Úspora energie ve vzduchotechnice a klimatizačních systémech

PROČ PROVÁDĚT ZÁVĚREČNÉ TESTY ÚNIKU VZDUCHU?

Závěrečné testy by měly být součástí každého projektu a realizace vzduchotechniky a klimatizačních systémů.

S příchodem nového standardu ČSN EN 13779 v květnu 2005-Větrání nebytových budov - Všeobecné základy a požadavky na větrací a klimatizační systémy, se stávají stále důležitějšími testy úniku vzduchu z těchto systémů. Všichni zúčastnění, od dodavatele k architektovi, by měli spolupracovat na přesném popsání výchozí situace a kritériích pro užívání, členění a požadavcích na klimatizační a vzduchotechnický systém.

Požadavky [2] standardu mají smluvně zajistit dokumentaci všech klíčových částí projektu a plánování stavebních prací, změn a úprav, ke kterým dojde v průběhu stavby. Důležité kroky mají být konzultovány se všemi zúčastněnými stranami. Dodržování podmínek, které je nutno vzít v úvahu na začátku, během stadia projektování a plánování, je stejně nutné, jako ověření, jestli jsou tyto podmínky realizovány. Za tímto účelem, jak [2] říká, musí být způsob ověřování definován předem.

Jednou z možností je předávací proces a tedy závěrečná kontrola (lze ji provádět i průběžně) předávaného díla. Toto funkční měření, kontrola funkčnosti systému, se neprovádějí jen kvůli podmínkám technických norem, ale také v zájmu všech zainteresovaných stran. Proto se výše zmiňovaná norma vztahuje k podmínkám v ČSN EN 12599 Větrání budov - Zkušební postupy a měřící metody pro přejímku instalovaných větracích a klimatizačních systémů. Také zahrnuje test těsnosti.

Těsnost potrubí je potřeba uvažovat při návrhu vzduchotechnického systému, aby bylo zajištěno dostatečné množství proudícího vzduchu v systému. Proto jsou jako směrnice pro odborné pracovní metody při výstavbě testy těsnosti zmiňovány. Zároveň je čím dál tím větší důraz kladen na snížení energetické náročnosti provozu zařízení, které má přímou souvislost s těsností potrubí. Čím těsnější potrubní systém, tím menší ztráty a tedy i nižší spotřeba energie pro distribuci vzduchu.

Závěrečné zkoušky, proto i testy těsnosti vzt systémů, jsou odůvodnitelné jak technicky tak ekonomicky a nabízejí dodavateli možnost provedení kompletní dokumentace k předání stavby dle smlouvy.

MĚŘENÍ ÚNIKU VZDUCHU DLE NORMY

Podle [2] by testy těsnosti měly být provedeny ve všech stádiích výstavby, ve kterých může být těsnost testována a požadované opravy mohou být ještě snadno provedeny. Procedura je do detailů popsána v [3].

Při montáži systému je rozumné provést měření těsnosti na dostatečně velkém úseku, který je definován v ČSN EN 12237 jako plocha potrubí nejméně 10 m². Všechny otvory systému musí být uzavřeny a ventilátor je spojen pomocí zařízení, které měří průtokové množství (kalibrované omezující zařízení). Laboratorní zkoušky jsou prováděny podobně. Testování tlakových hodnot 200 Pa, 400 Pa nebo 1000 Pa jsou doporučena pro přetlak při přívodu vzduchu nebo podtlak při jeho odtahu. Test by měl být proveden také pro střední hodnoty provozního tlaku.

Pro zjištění množství úniku vzduchu musí být určena plocha potrubí shodující se s ČSN EN 14239.

Vydělíme-li množství uniklého vzduchu plochou potrubí, získáme třídu těsnosti potrubí, resp. Hodnotu uniklého vzduchu dle tabulky 1.

Třída těsnosti	Mezní hodnoty množství uniklého vzduchu (fmax) l x s-1m-2
A	0,027 x pt0,65
B	0,009 x pt0,65
C	0,003 x pt0,65
D	0,001 x pt0,65

Tab.1 Ve shodě s ČSN EN 12237 jsou mezní hodnoty těsnosti použity pro vyhodnocení

Ve shodě s [4] musí dojít ke korekci při odchylkách teploty a atmosférického tlaku.

CO VZÍT V ÚVAHU BĚHEM PLÁNOVÁNÍ

Z popisu kontrolního procesu je patrné proč [2] požaduje definici kontrol během stadia plánování. Časným určením oblastí, které musí být kontrolovány, sladěním s montážním procesem, je možné provést rychlá měření a minimalizovat omezení stavby.

BĚHEM PLÁNOVÁNÍ TESTOVÁNÍ JE TŘEBA SE ZAMĚŘIT NA NÁSLEDUJÍCÍ:

• vymezit úseky, které mají být testovány
• užít vhodných potrubních komponentů
• jmenovat dodavatele jako osoby odpovědné za závěrečnou kontrolu
• podmínky montážního procesu a staveniště
• přístupnost potrubního systému se zřetelem k ostatním činnostem
• zajistit ventilátory a zařízení na měření průtoku vzduchu nebo zařízení, které kompletně testuje těsnost obr. 1
• zajistit komponenty pro utěsnění konců testovaného úseku

Obr 1. Ventilátory a měřicí zařízení mohou být získány od vhodného dodavatele nebo mohou být pronajaty.
Nejlepším řešením je kompletní kontrolní jednotka testující těsnost.

