CENTROTHERM=CRA=PROJEKTY VYTÁPĚNÍ-PROJEKTY VYTAPENI

Hluk jsou vibrace a dilatační "skoky"
Obor vytápění bojuje s hlučností otopných soustav od doby, kdy regulační technika učinila z původně statických otopných soustav
soustavy dynamické. S jejich přirozenou funkcí vstoupily do vytápění dvě nové vlastnosti, které se u statických soustav projevovaly
jen pozvolně, nebo vůbec neexistovaly. Pozvolně se projevovaly změny teplot teplonosné látky a vůbec neexistovaly změny průtoků
v koncových bodech a s nimi související změny hydraulických poměrů i koncových teplot vody v rozvodných sítích.
Zdroj hluku - dilatace
U statických soustav s trvalým průtokem činil rozdíl teplot vody mezi počátečním a koncovým bodem rozvodné sítě nějakých 5°C,
zatímco u dynamických soustav s dočasně přerušeným průtokem se teplota vody v koncovém bodě vyrovná s okolím a rozdíl může být
například 90 - 20 = 70°C. Teplo se šíří v kvantech a prudké teplotní výkyvy při obnovení průtoku se v dilatujícím materiálu projevují
"skokově" akustickým "praskáním", připomínajícím automatické dopouštění vody z primárního okruhu.
Dilatace neznamená jen nepříjemný hluk, ale doslova "láme" potrubí, jehož materiál trpí nadměrnou únavou a tím se podstatně snižuje
životnost celé otopné soustavy. Provozování otopných soustav s uzavíráním otopných těles a s ručními manipulacemi
s termostatickými hlavicemi, je z mnoha důvodů zcela chybné.
Zdroj hluku - nadprůtoky
Průtok vyvažovacími a regulačními armaturami si většinou představujeme jen v souvislosti se zdvihem kuželky příslušné armatury.
Ve skutečnosti průtok závisí na dvou veličinách, tj. jak na zdvihu kuželky, tak i na tlaku vody, který na příslušnou armaturu působí.
Stejně seřízenou armaturou bude proto proudit různé množství vody, budou-li různé hodnoty tlaků působících na armaturu a to se
právě v dynamických soustavách děje. Do určité míry dokonce i tehdy, je-li soustava osazena regulátory diferenčního tlaku, protože
tyto regulátory pracují správně jen při určitém průtoku. Hlučící nadprůtoky ale vznikají i z jiných příčin, souvisejících právě se zdvihem
kuželky. Typickým příkladem je chybně určená otopová křivka s nedostatečnou teplotou vody, při které není tepelným působením
soustavy dostatečně aktivováno teplotní čidlo a zdvih kuželky je nadměrný. Taková soustava pak příliš nehřeje, ale nadměrně hlučí.
Nadprůtoky vznikají i manipulacemi s termostatickými hlavicemi, které jsou navíc silně neekonomické, protože nadměrným průtokem
přiváděné teplo nemůže být nominální otopnou plochou předáno do místnosti a jeho velká část se bez využití k vytápění vrací zpět
do zdroje tepla.
Zdroj hluku - bublinky a mikrokavitační jevy
Každá kapalina je do jisté míry nasycena plyny. Ty se neuvolňují pokud je kapalina pod tlakem a dokud její teplota není příliš vysoká.
Ale tlak není ve všech bodech soustavy stejný.
Stoupne-li tlak, kapalina plyny pohltí, klesne-li tlak, plyny se opět uvolní. Tlak klesne za každým překonaným hydraulickým odporem,
tedy za každým "příliš seškrceným" ventilem. Bublinky přispívají k turbulencím, které rozkmitávají kapalinu a kovové části potrubí
i armatur a vznikají mikrokavitační jevy, které se někdy nesou daleko od místa původního vzniku. Jde o opakovaný vznik a zánik
bublinek v tlakově nestabilním prostředí. Podobně se projevují i nečistoty, inkrusty a fragmenty korodujících kovů, jen s tím rozdílem,
že přetrvávají i po tlakové a teplotní stabilizaci. Do "odplynění otopných soustav" byly celosvětově investovány stamiliónové
finanční částky (včetně výroby speciálních doplňovacích a odplyňovacích zařízení), než se ukázalo něco jiného. Existují totiž soustavy,
které nehlučí i když speciálním odplyňovacím zařízením vybaveny nejsou, ale i soustavy, které jím vybaveny jsou a hlučí dál.
Z toho vyplývá, že uvolňování plynů není hlavní příčinou trakční hlučnosti a jde o souhrn příčin, které musejí být odstraněny současně.
Kdo nemá termohydraulicky vyváženou soustavu, nikdy se hluku úplně nezbaví
Shrneme-li základní příčiny hluku v otopných soustavách získáme podmínky, které musejí být v dynamických otopných soustavách
splněny, aby mohly pracovat bezhlučně.
1)   Musí být vyřešena dokonalá plynulá regulace bez skokových průběhů a náhlých změn průtoků v potrubí.
2)   Musí být zabráněno jakýmkoliv nadprůtokům a hydraulické poměry musejí být stabilizovány.
