Unwucht von Ventilatoren als Schall Verstaerker

Bei einem Besuch zu einer Installation von 3 VRF-Anlagen habe ich festgestellt das die Schallemission bei einer der Anlagen deutlich höher war als bei den anderen. Ein typisches Wummern (Ab- und Zunehmender Ton) waren die Ursache. Mein Verdacht war da hier ein Lagerschaden eines Ventilators vorliegt. Der Anlagebetrieber hat mir dann bestätigt das sich in der Kälteperiode Eis am Gerät aufgebaut hat, das mit dem Ventilatoren streifte.

Unwucht und Lagerschäden gehören zu den typischen Ursachen für erhöhte Schallemissionen an Ventilatoren von Wärmepumpen, Kälte- und Klimageräten, sie verstärken sowohl Luft- als auch Körperschall deutlich.

Unwucht
Unwucht bedeutet, dass die Massenträgheit des Laufrads bzw. Rotors nicht mehr symmetrisch zur Drehachse verteilt ist (z.B. durch Schmutz, Eisansatz, verbogene Schaufel, fehlendes Ausgleichsgewicht).
Im Betrieb erzeugt die Unwucht eine sinusförmige Erregerkraft mit 1× Drehfrequenz, die Lagerböcke, Rahmen und Verrohrung in Schwingung versetzt und als tieffrequentes Brummen bzw. Dröhnen hörbar wird.

Typische Symptome
Zunehmendes Brummen/Vibrieren proportional zur Drehzahl, oft ohne stark ausgeprägte Hochfrequenzanteile.

Lagerschäden
Akustisch äußert sich das als raues Surren, Schleifen oder mahlendes Geräusch, das mit Drehzahl und Last zunimmt.

Wechselwirkung Unwucht und Lager
Dauerhafte Unwucht erhöht die dynamische Lagerbelastung und beschleunigt so den Lagerverschleiß.

Auswirkungen auf Schallemission
Unwucht/Lagerschäden können den Schallleistungspegel zusätzlich um mehrere dB(A) erhöhen. Die Schallpegel-Zunahme liegt hier meist im Bereich von 3–8 dB(A). Neben dem reinen Lüftergeräusch kann sich auch die Körperschallübertragung erhöhen.

Bei Inverter geregelten Geräten tritt das Problem besonders kritisch in Teillast-Drehzahlbereichen nahe Eigenfrequenzen von Rahmen, Konsole oder Leitungen auf (Resonanzüberhöhung) hier kann die Schallpegel-Zunahmen deutlich > 10 bis 20 dB(A) liegen.

Auf Betriebsstunden achten
Für Großventilatoren in Wärmepumpen- und Klima-, Kälte-Anwendungen liegen die typische Auslegung der Lagerlebensdauern grob bei etwa 40 000–60 000 Betriebsstunden, je nach Lager- und Motortyp, Betriebsbedingungen und Hersteller.

Motorlager werden oft mit bis zu ca. 50 000 h Lagerlebensdauer angegeben; Wartungsunterlagen nennen Inspektion z.B. alle 5 000 h und eine Grundrevision, wenn die L10-Lebensdauer nach 5–7 Jahren Dauerbetrieb überschritten ist (≈ 25 000–40 000 h/Jahr → 125 000–280 000 h kumulativ). L10 ist das nach DIN/ISO 281 definierte „nominelle“ oder „Basic Rating Life“ von Wälzlagern.

Die meisten Anlagen werden wesentlich länger betrieben was wiederum bedeutet das bei den meisten Unwucht und Lagerschäden während der Betriebsdauer über die Jahre auftreten können.

Wartungsempfehlungen sehen deshalb regelmäßige Kontrolle auf „freien Lauf“ und Prüfung auf Unwucht/Lagerschäden im Intervall von etwa 6–12 Monaten vor.​ Ein weiterer Grund um die Anlagen regelmäßig zu Warten..

Unwucht / Lagerschäden bei Ventilatoren