PRAKTICKÁ REALIZACE

Utěsnění otevřených konců v potrubním systému má velký význam! Improvizované plastové kryty s těsnící páskou a jiné varianty mohou způsobit velkou chybu v měření a nepoužitelnost získaných závěrů.

Použitím vhodných komponentů vzduchotechnického systému lze testování uskutečnit dodatečně, popřípadě využít jejich dalších funkcí, jako je např. snadné čištění viz obrázky 2,3.

Obr. 2 Na příklad přetlakový box (plenumbox), který po odmontování
distribučního prvku může být utěsněn obyčejnou záslepkou.

Pokud jsou tyto komponenty zahrnuty již v projektu, nedojde skoro k žádnému nárůstu ceny, kromě pracovního času. U čtyřhranného potrubí mohou být utěsněny prakticky pouze čelní stěny. Spojení ventilátoru nebo měřicího zařízení může být provedeno prostřednictvím připraveného koncového krytu nebo redukčního spoje.

Obr. 3 Instalace čistícího víka, kterým lze zavést uzavírací balónky,
a tak systém nemusí být uzavřen a koncové kryty nemusí být namontovány.

MNOŽSTVÍ UNIKLÉHO VZDUCHU JE PŘÍLIŠ VYSOKÉ?

Realizace testu těsnosti většinou nepředstavuje problém. Problémy vznikají, když smluvně stanovená těsnost neodpovídá testům! Je tedy potřeba hledat zdroj problému v použitých komponentech odpovídajících těsnosti a zjistit zda montáž byla provedena důkladně. Současný stav technologie vyžaduje užití potrubí zaručené jakkosti, nejméně těsnost skupiny C, dosažitelné ve shodě s [4] - také důkladnou montáž čtyřhranného potrubí!

Pokud je množství uniklého vzduchu příliš vysoké, nejprve je dobré provést důkladnou kontrolu utěsněných potrubních záslepek, optimální jsou pro takový test uzavírací balónky použitelné do průměru 500mm viz obr. 4. Potom by měla být provedena kontrola instalovaného potrubí.

Obr. 4 Uzavírací balónky

Často je hledání netěsnosti z různých důvodů obtížné:

• Omezená přístupnost kvůli smontování
• Únik často zahrnuje malé úniky
• Velký rozměr pro použití kouřových patron ke kontrole diagonálních spojů
• Užití kouřových patron je z hygienických důvodů nežádoucí

Důsledkem je obvykle postupné utěsňování všech spojení, pokud jsou přístupné. Toto však není rozumné řešení zejména proto, že je drahé. Pozornost tedy musí být od začátku zaměřena na instalaci vhodných komponentů.

CHARAKTERISTIKY KOMPONENTŮ SE ZAMĚŘENÍM NA TĚSNOST

Účinky úniku mohou být ukázány na velice jednoduchém příkladu:

Kdo by neznal díry po samořezných šroubech či díry pro nýty, které dost často nejsou znovu utěsněné?

Jeden otvor o průměru 3 mm, který není utěsněn, způsobuje ztrátu 320 litrů vzduchu za hodinu při tlaku 250 Pa v potrubním systému!!! Viz obr. 5.

Obr. 5 Dva neutěsněné otvory po šroubech v tomto testu zvyšují objem uniklého vzduchu
koeficientem 3.6 - zhoršení více než jedna skupina vzduchotěsnosti!

Obr. 6 Rozdíly v těsnosti potrubí čtyřhranného a kruhového

Těsné spojení komponentů hraje významnou roli. Časté utěsnění lepicí izolační páskou nebo za studena tuhnoucím pojivem, je hodnoceno jako lepší než gumové těsnění. Jednoduchý experiment, který zapotil nejednoho technika, to může vyvrátit. Ve skutečnosti, při tlaku 250 Pa a spojení páskou je objem uniklého vzduchu vyšší o přibližně 400 l/h na metr těsnění ve srovnání s lepším gumovým těsněním. Stále mluvíme pouze o potrubí kruhového průřezu, pro potrubí čtyřhranné je charakteristická vysoká netěsnost. Způsob jakým je klasické čtyřhranné potrubí spojováno i technologie výroby neumožňuje jednoduše zvýšit jeho těsnost. Také by mělo být zmíněno, že je čtyřhranné potrubí obecně ve značné nevýhodě, pokud jde o těsnost kvůli geometricky větší ploše, kterou je potřeba těsnit viz obr.6. Montáž čtyřhranného systému je časově náročná, musí se při ní postupovat pečlivěji a důkladněji. Kruhové systémy jsou proto funkčně lepší a montážně snazší.

