SCHALLSCHUTZ FÜR HVAC ANLAGEN - News

Aufbau einer Schallschutzhaube für 10 Solar-Wechselrichter.

Fri, 15 Aug 2025 16:55:32 GMT

Bei einem PV-Feld das unmittelbar an ein Wohngebiet grenzt, verursachte der Betrieb der Wechselrichter, vorallem in den Sommermonaten zu Lärmklagen durch die Anwohner.

Die dominierenden Schallfrequenzen bei Photovoltaik (PV) Wechselrichtern lassen sich in zwei Hauptbereiche einteilen:

Mittlere bis hohe Frequenzen (ca. 200 Hz bis 5000 Hz): In diesem Bereich dominieren vor allem Lüftergeräusche, die zur Kühlung des Wechselrichters eingesetzt werden.

Sehr hohe Frequenzen (ca. 4 kHz bis 200 kHz): Diese Frequenzen entstehen durch die internen Schaltvorgänge des Wechselrichters, insbesondere durch die Pulsweitenmodulation (PWM) bei der Frequenz- und Spannungswandlung. Diese hochfrequenten Töne können besonders als unangenehme, piepsende Geräusche wahrgenommen werden.

Die Gesamtschallleistung von Wechselrichtern liegt oft im Bereich von 65 bis 84 dB(A).

Zusätzlich führen die Reflexionen des Schalls von nahegelegenen Wänden zu einer Ausbreitung der Geräusche in weiter entfernte Bereiche, wodurch der Wohnkomfort beeinträchtigt werden kann.

Ein technisches Problem besteht darin, dass eine Erhöhung der Schaltfrequenz, um die Schallemissionen in den kaum hörbaren Bereich zu verlagern, den Wirkungsgrad des Wechselrichters negativ beeinflusst und deren Kühlaufwand stark erhöht.

Die Schallhaube für die Aufnahme der 10 Wechselrichter hat die Dimension: 11000 x 1800 x 2900 mm (L x B x H). Die Innenliegende Iosolation der Einhausung besteht aus einer 40 mm Thermischen Isolation und daraufliegend eine 40 mm Schallisolation (StratocellWhisper).

In der Haube sind auch sämtliche Strukturen für die Montage der Wechselrichter und die Durchführung der Kabel installiert.

Oeffnungen an der Unterseite der Schallhaube und im oberen Bereich ermöglichen die Zufuhr von Frischluft und zur Abfuhr der Warmluft die durch den Betrieb der Wechselrichter ensteht.

Obwohl die Schallhaube mit RAL-7016 keine Ideale Aussenfarbe hat um eine Aufheizen durch Sonneneinstahlung möglichst klein zu halten, bleibt die Innentemperatur in der Einhausung durch die Kombination von Thermischer und Schallisolation rund 5 Grad unter der Umgebungstemperatur. Dadurch kann durch den Einsatz der Schallhaube auch ein Temperaturabhängiges Derating verhindert werden, dass dazu dient empfindliche Halbleiterbauteile des Wechselrichters vor Überhitzung zu schützen und der Wechselrichter seinen Arbeitspunkt hin zu einer geringeren Leistung verschiebt.

Interessant ist aus Akustischer Sicht das die Lärmemissionen von Seiten der Behörde als Summenschalpegel beurteilt wird was die Anforderung an die Schallreduktion deutlich reduziert da die Schallquellen nicht addiert werden.

Aus der Praxisicht ein Unsinn da die Wechselrichter nie gleichzeitig im absolut identischen Betriebsmodus laufen, müssten eigentlich die Schallpegel addiert werden (ungleiche Schallquelle).

Schallhaube für 10 PV-Wechselrichter

Auswurfshöhe von Axialventilatoren bei Wärmepumpen und Kälteanlagen

Sun, 27 Jul 2025 08:24:44 GMT

Wir werden oft gefragt nach welcher Distanz der Luftstrom von Axial-Ventilatoren von Wärmepumpen und Kältanlagen noch deutlich spürbar ist, dies um eine Rezirkulation durch bauliche Hindernisse zu verhindern.

Die Berechnung der Auswurfhöhe erfolgt im Wesentlichen auf Basis der strömungsmechanischen Eigenschaften des Ventilators, der Bauart, der Luftstromrichtung und der vorhandenen Hindernisse. Eine exakte Berechnung ist komplex, da Faktoren wie der Luftstrom, die Druckverluste und Turbulenzen berücksichtigt werden müssen.

Wichtig ist:
Die Auswurfhöhe entspricht dem Bereich über der Austrittsebene des Ventilators, in dem der Luftstrom ohne nennenswerte Abschwächung oder Verwirbelung wirkt.

Bauliche Hindernisse vor der Ausblasöffnung erzeugen Druckverluste und Turbulenzen, die den Luftstrom beeinflussen und reduzieren können.
Die Luftströmung des Axialventilators folgt grundsätzlich axial, die genaue Auswurfrichtung und Strömungshöhe wird durch die Motorposition, Laufradschaufeln und eventuelle Anordnungen wie Leitwerke beeinflusst.
Zur praktischen Berechnung der Auswurfhöhe wird oft eine Kombination aus Herstellerangaben, Mindestabständen, empirischen Formeln und ggf. Strömungssimulationen (CFD) verwendet. Dabei spielen folgende Parameter eine Rolle:

-       Durchmesser und Bauart des Axialventilators
-       Luftstromgeschwindigkeit am Austritt
-       Druckverlust durch Hindernisse
-       Anström- und Ausblaswinkel
-       Abstand, Form und Höhe der Hindernisse vor der Ausblasöffnung

Für eine direkte Formel zur Berechnung gibt es keine einfache Standardformel, sondern es handelt sich um eine Konstruktion, die auf der Erfüllung der Mindestabstände und Strömungssichtungen basiert.

