjnych (np. gumowych podkładkach, sprężynach) skutecznie izoluje ją od reszty konstrukcji, zapobiegając przenoszeniu drgań na obudowę i fundament.
Wentylator, odpowiedzialny za wymianę ciepła z powietrzem zewnętrznym, jest często najbardziej słyszalnym elementem jednostki zewnętrznej. Większa średnica wentylatora pozwala na efektywną wymianę powietrza przy niższych obrotach. Niższa prędkość obrotowa i cichy, wydajny silnik wentylatora redukują hałas. Łopatki wentylatorów są projektowane z wykorzystaniem zaawansowanych symulacji CFD (Computational Fluid Dynamics), aby zminimalizować turbulencje i opory powietrza.
Solidna, sztywna obudowa z wewnętrzną izolacją akustyczną skutecznie pochłania i tłumi dźwięk emitowany przez wewnętrzne komponenty. Z kolei sztywność konstrukcji zapobiega rezonansom i wibracjom obudowy, które mogłyby wzmacniać hałas.
Nowoczesne pompy ciepła wyposażone są w zaawansowane systemy sterowania, które pozwalają na dalszą redukcję hałasu:
- tryb cichy (Silent Mode/Night Mode) aktywowany manualnie lub automatycznie (np. w nocy) ogranicza prędkość obrotową wentylatora i/lub sprężarki, redukując tym samym emisję hałasu kosztem nieznacznego obniżenia mocy grzewczej;
- optymalizacja cykli odszraniania, które są często głośne, poprzez minimalizację ich częstotliwości i czasu trwania, dzięki zaawansowanym algorytmom;
- systemy sterowania optymalizują pracę wszystkich komponentów, aby utrzymać pożądany komfort termiczny przy jak najniższym poziomie hałasu.
Dzięki tym zintegrowanym rozwiązaniom, współczesne pompy ciepła osiągają niskie poziomy mocy akustycznej, co czyni je coraz bardziej akceptowalnymi w gęstej zabudowie i w środowiskach wymagających ciszy.
Jak zapewnić zgodność z wymaganiami akustycznymi
Wybór odpowiedniej pompy ciepła
Sprawdzenie poziomu mocy akustycznej (LwA) podanego przez producenta. Im niższa wartość, tym lepiej. Poszukiwanie modeli z certyfikatami cichej pracy (np. Quiet Mark), a także z możliwością pracy w trybie nocnym, czy inteligentnym algorytmem odszraniania. Prawidłowy dobór mocy pompy ciepła, bo zbyt duża pompa ciepła będzie często pracować w trybie on/off, co może generować niepotrzebny hałas.
Prawidłowa lokalizacja jednostki zewnętrznej
Nawet najcichsze urządzenie, nieprawidłowo zainstalowane, może stać się źródłem uciążliwego hałasu. Zaleca się, aby minimalna odległość od najbliższego wrażliwego punktu wynosiła 3-5 metrów, jednak w przypadku bardziej wrażliwych stref lub głośniejszych jednostek, dystans ten powinien być odpowiednio zwiększony. Miejsca wrażliwe to okna i drzwi sypialni własnych oraz sąsiadów, a także tarasy, balkony, strefy wypoczynkowe. Ważne są też granice działek, aby uniknąć przekroczenia dopuszczalnych norm hałasu na posesji sąsiada.
Niektóre elementy architektoniczne i ukształtowanie terenu mogą wzmacniać hałas poprzez odbicia i rezonans, dlatego instalacja urządzeń w narożnikach i wnękach jest niewskazana, a także bezpośrednio naprzeciwko przeszkód odbijających dźwięk czy w wąskich przejściach między budynkami lub murami. Optymalne jest skierowanie wylotów w stronę otwartej przestrzeni lub obszaru o niskiej wrażliwości akustycznej. Na lokalizację pompy można wykorzystać nie tylko teren wokół budynku, ale również dach czy stropodach. Powinno się stosować wysokiej jakości podkładki antywibracyjne pod urządzeniem, aby zminimalizować przenoszenie drgań na podłoże.
Z punktu widzenia akustyki preferowany jest montaż na stabilnym fundamencie (tj. płyta betonowa) o masie wystarczającej do absorpcji drgań. Montaż na ścianie wymaga ostrożności. Lepiej unikać ścian sypialni oraz stosować solidne wsporniki z wbudowanymi amortyzatorami wibracji (np. gumowymi podkładkami), aby zapobiec przenoszeniu drgań na konstrukcję budynku.
Zastosowanie rozwiązań redukujących hałas
W sytuacjach, gdy zachowanie odpowiedniej odległości jest niemożliwe lub wymagane jest dalsze obniżenie hałasu, można zastosować ekrany akustyczne, czyli specjalnie zaprojektowane panele dźwiękochłonne lub dźwiękoizolacyjne, umieszczone między jednostką a wrażliwym punktem. Można też umieścić pompę ciepła w specjalnej wygłuszającej obudowie, która jest tak zaprojektowana, aby ograniczyć emisję hałasu, ale zapewnić odpowiedni przepływ powietrza wokół urządzenia i nie zaburzać jego pracy.
Podsumowanie
Prawidłowe planowanie lokalizacji, wybór odpowiedniego urządzenia i zastosowanie ewentualnych rozwiązań tłumiących są niezbędne dla osiągnięcia optymalnego komfortu akustycznego i uniknięcia problemów z hałasem.