3)   Teplota vody musí být co nejnižší, ale dokonale odpovídající požadovanému přenosu tepla od zdroje ke všem spotřebičům.
4)   Plynulá regulace vytápění musí být automatická, převážně kvalitativní (navíc pozvolná) a nikoliv kvantitativní (a náhlá).
5)   Regulační zásah nesmí být porušením vztahů mezi řídicími a řízenými veličinami regulačního procesu.
6)   Požadavky na regulaci nesmějí vybočit z rozsahu přenosové schopnosti sítě a z výkonových charakteristik prvků soustavy.
TYTO PODMÍNKY SPLŇUJE JEDINĚ TERMOHYDRAULIKA a naopak žádnou z nich neřeší klasický projekt.
Dynamické soustavy musejí být vyváženy hydraulicky i TERMICKY a tedy TERMOHYDRAULICKY
Termohydraulika optimalizuje teplotní parametry vody, stabilizuje průtoky v sítích, zajišťuje zkoordinovanou činnost obou složek plynulé
kombinované regulace tepelného výkonu, minimalizuje tlakové spády na armaturách a eliminuje nadprůtoky teplonosné látky
správnou aktivací teplotních čidel. U dobře termohydraulicky seřízené soustavy se žádné teplo zpět do zdroje se zbytečnými ztrátami
nevrací, je plně využito k vytápění a nároky na jeho výrobu jsou proto nižší. Dokonale vyřešená aktivace teplotních čidel stabilizuje
zdvih kuželek v základní úrovni, tím uvolňuje proporcionální pásmo k reakcím na působící tepelné zisky a soustava na ně může
reagovat v plném rozsahu jejich působení, tj. úsporami tepla až 40% místo běžných 12%.
Termohydraulicky seřízené soustavy jsou proto dvakrát až třikrát úspornější a pracují zcela tiše.

Povolená hlučnost TRV vychází z hygienických předpisů a činí 30 dBA. Vidíte výsledky výpočtového modelu, jehož rovnice přesně odpovídají
výsledkům laboratorního měření při průtoku vody, za podmínky dodržení proporcionálního pásma XP = 2K a respektují i teplotu vody.
Dodržení proporcionálního pásma XP = 2K je přitom podmínkou zcela zásadní a tato podmínka je splněna pouze u soustav termohydraulicky
seřízených, v nichž jsou tepelným působením vlastní otopné soustavy teplotní čidla aktivována ke správnému zdvihu kuželek (odpovídajícímu
právě hodnotám XP = 2K, takže nevznikají nadprůtoky, způsobující nadměrnou hlučnost). K podmínce XP = 2K je vztažena nejen laboratorně
testovaná hlučnost TRV, ale i všechny ostatní charakteristiky, například závislosti nastavení hydraulických odporů TRV na požadovaných hodnotách
průtokových součinitelů "Kv". Z výše uvedené tabulky je zřejmé, že při dodržení podmínky XP = 2K TRV nadměrně nehlučí ani při zpracování
tlakového spádu 59 kPa. Aby otopné soustavy nehlučely a správně reagovaly na tepelné zisky odpovídajícími úsporami tepla, nemůže být zdvih
kuželek (určující hodnoty proporcionálního pásma XP) libovolný a dokonce být libovolný NESMÍ.
Odborníci, kteří si tyto souvislosti neuvědomují a bez jakýchkoliv výpočtů šíří na různých seminářích pouhé NÁZORY, by se měli nad "prospěšností
svých odborných příspěvků" zamyslet, případně se šíření takových klamných informací a bludů vzdát. Klasicky projektované soustavy totiž základní
podmínku dodržení hodnot XP = 2K, aktivace teplotních čidel a závislosti skutečných tlakových ztrát na nastavení TRV vůbec neřeší, proto
jsou klasicky projektované soustavy hlučné a málo úsporné. Skutečnost, že si odborníci tyto základní podmínky funkce dynamických soustav
vůbec neuvědomují a nadále je projektují jako soustavy statické, je opravdu zarážející, ale nejsou to omyly jediné.
Z výsledků dále vyplývá, že nejvyšší hlučnost dokonce vykazuje ventil, který nemá největší tlakovou ztrátu, ale zato při poměrně vysokém průtoku již
pracuje s vyšší teplotou. Velmi tedy záleží na tom, jak dalece dokáže statický přetlak soustavy potlačit uvolňování plynů z vody, jejíž teplota se
zvolna blíží k bodu varu. Normativně povolený statický tlak v soustavách činí 50 m v.sl. = 490,3325 kPa a většina otopných soustav v sídlištích
pracuje se statickým přetlakem, blížícím se této hodnotě. Pokles tlaku 20 kPa za termostatickým ventilem by tedy znamenal snížení tohoto
statického přetlaku na hodnotu 470,3325 kPa a to je tlak (proti atmosférickému tlaku přetlak), který žádné významnější uvolňování plynů
z teplonosné látky (a tím i znatelně zvýšenou hlučnost TRV) rozhodně neumožňuje. I kdyby statický přetlak soustavy činil pouhých 200 kPa,
činil by tlakový spád 20 kPa pouhých 10% a přetlak, zabraňující uvolňování plynů, by v nejnižším podlaží činil stále ještě 180 kPa.