Schallhauben und blitzschutz

Mon, 21 Jul 2025 14:59:07 GMT

Schallhauben für Wärmepumpen, Klima- und Kälteanlagen lassen sich durch die freie Wahl der Aussenfarbe, meist Pulverbeschichtung, ideal in verschiedene Umgebungen integrieren.

Doch aufgepasst vielfach müssen die Schallhauben auch mit dem Blitzschutz verbunden werden.

Was vielfach nicht beachtet wird das die Pulverbeschichtung elektrisch isolierend wirkt und ein sehr hohen Oberflächenwiderstand (größer als 1 TΩ) aufweist, weshalb sie keinen elektrischen Kontakt für Blitzschutzanlagen ermöglicht. Dadurch wird die Leitfähigkeit an der beschichteten Oberfläche stark reduziert und eine direkte Ableitung von Blitzströmen über die pulverbeschichteten Flächen ist ohne zusätzliche Maßnahmen nicht gewährleistet.

Um Pulverbeschichtungen leitfähig zu machen, werden speziell sogenannte ableitfähige Pulverlacke (ESD-Beschichtungen) eingesetzt, die mit leitfähigen Additiven versetzt sind. Diese reduzieren die elektrostatische Aufladung und ermöglichen eine gewisse elektrische Leitfähigkeit, die aber für Blitzschutzanlagen meist nicht ausreichend dimensioniert oder spezifiziert ist.

Für Blitzschutzanwendungen bedeutet das konkret:

1)
Normale Pulverbeschichtungen verhindern aufgrund ihrer Isolation eine sichere elektrische Verbindung.

2)
Kontaktstellen im Blitzschutz müssen mechanisch von der Pulverbeschichtung befreit werden, um metallischen, leitfähigen Kontakt herzustellen.

3)
Ableitfähige Pulverlacke sind eine Sonderform, werden im Blitzschutz jedoch kaum eingesetzt, da sie nicht die hohen Strombelastungen eines Blitzes sicher führen können.

Luft-Kurzschluss bei Luft gekühlten WP's und Kälteanlagen

Thu, 17 Jul 2025 17:44:31 GMT

Bei luftgekühlten Wärmepumpen und Kälteanlagen bezeichnet die Luftrezirkulation den Vorgang, bei dem die bereits ausgetretene Luft wieder angesaugt wird. Dieser Vorgang ist in der Regel unerwünscht, da er zur Leistungsreduzierung der Anlage führt. Um dies zu verhindern, werden bei luftgekühlten Wärmepumpen und Kälteanlagen oft bauliche Maßnahmen, wie beispielsweise versetzt angeordnete Lufteintritts- und -austrittsöffnungen, eingesetzt. Dadurch wird verhindert, dass die kalte oder erwärmte Luft, die aus dem Gerät austritt, unmittelbar wieder angesaugt wird. Dies verbessert den Wirkungsgrad deutlich.

Insbesondere bei Installationen auf exponierten Flachdächern können Wind und andere Atmosphärische Einflüsse die Luftströmungen beeinflussen. Aber auch an anderen Standorten können diese Effekte auch durch Architektonische Gegenbenheiten eintreten.

Deshalb werden unsere Schallhauben nicht nur zur Schallreduktion genutzt, sondern auch, um den Lufteintritt und -austritt so zu gestalten, dass die Luft nicht rezirkuliert, sondern die Abluft gezielt abgeführt wird. In Kombination mit speziellen Kanälen auch zur Rückgewinnung von Kälte und Wärme.

Dabei spielt die Trennung des Abluft- und Zuluftbereich eine wichtige Rolle, um eine Rückführung der Luft zu unterbinden. Die Auslegung von Schallhauben und Luftdurchlässen erfolgt daher so, dass ein störungsfreier Luftstrom mit geringen Druckverlusten gewährleistet ist. Dabei wird darauf geachtet, dass die Luftgeschwindigkeit in den freien Lufteintrittsflächen 6 m/s nicht überschreitet, um Strömungsgeräusche und Leistungseinbußen zu minimieren.

Das nachstehende Bild mit offenen seitlichen Paneelen auf der Höhe des Ventilators zeigt den Betrieb einer Wärmepumpe mit einem Luftvolumen von 125.000 m³/h bei Volllast und veranschaulicht, wie die Trennung der Luftkammern einen direkten Luftkurzschluss verhindert und dies bei unterschiedlichen Ventilator-Drehzahlen und starker Verwirbelung der Luft.

Summen Schallpegel Theorie und Praxis

Sun, 13 Jul 2025 10:15:39 GMT

Bei der Planung von Schallmassnahmen von Wärmepumpen und Kälteanlagen Kaskaden (Kombination von mehreren Identischen Anlagen) gehen wir in der Theorie immer von Summen Schallpegel von zwei oder mehreren gleichen Schallquellen aus. In der Praxis werden aber mehrere Anlagen nie zur gleichen Zeit im gleichen Betriebsmodus laufen, dies durch Steuerung der Anlagen durch unterschiedliche geplante Funktionen der Anlagen etc.

Also sprechen wir in der Praxis vielfach, auch bei identischen Anlagen nicht mehr von Identischen Schallquellen, sondern unterschiedlichen Schallquellen. Ein Umstand der in Praxis der Berechnung der Schallausbreitung meist nicht berücksichtigt wird. Dies kann in der Planungsphase bereits zu falschen Prognosen bei der Bewertung von Schallemissionen und Schallimmissionen führen.

Der Unterschied in der Schallausbreitung bei gleichen und unterschiedlichen Schallquellen liegt vor allem in der Art der Überlagerung der Schallwellen und der daraus resultierenden Schallfeldverteilung.

