Minimalizace ztrát vzduchu v potrubních systémech a klimatizačních jednotkách

Unikátní měřicí systém nazvaný P.A.N.D.A. (Positive and Negative Ductwork Accreditation system), který vyvinula společnost Airflow Lufttechnik, umožňuje rychlé a přesné prověření stavu vzduchotechnického systému nebo jednotek. Výsledkem je nejen určení vzduchotěsnosti systému, ale i zviditelnění problémových míst úniku.

Současný trend úspor energií musel nutně zasáhnout i oblast vzduchotechniky. V tomto konkrétním případě se jedná o co největší minimalizaci ztrát vzduchu v potrubních systémech a klimatizačních jednotkách. Např. jen špatnou montáží vzduchotechnického potrubí a špatným utěsněním lze ztratit až 30 % dopravovaného a upraveného vzduchu. Řešením v tomto případě nemůže být zvyšování výkonu ventilátoru (jednotky) s následným nárůstem rychlosti v potrubí, nárůstem tlakových ztrát, zvýšení hlučnosti a konečně i vyššími energetickými nároky pro přípravu vzduchu (ohřev, chlazení, vlhčení atd.). Jedinou správnou cestou je dosažení co nejlepší těsnosti celého systému.

Třídy vzduchotěsností

Současná legislativa tento problém popisuje v normách DIN EN 12237 pro kruhové potrubní rozvody, DIN EN 1507 pro čtyřhranné rozvody a dále pak např. v normách DIN EN 1886 (Větrání budov – potrubní prvky – Mechanické vlastnosti) a DIN EN 13141-7 (Větrání budov – zkoušení výkonu – větrací jednotky). Od 1. 1. 2010 nově dle ČSN EN 15727 (Větrání budov – Potrubí a potrubní komponenty, těsnost, třídění a zkoušení).

Z prvně jmenované normy DIN EN 12237 je velice dobře patrné, jak se dnes třídy netěsnosti označují, jak mají být testovány a jaké jsou mezní hodnoty míry úniku vzduchu (Tab.1).

Na základě výše uvedených požadavků vyvinula firma Airflow unikátní měřicí systém nazvaný P.A.N.D.A. (Positive and Negative Ductwork Accreditation system).

Tab. 1: Třídy vzduchotěsnosti podle DIN EN 12237
Třída vzduchotěsnostiMez statického tlaku (ps) [Pa]Mezní hodnoty míry úniku vzduchu (fmax)
[m3.s-1.m-2]
PřetlakPodtlak
A5005000,027 × ptest 0,65 × 10-3
B1 0007500,009 × ptest 0,65 × 10-3
C2 0007500,003 × ptest 0,65 × 10-3
D2 0007500,001 × ptest 0,65 × 10-3

Systém P.A.N.D.A.

Měřicí systém je určen především pro zjišťování netěsnosti sestav klimatizovaných potrubí a vzduchotechnických systémů. Využití najde ovšem i v dalších aplikacích např. při zjišťování netěsností čistých prostor, určení netěsnosti klimatizačních jednotek atd.

P.A.N.D.A. dokáže rychle otestovat daný systém na podtlak i přetlak pro nominální hodnoty tlaku do ±2500 Pa. Průtok je možné nastavit v rozmezí od 3,6 až do 720 m3/hod. Metodika měření přesně odpovídá nejnovější normě EUROVENT 2/2 (European directive) a našim klasifikačním normám ČSN EN 1507, ČSN EN 12237 (třída vzduchotěsnosti A,B,C,D). Požadované hodnoty průtoku resp. tlaku v průběhu zkoušek lze snadno nastavit elektronickým regulátorem otáček v podobě frekvenčního měniče. Průtok je snímám a měřen pomocí Wilsonovy mříže (vyšší průtoky) nebo dýzy (nízké průtoky). Tlaková diference a teplota je vyhodnocována multifunkčním přístrojem TA460P, který přepočítává a indikuje přímo skutečný průtok s přesností ±2,5% z naměřené hodnoty ±0,01 l/s. Druhý přístroj (digitální mikromanometr PVM620) snímá a zaznamenává hodnoty statického tlaku (podtlaku) měřeného systému s přesností ±1% z naměřené hodnoty ±1 Pa.

Data je možné ukládat do paměti přístrojů a následně vyhodnotit na PC (přenos dat pomocí USB kabelu). K dispozici je i přímý tisk na minitiskárnu 8934 (Bluetooth připojení). Výsledek měření tak můžete předat zákazníkovi ihned po skončení testu, pokud to požaduje. Systém je vybaven i zařízením umožňujícím provádět během testu vzduchotěsnosti kouřovou zkoušku. Ta velice rychle odhalí případné netěsnosti a problémová místa s následnou možností jejich utěsnění.

P.A.N.D.A. je mobilní a lze ji převézt osobním vozem. Oba přístroje TA460P a PVM620 lze využít i samostatně pro další VZT měření. Všechny deklarované přesnosti jsou podloženy kalibračními certifikáty, které jsou součástí dodávky systému.