NA CO SE TEDY ZAMĚŘIT, ABY ZTRÁTY NETĚSNOSTÍ BYLY CO NEJMENŠÍ?

Plánování:

Zvažte požadavky těsnosti daného projektu s ohledem na druh technologie, konstrukčních podmínek a zadání pro dokumentaci tendru v souladu se smluvní dohodou dodavatele.

Vhodný výběr produktu - několik postřehů:

• V tolerancích kruhového potrubí vyrobeného v souladu s ČSN standardy není záruka pro těsnost!!
• Kruhové komponenty s přírubovým těsněním nejsou vhodné vzhledem ke skutečnosti, že kvůli izolační pásce nelze dosáhnout v konstrukčních podmínkách třídy těsnosti C!
• Kruhové komponenty, které splňují přinejmenším třídu těsnosti C, mají někdy charakteristiku třídění velikosti gumového těsnění. Stejnou velikost gumového těsnění pro všechny nominální průměry lze považovat za indikaci netestovaných produktů. Viz obr. 7.
• Pro hranaté vzduchovody byste měli žádat vyšší třídu těsnosti!
• Zajistěte použití kvalitních systémových komponentů doporučených výrobcem.

Plánujte vhodné uskladňovací místo, abyste zabránili poškození a znečištění materiálu.

Obr 7. Příklad odstupňovaného systému přírubového těsnění

Nákup:

Objednání materiálu v souladu s plánováním (z důvodu ručení!)
Objednejte komponenty od známých dodavatelů/výrobců (záruka!), (Komponenty z rozdílných zdrojů k sobě často nepasují!)
Zajistěte dostatečně bezpečný převoz, aby se zabránilo poškození komponentů
Zvažte místo konstrukce z hlediska vyložení a uskladňovacích prostorů

Montáž:

Opatrné vyložení, uskladnění a převoz na místo konstrukce

• Zvláště čtyřhranné potrubí by nemělo být zavěšeno v jediném bodě. V případě potřeby použijte zvedací zařízení.
• Skladujte pouze na rovném povrchu v čistém místě.

Proveďte kontrolu případných poškození/deformací

• Kruhové komponenty jsou méně náchylné k poškození, avšak vnitřní spojovací konec by se měl z tohoto důvodu kontrolovat.
• Těsnění musí být bez poškození.
• U segmentových kruhových komponentů věnujte pozornost zejména tomu, že segmenty se nesmí otáčet, segmenty musí mít úplně uzavřený spoj nebo šev, segmenty nesmí mít žádné deformace v oblasti spoje, měly by mít zatěsněné spoje.
• Čtyřhranné kusy: musí mít rovný povrch přírub, nesmí mít deformace v oblasti příruby, nesmí mít deformace potrubních stěn v oblasti příruby, musí mít dobře uzavřený a utěsněný podélný šev, nesmí být zprohýbané.

Profesionální, vhodné zavěšení

• Podélná nebo povrchová podpěra, ne jednobodové zatížení u čtyřhranných vzduchovodů
• Pro kruhové systémy: Zařízení nebo podpora zajišťující kruhovou stabilizaci
• Vzduchovody nesmí nést další zátěž

Profesionální montáž a těsnění

• Čtyřhranné vzduchovody: v případě nutnosti použijte vhodný otestovaný těsnící materiál, nebo materiál doporučený výrobcem
• Kruhové potrubí: použijte vhodné šrouby (seznamte se s doporučením výrobce), použité komponenty lze znovu použít jen z velmi male části, proto používejte pouze nové, uzavřete nechtěně vyvrtané otvory

Uvedený seznam doporučení není zcela detailní a měl by vést k vyvarování se škod a ztrát.

ZÁVĚR

Řetěz je pouze tak silný jako jeho nejslabší článek. Proto uvádíme několik tezí:

• I nejlépe naplánovaný záměr je zbytečný v případě že komponenty neodpovídají cílům plánování (a smluvním dohodám).
• Pouze při profesionální montáži kvalitní produkt splní plánované očekávání.
• Nákup systémových produktů se doporučuje pouze od jednoho dodavatele, vyhněte se nákupu od rozdílných (a neověřených) výrobců.
• Ani nejlepší montáž nezajistí vzduchotěsný systém při použití nevhodných komponentů!

SEZNAM LITERATURY

[1] Lindab AB, Air Duct Systems 2004 - 2007, katalog Ljugbergs Tryckeri AB, Klippan
[2] ČSN EN 13779 Větrání nebytových budov - Všeobecné základy a požadavky na klimatizační a větrací systémy, ÚNMZ 2005
[3] ČSN EN 12599 Větrání budov - Zkušební postupy a měřící metody pro přejímku instalovaných větracích a klimatizačních systémů, ÚNMZ 2003
[4] ČSN EN 12237 Potrubí - Pevnost a těsnost kovového plechového potrubí kruhového průřezu, ÚNMZ 2003
[5] ČSN EN 14239 Větrání budov - Vzduchovody - Měření plochy povrchu vzduchovodů, ÚNMZ 2004