Bei zwei gleichen, Identischen Schallquellen (gleiche Frequenz, Phase, Pegel und Anlage Betriebsmodus) können sich die Schallwellen kohärent überlagern. Dies führt zu Interferenzeffekten, bei denen sich die Schallwellen konstruktiv (Verstärkung) oder destruktiv (Abschwächung) überlagern. Dadurch entstehen Bereiche mit höherem oder niedrigerem Schalldruck, die sich im Raum verändern. Die Schallpegelzunahme beträgt bei zwei gleich lauten Quellen etwa 3 dB gegenüber einer einzelnen Quelle, da sich die Schallleistung zwar verdoppelt, die Lautstärke jedoch nicht linear ansteigt.

Bei zwei unterschiedlichen Schallquellen (unterschiedliche Frequenzen, Phasen, Pegel und Anlage Betriebsmodi) überlagern sich die Schallwellen dagegen meist inkohärent. Die Pegel addieren sich energetisch, d. h., die Gesamtlautstärke wird vor allem vom lautesten Signal dominiert. Bei einem großen Pegelunterschied (z. B. ≥ 10 dB) hat die leisere Quelle kaum Einfluss auf die Gesamtlautstärke. Interferenzeffekte sind hier weniger ausgeprägt oder nicht wahrnehmbar.

Meteorologische Bedingungen wie Temperaturgradienten oder Wind können die Schallausbreitung durch Brechung und Reflexion beeinflussen. Dies gilt für alle Quellen, macht die Überlagerungseffekte bei mehreren Quellen jedoch zusätzlich komplexer.

Zusammenfassung:
Gleiche Schallquellen können durch kohärente Überlagerung Interferenzeffekte erzeugen, die zu räumlich variierenden Schallpegeln führen, während unterschiedliche Schallquellen hauptsächlich eine energetische Addition ohne ausgeprägte Interferenz zeigen. Die Schallausbreitung selbst folgt den physikalischen Prinzipien der Wellenfortpflanzung im Medium, die höhere Schallquelle ist damit die Referenz in Bezug auf die Hörbarkeit

Installation von Schallhauben - Sicherheit vor Eile

Fri, 20 Jun 2025 07:43:24 GMT

Bei der Installation von Schallschutzhauben für Wärmepumpen und Kälteanlagen geht Sicherheit vor Eile.

Unsere Monteure Alex und Stefan zeigen hier, wie wichtig es ist, die Anlagen bei der Dachmontage abzudecken. Kleinste Metallsplitter (Aluminiumteile), Schrauben und Muttern, die auf den Verdampfer oder Verflüssiger fallen und nicht entfernt werden, können im Betrieb der Anlagen große Schäden verursachen.

Es ist also besser, abzudecken, als nach heruntergefallenen Teilen zu suchen oder einen Schaden im laufenden Betrieb zu riskieren.

Affinitätsgesetz und Ventilator-Design

Fri, 13 Jun 2025 09:36:06 GMT

Die Komplexität des Design von Ventilatoren wird oft unterschätzt und im täglichen Umgang mit Ventilatoren ist uns kaum bewusst das die Affinitätsgesetze, die Zusammenhänge zwischen Drehzahl, Volumenstrom, Druck und Leistung beschreiben, die essenziell sind für die Auslegung und Regelung von Ventilatoren sind. Konkret besagen sie:

1) Der Volumenstrom (Luftmenge) ändert sich proportional zur Drehzahl des Ventilators.

2) Der statische Druck ändert sich proportional zum Quadrat der Drehzahl.

3) Die Leistung (Energieaufnahme) ändert sich proportional zur dritten Potenz der Drehzahl.

Das bedeutet beispielsweise, dass eine Halbierung der Drehzahl nur noch 50 % des Volumenstroms liefert, aber nur noch 25 % des statischen Drucks erzeugt wird und der Energieverbrauch auf etwa 12,5 % sinkt. Diese nicht-linearen Zusammenhänge sind wichtig, um Ventilatoren effizient zu dimensionieren und zu regeln. So kann man durch Drehzahlregelung den Luftstrom anpassen und gleichzeitig Energie sparen, da die Leistung mit der dritten Potenz der Drehzahl stark sinkt.

Einfluss der Affinitätsgesetze auf die Akustik

Drehzahl und Schallleistung:
Da der Druck proportional zum Quadrat der Drehzahl und die Leistung zur dritten Potenz der Drehzahl ansteigt, führt eine Erhöhung der Drehzahl zu einem deutlich höheren Schallleistungspegel. Das bedeutet, dass eine Reduzierung der Drehzahl nicht nur den Energieverbrauch senkt, sondern auch die Geräuschentwicklung erheblich verringert.

Akustische Optimierung durch Drehzahlregelung:
Durch gezielte Anpassung der Ventiltordrehzahl kann der Luftstrom bedarfsgerecht geregelt werden, was gleichzeitig die Schallemissionen reduziert. Dies ist besonders in sensiblen Umgebungen wie Kindergärten oder Büros wichtig, wo niedrige Geräuschpegel erforderlich sind.

Strömungsbedingte Geräuschquellen:
Neben der Drehzahl beeinflussen auch geometrische Faktoren wie Gehäusegestaltung, Lüfter-Blatt Form und Spaltmasse die Aero-Akustischen Eigenschaften. Numerische Simulationen (z.B. CFD und akustische FEM-Modelle) zeigen, dass Turbulenzen im Rotorbereich und Gehäuseelemente Hauptquellen für Schall sind. Die Affinitätsgesetze helfen dabei, die Betriebsbedingungen so zu wählen, dass diese Effekte minimiert werden.

KI-Gestützte Steuerung:
Moderne Systeme nutzen die Affinitätsgesetze, um mittels intelligenter Steuerung die Ventiltordrehzahl dynamisch an den tatsächlichen Bedarf anzupassen. Dies führt zu einer Balance zwischen erforderlichem Luftstrom, Energieeffizienz und reduzierter Geräuschentwicklung.