Měřicí systém P.A.N.D.A.

Praktická měření rozvodů klimatizací

Rozvodné systémy vzduchotechnických a klimatizačních zařízení pro použití, na která se vztahují požadavky na požární bezpečnost a dále pro použití, na která se nevztahují požadavky na požární bezpečnost.

1. Jsou tzv. „stanoveným výrobkem” ve smyslu zákona č. 22/1997 Sb. o technických požadavcích na výrobky v platném znění a dále se na ně vztahuje.

2. Nařízení vlády č. 163/2002 Sb., ve znění nařízení vlády č. 312/2005 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na vybrané stavební výrobky.

Je nutno posoudit bezpečnost výrobků před uvedením na trh, posoudit shodu s normami a vydat o bezpečnosti výrobku před uvedením na trh tzv. „prohlášení o shodě” dle výše uvedeného zákona, jinak se výrobce vystavuje nemalému finančnímu postihu. Pro prohlášení o shodě je nutno posoudit vlastnosti výrobku s ohledem na bezpečnost dle evropských a popř. českých norem.

Důležitá je deklarace použití výrobku ve stavbě s ohledem na šest základních požadavků uvedených v nařízení vlády, k tomu slouží přiložené technické návody jako určité vodítko pro výrobce a Autorizované osoby při prokazování shody.

V praxi je jednou z nejdůležitějších vlastností určování velikosti netěsnosti na kovových plechových potrubních prvcích a sestavách (normy citovány v úvodu).

Každá z norem udává přesně požadavky a metodu měření. Při praktických aplikacích jsou výrobky sestaveny do zkušební trasy a na ní se měří únik v závislosti na čase přepočtený na celkovou plochu a udává se tzv. „faktor úniku”, podle něhož se klimatizační potrubí klasifikují do 4 skupin (A, B, C, D). Z výsledků je vidět, s jakou přesností každý výrobce pracuje (největší úniky jsou ve falcích výrobních spojů, v napojení rohovníků a lišt, další netěsnosti vznikají při montáži).

První praktická měření se systémem P.A.N.D.A. na vzorcích sestav potrubí (čtyřhranných a kruhových) probíhají v těchto dnech ve Strojírenském zkušebním ústavu v Jablonci nad Nisou. V tab. 2 je malá ukázka výstupu z měření vzorku čtyřhranného ocelového potrubí z pozinkovaného plechu tl. s = 0,7 mm o rozměrech 600 × 600 mm a délky 3000 mm.

Po ukončení zkoušek a jejich komplexním vyhodnocení bude připraven seminář pro odbornou veřejnost s praktickými ukázkami měření na vzorcích klimatizovaných sestav v SZÚ.

Praktická měření v laboratoři firmy ATREA s.r.o.
Tab: 2: Ukázka výstupu z měření vzorku čtyřhranného ocelového potrubí z pozinkovaného plechu
Vzorek 2211.09.2395.001
Typ potrubí: čtyřhranné ocelové potrubí z pozink. plechu tl. s = 0,7 mm, zesílené provedení se stahovací svorkou; přírubová lišta PP 20
Rozměry [mm]: 600 × 600 – 3000
Tlak
[Pa]
Počáteční stav
[m3]
Konečný stav
[m3]
Celkový únik
[m3/360s]
Faktor netěsnosti f [m3/s.m2]faktor netěsnosti fmax [m3/s.m2]Třída netěsnosti
podle normy EN 1507:2006
třída Atřída Btřída Ctřída D
4001 675,11 675,90,80,3091,3260,4420,1470,049B
5001 676,21 677,31,10,4241,5340,5110,1700,057B
7001 677,51 678,81,30,5021,9080,6360,2120,071B
10001 679,01 680,41,40,5402,4060,8020,2670,089B
15001 680,71 682,61,90,7333,1321,0440,3480,116B
20001 683,41 685,62,20,8493,7761,2590,4200,140B
25001 686,11 688,82,71,0424,3651,4550,4850,162B
-2001 911,61 912,20,60,2320,8450,2820,0940,031B
-5001 912,31 913,41,10,4251,5340,5110,1700,057B
-7501 913,41 914,81,40,5401,9960,6650,2220,074B

Měření klimatizačních jednotek

Jak snadno, rychle a efektivně lze systém P.A.N.D.A. využít pro testování klimatizačních jednotek jednoznačně prokázala praktická měření v laboratoři firmy ATREA s.r.o., kde byla otestována jednotka DUPLEX 540 ECV. Nejen že byly hodnoty úniku vzduchu exaktně změřeny, ale v krátké chvíli byla za pomoci kouřových patron rovněž přesně lokalizována jednotlivá místa drobných úniků, jejichž součet je v konečném výsledku relevantní. Systém P.A.N.D.A. se tak navíc stává neocenitelnou pomůckou při vývoji nových produktů a zkvalitňování jejich výroby.

Autor: Ing. Roman Rybín
Foto: Archiv firmy