Ale nemusel by již stačit v podlažích výše položených (průměrná výška osmipodlažního objektu ční 22,4 m v.sl. = 219,67 kPa).
Při správném tlakovém jištění soustav tedy problémy s hlukem příliš nenastávají.
Problém je jinde. Je v manipulacích s termostatickými hlavicemi, které na našem webu kritizujeme. Výsledky ve výše uvedené tabulce odpovídají
proporcionálnímu pásmu XP = 2K, tedy zdvihu kuželky cca 0,5 mm. I po snížení maximálního zdvihu kuželky na 150% pracovní hodnoty evropskými
normami, činí stále ještě maximální povolený zdvih kuželky 0,5 * 1,5 = 0,75 mm, ale mnoho soustav je vybaveno i staršími typy ventilů, kde plný
zdvih kuželky činil cca 3 mm.
Pokud na ventil působí malý diferenční tlak čerpadla, nemusí být po plném otevření hlavice vzniklý nadprůtok kritický, ale při tlakovém spádu
například 59,044 kPa, může termostatickým ventilem při plném otevření hlavice proudit i více než 1000 kgh^-1 a to způsobí nadměrný hluk
i u ventilů moderních, natož pak u ventilů starších, kde nadprůtok může být i značně vyšší.
Vyvolávání nadprůtoků manipulacemi s termostatickou hlavicí je přitom destrukční pro funkci soustavy a vlastně nesmyslné, protože přivedené
množství tepla není nominální otopnou plochou úměrně předáno do místnosti a neekonomicky se vrací zpět (například při průtoku 3000%
se zvýší výkon tělesa cca o 10%).
Z výše uvedených výsledků vidíme, že správně navržené a správně provozované soustavy nehlučí ani při tlakovém spádu na ventilech
kolem 50 kPa a že projektem musí být řešeno seřízení celého kompletu TRV, tedy i seřízení termostatické hlavice, které zabraňuje neekonomickým
nadprůtokům i hlučnosti a společně s nastavením všech armatur na korigované průtoky, zajišťuje v termohydraulických soustavách nejvyšší
úspory tepla regulační technikou. V řádu tisíců bytových jednotek s termohydraulicky řešenými soustavami se hlučnost nevyskytla ani
v jediném případě.

Drastické metody odstraňování hluku
V případech, kdy firmy nemohou zajistit termohydraulické seřízení soustavy, uchylují se k "bourání stropů" a k obalování potrubí ve snaze,
oddělit jej od stavební konstrukce. Stropy se vrtají za účelem vytvořit otvor "cca 30 x 30 cm" (otvory stropních dutinových panelů mají průměr
17 cm nebo 23 cm podle typu konstrukční soustavy, takže doporučeným otvorem 30 x 30 dochází ke statickému narušení konstrukce).
Odstraněn je tím hluk způsobený třením povrchu potrubí o chráničku (skřípání), ale nikoliv trakční hluk (šumění a pískoty uvnitř potrubí
a armatur a není plně odstraněn ani dilatační hluk (praskání), vyvolaný prudkými změnami teplot při ručním otevírání a uzavírání armatur
(praskání by se v tomto případě vyskytovalo i u potrubí volně visícího ve vzduchu). Drastické metody jsou tedy odstraňováním následků, ale
nikoliv příčin hlučnosti dynamických otopných soustav.
Největším nešvarem, způsobujícím hlučnost a nízkou úspornost dynamických otopných soustav, jsou právě ruční manipulace s regulační
technikou, která pro takové použití nebyla nikdy vyvinuta a "odborná doporučení" manipulovat s termostatickými hlavicemi svědčí
o nepochopení funkce dynamických soustav.
Negativní vliv ručních manipulací je ale řádově menší u soustavy termohadraulicky seřízené, která nepracuje s klasickým průtokem,
ale s průtokem korigovaným, při kterém jsou správně aktivována teplotní čidla. Takže - pokud si u soustavy TH "zakroutíte s hlavicí",
snížíte si sice účinnost regulačních procesů, ale nevyvoláte nadměrnou hlučnost soustavy. Termohydraulicky seřízená soustava je totiž
navíc vyvážena i TERMICKY.

Těleso	Průtok (kgh^-1) - tp°C	Celková áDp TRV (kPa) kuželka+clona	Trakční hlučnost (dBA)
-407-	195,59 - tp = 87,96	29,876	26,06
-408-	129,30 - tp = 87,96	31,595	25,54
-307-	146,92 - tp = 88,60	40,809	28,67
-308-	76,99 - tp = 88,60	23,670	21,89
-207-	141,22 - tp = 89,05	37,717	27,67
-208-	74,00 - tp = 89,05	59,044	26,59
-107-	155,04 - tp = 89,37	45,468	30,12
-108-	90,73 - tp = 89,37	32,893	25,23