Fazit
Die Affinitätsgesetze liefern die physikalische Grundlage, um durch Drehzahlregelung den Luftstrom effizient zu steuern und gleichzeitig die Schallentwicklung zu minimieren. Im Ventiltordesign werden sie daher genutzt, um akustisch optimierte Betriebsbereiche zu definieren und durch technische Massnahmen (z. B. Anpassung der Drehzahl, Gehäuseoptimierung) eine leisere und energieeffizientere Lüftung zu realisieren.

Roll out von Schallhauben für Grosswärmepumpen

Mon, 09 Jun 2025 21:00:30 GMT

Der Sommer hat kaum begonnen da geht es mit dem "Roll Out" verschiedener Projekte für unsere Schallhauben für Grosswärmepumpen los. Alleine im Juni 2025 gehen die nachstehenden Schallhauben für Grosswärmepumpen an den Start:

1 Schallhaube 7'800 x 4'430 x 3'440 mm L x B x H (Einzelhaube)
1 Schallhaube 6'900 x 3'800 x 3'800 mm L x B x H (Einzelhaube)
1 Schallhaube 8'900 x 6'100 x 4'100 mm L x B x H (Doppelhaube)
1 Schallhaube 10'800 x 4'800 x 3'810 mm L x B x H (Doppelhaube)
1 Schallhaube 5'480 x 2'590 x 2'788 mm L x B x H (Einzelhaube)
1 Schallhaube 18'500 x 4'600 x 4'150 mm (L x B x H (Dreifach Haube)
1 Schallhaube 3'100 x 2'200 x 2'472 mm (L x B x H) Einzelhaube

In der Summe der 11 Grosswärmepumpen ist damit eine Reduktion der Schallemissionen von 209 dB(A) geplant. Sämtliche Anlage stehen in der Nähe Schall sensibler Nachbarschaft und können ohne Schallmassnahmen unter Einhaltung der Lärmvorschriften nicht betrieben werden. Die Projekte verteilen sich auf Deutschland (Stuttgart, Berlin, Esslingen, München), Österreich (Innsbruck) und die Schweiz (Luzern).

Für die Produktion dieser Schallhauben wurden rund 1'350 m2 Alubleche mit einer Stärke von 2 mm und rund 1'600 Laufmeter an Aluprofilen plus rund 1'300 m2 an Isolation verbaut. Dazu kommen Schliesssysteme, Sensoren und eine grosse Anzahl an Befestigungsmaterial.

Höhere Schallabsorption durch Hohlräume

Mon, 09 Jun 2025 08:25:06 GMT

Es ist eine bekannte Tatsache das ein 50 mm großer Hohlraum hinter Stratocell Whisper die Schallabsorptionsleistung erheblich verbessert. Dies insbesondere bei niedrigen Frequenzen. Durch den Hohlraum können die Schallwellen tiefer in das Material eindringen, was die effektive Absorptionstiefe erhöht und die akustische Wirksamkeit insgesamt verbessert.

Im Einzelnen:
Ein 50 mm tiefer Luftspalt hinter der 50 mm dicken Stratocell Whisper-Platte verbessert die Absorption, indem er den Frequenzbereich, in dem das Material wirksam ist, erweitert und insbesondere die Absorption niedriger Frequenzen erhöht. Auf diese Weise erreicht das Paneel sein maximales Schallabsorptionspotenzial (NRC 1.0, Klasse A) und reduziert Nachhall und Echo effizienter als ein direkt auf einer harten Oberfläche montiertes Paneel ohne Hohlraum.

Der Hohlraum fungiert als Resonanzraum, der synergetisch mit der Struktur des Schaums zusammenwirkt, was zu einer besseren Dämpfung der Schallenergie führt.

Ein doppelter Hohlraum, sprich zwei getrennte Lufthohlräume hinter oder innerhalb der Installation von Stratocell Whisper-Paneelen, erhöht die Schallabsorption, insbesondere bei niedrigen Frequenzen, im Vergleich zu einem einzelnen 50-mm-Hohlraum weiter durch nochmalige gesteigerte Absorption niedriger Frequenzen. Mehrere Luftspalte erhöhen die Tiefe des schallabsorbierenden Systems, so dass Schallwellen, bei niedrigen Frequenzen, effektiver abgeleitet werden können, da sich der Weg des Schalls innerhalb des absorbierenden Materials und der Hohlräume verlängert.

Durch die Kombination von Schaumstoffschichten und Lufthohlräumen kann eine komplexere akustische Impedanz entstehen, die die Absorption in einem breiteren Frequenzbereich verbessert.

Verbesserte Gesamtabsorption:
Stratocell Whisper-Paneele erreichen bereits mit einem einzigen 50-mm-Spalt die Absorptionsklasse A. Durch Hinzufügen eines zweiten Luftraums kann die Leistung in anspruchsvollen akustischen Umgebungen wie Industrie- oder Verkehrslärmschutz weiter gesteigert werden.

Bei unseren Schallhauben Projekten für Grosswärmepumpen und Kälteanlagen haben wir deshalb die Struktur unserer Paneelen entsprechend ausgerichtet und führen diese heute je nach Anforderungen an die benötigten Schallreduktion nach Frequenzbändern mit einem Einzelnen Luftraum oder bei Projekten bei denen eine sehr hohe Schallreduktion gefordert ist mit einem Doppelten Hohlraum aus. Da StratocellWhisper nur ein geringes Gewicht hat wird auch das Gewicht der Panels nur geringfügig erhöht.

Die dauerhaften Befestigung des Material und die Schaffung der Distanzen zwischen den Schichten war eine Herausforderung die in Zusammenarbeit mit verschiedenen Experten und zahlreichen Versuchen nun elegant gelöst wurde.

Schallemissionen von PV-Invertern

Fri, 30 May 2025 09:29:10 GMT

In letzter Zeit erreichen uns praktisch täglich Anfragen zur Reduzierung der Schallemissionen von Invertern.

Inverter emittieren, über die Lüfter zur Kühlung hochfrequenten Schall, der oft als unangenehmes Surren empfunden wird. Die Lüfter drehen bei hohen Aussentemperaturen hoch, um die Elektronik vor Überhitzung zu schützen.

Durch Beachtung einiger Regeln bei der Installation können potenzielle Schallprobleme bereits bei der Planung reduziert werden. Das bei der Montage an Aussenfassaden eine entsprechende Lagerung zur Vermeidung von Vibrationen, die sich in Körperschall äußern, berücksichtigt werden muss, sei hier nur am Rande erwähnt.

Problemfälle, die wir oft im Feld sehen, sind:

1) Installation in Ecksituationen: Diese sind möglichst zu vermeiden, da sich der Schall an der zum Inverter liegenden Wand, reflektieren kann und dann unkontrolliert in andere Bereiche emittiert.

2) Noch schlimmer ist eine Ecksituation mit zusätzlich einem vorspringenden Dach direkt über dem Inverter. Hier wird der Schall nicht nur seitlich, sondern auch von oben nach unten über einen schallharten Boden reflektiert und unkontrolliert in andere Bereiche emittiert. Zusätzlich kommt es zu einer Re-Zirkulation der vom Inverter abgeführten Warmluft, die an heißen Tagen zu einem Temperatur-Derating und damit zu Leistungsverlusten führen kann. Diese Situation kann durch die Installation über einem schallabsorbierenden Untergrund, zum Beispiel über Grünflächen, verbessert werden.

3) Die Installation direkt unter Fenstern und Balkonen.

4) Bei der Installation auf Flachdächern sollte die Nähe zu Dachluken mit darunterliegenden Arbeits- oder Wohnräumen vermieden werden.

Inverter sollten im Freien an einem möglichst schattigen Standort installiert werden, damit die Kühlfunktion nicht unnötig hochdrehen müssen.

Sind die Schallemissionen immer noch zu hoch, dann können unsere Schallhauben für Inverter mit innen liegender 50 mm Isolation, (StratocellWhisper) und gezielter Führung der Zu- und Abluft Abhilfe schaffen. Zusätzlich sind die Geräte auch von Atmosphärischen Einflüssen geschützt

Modulare Schallhauben / Schallschutz für VRV/VRF Anlagen

Sun, 25 May 2025 20:47:13 GMT

Der europäische Markt für VRF/VRV-Systeme hatte 2024 ein Volumen von etwa 3,2 Milliarden Euro und wächst mit einer prognostizierten jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von rund 8,5 % in den nächsten fünf bis zehn Jahren.

Die Ende 2024 von DAIKIN angekündigte Markteinführung, seiner neuen VRV-Baureihe, die mit dem natürlichen Kältemittel R-744 (CO₂) betrieben wird unterstreicht die Wichtigkeit dieses Marktes für die führenden Hersteller.

VRF/VRV-Systeme bieten hohe Flexibilität, da sie gleichzeitiges Heizen und Kühlen in verschiedenen Zonen ermöglichen. Dies ist besonders für gewerbliche Gebäude, Hotels und moderne Wohnanlagen attraktiv.

In Innenstädten verbaut, treffen diese oft auf die Ruhebedürfnisse der Anwohner. Unser Modularen Schallhauben ermöglichen den Betrieb der Anlagen unter Einhaltung der lokalen Lärmvorschriften. Die freie Wahl der RAL-Farbe der Pulverbeschichtung ermöglicht zudem die Optische Integration in verschiedene Umgebungen.

Ob die Anlagen auf einem Flachdach, Zwischendach am Boden auf einem Betonfundament oder aufgeständert auf einem Montagrahmen installiert sind, spielt keine Rolle. Die Modulare Bauweise ermöglicht die Anpassung an die gegebenen Umstände.

Die Auslegung der Schallhauben basiert immer auf den benötigten Luftvolumen, der Luftgeschwindigkeit und der Luftführung, die möglichst von Schallsensiblen Bereichen weggeführt wird.

Bei einer Verwendung für das Kühlen und Heizen müssen die benötigten Luftvolumen auf den Heizbetrieb ausgelegt werden da benötigte Luftmenge wesentlich höher ist als im Kühlmodus. Die offenen Flächen für den Lufteintritt werden so dimensioniert das eine Luftgeschwindigkeit von 4 Metern/sec nicht überschritten wird, beim Luftaustritt rechnen wir eine maximale Luftgeschwindigkeit von 6 Metern/sec, damit stellen wir sicher das auftretender Wasserdampf, der bei der Abtauung der Anlage entsteht, rasch aus den Hauben ausgetragen um eine Vereisung zu verhindern. .

Für die Innenisolation der Schallhauben, die komplett Aluminium gefertigt sind gibt es in 2 Varianten. StratocellWhisper mit einer Stärke von 40 mm und für besonders hohe Anforderungen mit einer Stärke von 60 mm, dort wo besonders tiefe Schall-Frequenzen reduziert werden müssen.

Da die Anlage vielfach auf Flachdächern stehen kommt der Windlastsicherung eine besondere Rolle zu. Unser Kollegen Marc Müller in Hamburg Marc Müller ist unser Spezialisten zu diesem Thema der die beste Lösung gemäss Projektanforderungen findet. Nachdem unsere Schallhauben nun komplett in Deutschland gefertigt werden, war es auch Marc Müller, der in den letzten Monaten verschiedene lokale Montagteams aufgebaut hat und weitere aufbaut. Sein Einsatz ist hier verdankt. Durch seinen Effort können wir nun die Vorort-Installation in allen Regionen Deutschlands anbieten.

Aus der Produktion in Deutschland werden vor allem Kunden aus Deutschland, Schweiz, Osterreich, Frankreich und den Benelux Länder beliefert.

Schallschutz kombiniert mit Wärmerückgewinnung.

Sun, 18 May 2025 09:48:12 GMT

Bei einem kleineren Spital in Frankreich haben wir eine Schallhaube für einen Rückkühler, der zur Kühlung des OP-Traktes und der Computertomographen dient, installiert.

Die Schallhaube wurde benötigt, um die Schallemissionen des Rückkühlers zum dem Bettentrakt zu reduzieren. Der Rückkühler bewegt auf Vollast 28‘000 m3/h. Der Rückkühler wurde direkt anliegend an den Technikraum im Erdgeschoss installiert. In dem Technikraum sind unter anderem 6 Wärmepumpenboiler mit je einem Fassungsvermögen von 500 Liter installiert. Der Technikraum wird nicht beheizt.
Rasch entstand die Idee einen Teil der warmen Abluft des Rückkühlers zur Temperauranhebung im Technikraum zu nutzen und damit die Brauchwassermenge von 3‘000 Litern zu alimentieren.

Da die Wärmepumpenboiler die Umgebungsluft nutzen wurde ein Thermisch Isolierter Kanal mit Verstellbaren Lamellen direkt an der Abluftseite der Schallhaube installiert, um einen Teil der warmen Abluft in den Technikraum zu leiten.

Der freie Querschnitt, der bei voller Oeffnung der Lamellen beträgt, 1.94 m2 und ist damit auf einen Volllastbetrieb der Kälteanlage von 28‘000 m3/h bei einer Luftgeschwindigkeit von 4 Meter/sec. ausgelegt. Die Steuerung der Position der Lamellen wird über einen Druck- und Temperatursensor gesteuert. Die Lamellenposition kann damit zwischen 0° und 90° positioniert werden.

Damit wird das Delta-T für die Brauchwasseraufbereitung gesenkt, respektive ein Temperaturhub des Brauchwassers erreicht. Pro Wärmepumpenboiler werden auf Vollast rund 1‘000 m3/h an Luftvolumen gebraucht. Bei Volllast von der 6 Wärmepumpenboiler die das Brauchwasser für die obenliegende Waschküche, die Sterilisation und der Küche bereitstellen insgesamt ein Luftvolumen 6‘000 m3/h.
Um die kalte Abluft aus dem Raum zu bringen, wurde ein Thermisch Isolierter Kanal mit einem Querschnitt von 0.417 m2 installiert, der direkt mit den Abluftstutzen der Wärmepumpenboiler verbunden wurde. Damit wird die ganze Abluft nach Aussen abgeführt. Bei Volllast der 6 Wärmepumpenboiler haben wir in dem Kanal eine Luftgeschwindigkeit von maximal 4 Meter/sec.

Eine Lastgangmessung, die nun über die nächsten 12 Monate wir zeigen wie viel Strom sich bei der Brauchwasser-Aufbereitung, mit diesem Konzept sparen lässt.

Neben der Schallreduktion des Rückkühlers wurde bereits erreicht, dass in dem Technikraum nicht mehr zu einem Unterdruck und zur Raumauskühlung bei dem Betrieb der Wärmepumpenboiler kommt.

Bei diesem Projekt konnten die nachstehenden Vorteile genutzt werden. Installation des Rückkühlers direkt in kleinster Distanz zum Technikraum und der Umstand der bereits bestehenden Wärmepumpenboiler.

Schallhaube Rückkühler kombiniert mit Wärmerückgewinnung (WRG)

Bildlegende:
) Wärmepumpenboiler 2) Lufteintrittskanal 3) Wasserleitung 4) Abluftkanal 5) Verbraucher (Waschmaschine etc..) 6) Schallhaube Rückkühler 7) Kaltlufteintritt 8) Warmluft Rückkühler 9) Service-Zugang in der Schallhaube zum Rückkühler

Schallhauben und Logistik

Thu, 08 May 2025 15:10:08 GMT

Nächste Woche geht eine unserer Schallhauben für 2 Luftgekühlte Kälteanlagen in den Versand Richtung Norden.

Ich habe mal festgehalten wie viele Teile mit einer solchen Schallhaube mit den Massen:

10'400 x 4'200 x 3'500 mm (L x B x H) auf Reise gehen.

Es sind sind dies:

104 Pulverbeschichtete Alu-Paneelen
132 Pulverbeschichtet Alu Profile
416 Verschlüsse (bereits eingebaut in die Paneelen).
202 Verbinder für die Alu-Profile
816 Schrauben (Teil Selbst bohrend und Teil mit Mutter).
40 Bodenanker zur Windlastsicherung auf dem Wind exponierten Flachdach.
68 Statische Fixationen
165 m2 Isolation StratocellWhisper (selbstverständlich bereits eingebaut in die Paneelen.

Das Ganze muss dann noch mit dem Kran auf das Dach.

Das Funktionieren der Logistik und die Feinabstimmung auf der Baustelle sind hier entscheidende Faktoren für einen reibungslosen Ablauf. Etwas was im Alltag meist als Selbstverständlich genommen wird bis zum Zeitpunkt wo mal was nicht funktioniert.

Bild
(1) Zeigt die Paneels / (2) + (3) die Profile

Solarparks

Wed, 30 Apr 2025 19:39:26 GMT

Auswahl der grössten Photovoltaik-Parks in Europa (Stand 2025)

1. Energiepark Witznitz (Deutschland)
• Standort: Bei Leipzig, Sachsen
• Leistung: 650 MW
• Fläche: 500 Hektar (ca. 700 Fußballfelder)
• Module: Rund 1,1 Millionen Photovoltaik-Module
• Besonderheiten: Größter zusammenhängender Solarpark Europas, direkte Einspeisung auf Höchstspannungsebene, Beitrag zur Netzstabilität auch nachts, auf ehemaligem Braunkohletagebau errichtet- Inbetriebnahme im Jahr 2024

2. Kalyon Karapınar SPP (Türkei)
• Standort: Karapinar, Türkei (geografisch Asien, aber oft als europäisches Projekt geführt)
• Leistung: 1.350 MW
• Besonderheiten: Versorgt ca. 2 Millionen Menschen, 2023 ans Netz gegangen. Die Zählweise als „europäischer“ Solarpark ist umstritten, da die Anlage geografisch nicht in Europa liegt.

3. Fernando Pessoa Solarpark (Portugal, im Bau)
• Standort: Portugal
• Geplante Leistung: 1.200 MW
• Fläche: 1.245 Hektar
• Module: Fast 2 Millionen
• Besonderheiten: Voraussichtliche Inbetriebnahme in diesem Jahr, soll etwa 430.000 Haushalte versorgen, nachhaltige Flächennutzung mit Schafzucht und Bienenstöcken geplant.

4. Kozani Solarpark (Griechenland)
• Standort: Kozani, Westmazedonien
• Leistung: 204,3 MW
• Fläche: 450 Hektar
• Module: Rund 500.000 bifaziale Solarmodule
• Besonderheiten: Deckt den Bedarf von 75.000 Haushalten, einer der größten Parks in Südosteuropa

5. Eekerpolder Solarpark (Niederlande, im Bau)
• Standort: Groningen, Niederlande
• Geplante Leistung: 189 MWp
• Module: Über 300.000
• Besonderheiten: Größter Solarpark der Niederlande, Fertigstellung geplant für 2026.

6. Les Ilots Blandin (Frankreich, schwimmend, im Bau)
• Standort: Nordwestfrankreich
• Geplante Leistung: 74,3 MW
• Besonderheiten: Größte schwimmende PV-Anlage Europas, Fertigstellung voraussichtlich 2025.

Auswahl der Weltweit grösste Photovoltaik Parks (Stand 2025)

7. Gonghe Talatan Solar Park (China)
• Mit 15,6 GW installierter Leistung ist dies aktuell der grösste Solar-Park der Welt.

8. Hobq und Otog Front Banner Solar Parks (China)
• Beide Parks verfügen jeweils über 4 GW Kapazität und wurden 2024 fertiggestellt
• .Sie sind Teil umfangreicher Entwicklungspläne in der Inneren Mongolei.

9. Xinjiang Solar Farm / Midong Solar Park (China)
• Je nach Quelle zwischen 3,5 und 5 GW Kapazität, offiziell 2024 ans Netz gegangen
• Versorgt rechnerisch Länder wie Luxemburg oder Papua-Neuguinea ein Jahr lang mit Strom.

10. Bhadla Solar Park (Indien)
• Mit 2.245 bis 2.700 MW der größte Solarpark außerhalb Chinas
• Liegt in Rajasthan, erstreckt sich über 56.7 m2 Kilometer Wüstenfläche.

11. Golmud Solar Park (China)
• 2,8 GW Kapazität, bestehend aus 80 Einzelanlagen mit mehr als 7 Millionen Solarmodulen
• .
12. Pavagada Solar Park (Indien)
• 2.050 MW, innovatives Landpachtmodell mit lokalen Bauern
.
13. Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park (VAE)
• Aktuell rund 2 GW, Ausbau auf 5 GW bis 2030 geplant.

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Eine Auswahl von Grosswärmepumpen Projekten in Europa

Sun, 27 Apr 2025 10:56:51 GMT

Köln
Europas größte Flusswasser-Wärmepumpe / Leistung: 150 MW / Versorgte Haushalte: ca. 50.000 / Investitionsvolumen: rund 280 Millionen Euro, davon ca. 100 Millionen Euro öffentliche Förderung (Bund und EU)
Technologie: Nutzung des Rheins als Wärmequelle, Wärmepumpe arbeitet mit natürlichem Kältemittel in geschlossenem Kreislauf, Wasser wird auf bis zu 110 °C erhitzt. Beitrag: Ersetzt fossile Brennstoffe, spart jährlich ca. 100.000 Tonnen CO2 ein, erhöht Fernwärmekapazität in Köln um rund 15 %

Wien
Großwärmepumpe mit Abwasserwärme
Leistung: bis zu 110 MW (nach Fertigstellung 2027) / Versorgte Haushalte: bis zu 112.000 / Technologie: Nutzung der Abwärme von gereinigtem Klärwasser aus der Kläranlage Simmering, Stromversorgung aus Wasserkraft (Donaukraftwerk Freudenau) / Bauzeit: Bau begann 2022
Beitrag: Klimaneutrale Fernwärme, 100 % erneuerbare Energiequellen,

Bereits seit 2019 nutzt Wien Energie eine vergleichbare Anlage beim Kraftwerk Simmering

Weitere Großwärmepumpen-Projekte

In Dänemark (Esbjerg)
wurde die weltweit größte CO2-basierte Seewasserwärmepumpe von MAN Energy Solutions in Betrieb genommen (70 MW).

BASF plant die weltweit leistungsfähigste industrielle Wärmepumpe, die statt Heizwärme Dampf erzeugt. Die Anlage soll bis zu 500.000 Tonnen Dampf pro Jahr liefern und etwa 100.000 Tonnen CO2-Emissionen einsparen. Inbetriebnahme ist 2027 geplant. Zudem wird eine weitere Wärmepumpe auf einer BASF-Kläranlage geprüft, die Heizwärme für das Fernwärmenetz Ludwigshafen/Frankenthal liefern könnte.

Aalborg (Dänemark)
Dort entsteht eine Meerwasser-Wärmepumpe bestehend aus vier 44-MW-Aggregaten mit einer Gesamtleistung von 177 MW. Die Anlage soll 2027 in Betrieb gehen und rund ein Drittel der Wärmeversorgung der Stadt abdecken, dabei jährlich etwa 210.000 Tonnen CO2 einsparen. Das Kohlekraftwerk der Stadt soll 2028 stillgelegt.

Helsinki (Finnland)
Eine Luft-Wasser-Großwärmepumpe mit 20 bis 33 MW Leistung wird ab 2026 rund 30.000 Haushalte mit klimaneutraler Fernwärme versorgen und etwa 26.000 Tonnen CO2 einsparen. Es handelt sich um die weltweit größte Luft-Wasser-Wärmepumpe für Fernwärme.

Stockholm
In Stockholm sind bereits Großwärmepumpen mit insgesamt 420 MW Wärmeleistung in das Fernwärmesystem integriert. Weitere Anlagen mit bis zu 180 MW Systemleistung durch mehrere Aggregate sind in Betrieb. Diese skandinavischen Projekte dienen als wichtige Vorbilder für den Ausbau in Deutschland und anderen Ländern.

Im Rahmen des Reallabors GWP sind weitere mit Anlagen bis zu 22 MW pro Projekt geplant. https://lnkd.in/d8ssyTAW

Die Inbetriebnahmen konzentrieren sich auf die Jahre 2026 bis 2028, flankiert von umfangreichen Investitionen und Förderungen.

Verbesserte Schallabsorption durch einen Hohlraum zwischen Isolation und Aussenpaneelen

Sun, 20 Apr 2025 09:43:04 GMT

Für uns ist der Einsatz von StratocellWhisper mit einer Dicke von 50 mm oder mehr bei unseren Schallschutzhauben und Schallschutzwänden für HVAC-Anlagen unumstritten. Die Materialeigenschaften und die Schallwirkung sprechen für sich. Bei Projekten mit sehr hohen Anforderungen an die Schalldämmung bauen wir zusätzlich einen Hohlraum zwischen Dämmung und Aussen-Paneele ein.

Dadurch ergeben sich mehrere akustische und technische Vorteile:

1)
Deutlich verbesserte Schallabsorption: Ein Hohlraum von 50 mm erhöht die Schallabsorption erheblich, da der Abstand zwischen Wand und Dämmstoff wie ein Resonator wirkt. Dadurch werden insbesondere tieffrequente Schallwellen besser absorbiert und die reflektierte Schallenergie reduziert. Dies wird in der Akustik häufig gezielt genutzt, um die Wirksamkeit von Absorbern zu erhöhen.

2)
Effizientere Nutzung der Materialeigenschaften: Stratocell Whisper ist bereits als schallabsorbierender Polyethylen Schaum konzipiert, der durch seine geschlossenzellige Struktur hohe Schalldämmwerte bietet. In Kombination mit einem Hohlraum wird die Wirkung des Materials noch verstärkt, da Luftschichten als zusätzliche Dämpfungsschicht wirken.

3)
Verbesserte mechanische Entkopplung: Durch den Abstand wird die direkte Kopplung zwischen Wand und Dämmstoff reduziert, was die Übertragung von Körperschall und Schwingungen weiter verringert. Auf der Seite des Dämmmaterials verzichten wir selbstverständlich auf eine Abdeckung durch Lochbleche oder ähnliches, so dass die gesamte Absorptionsfläche des Dämmmaterials genutzt wird.

Fazit:
Ein Hohlraum von 50 mm bei der Montage von Stratocell Whisper sorgt für eine deutlich höhere Schallabsorption, verbessert die akustische Wirksamkeit und bietet praktische Vorteile bei der Montage und der technischen Ausstattung.

Wirksamer Schallschutz in der Kombination von IoT, KI und ANC-Technologie

Sun, 06 Apr 2025 09:13:15 GMT

Der Einsatz von zentrale Wärmepumpen und Kältanlage für die Versorgung von Quartieren oder für die Alimentierung von Fernwärmenetze wird immer mehr zum Thema. Dabei sprechen wir von Anlagen mit sehr hohen Luftvolumen und Mehrstufigen Kompressoren.

Bei der Planung von solchen Anlage, ist der Schallschutz in reinen Wohngebieten sowohl als auch in Mischgebieten ein zentrales Thema. Mit Passiven Schallmassnahmen, wie Schallhauben, Schallwände oder Schallkulissen lassen sich hohe Frequenz gut kontrollieren. Häufig werden aber bei der Planung, die Tiefen Schallfrequenzen zwischen 32 bis 500 Hz zu einem Unsicherheitsfaktor was die Schallemissionen im Effektiven Betrieb angeht.

Bei unseren neusten Schallhauben für Grossprojekte integrieren wir deshalb ANC-Technologie direkt in unser Schallhauben-Design. Damit kombinieren wir Passiven und Aktiven Schallschutz in unseren Einhausungen. Die ersten Pilotprojekt mit dieser Kombination sind nun am Start.

Die grosse Herausforderung die wir bereits heute sehen ist die rasche Adaption des ANC Gegenschalls auf die sich rasch verändernden Betriebszustände der Anlagen, die laufende das zu reduzierende Schallfeld verändern. Die richtige Platzierung der Sensoren und Aktoren und die rasche Verarbeitung von einer grossen Datenmenge (Signale) werden die nächsten Meilensteinen im praktischen Betrieb sein. In der Kombination von IoT, die bei modernen Wärmepumpen und Kälteanlagen heute zum Standard-Setup gehört und KI liegen die nachstehenden Entwicklungsstufen, um die Sensordaten für die prädiktive Steuerung der ANC-Technik auszuwerten.

Nach unserer Einschätzung rechnet sich die Kombination von ANC-Technologie und passivem Schallschutz zum heutigen Stand der Technik nur bei Großanlagen. Bei kleineren Anlagen im Bereich von kleinen Wohngebäuden braucht es noch einige Zeit, bis sich der Einsatz von ANC-Technologie auch wirtschaftlich rechtfertigen lässt.

Neuste Schallhauben Generation kombiniert ANC, IoT und kI

Auslegung von Schallhauben für Luftgekühlte Groß-Wärmepumpen und Gross-Kälteanlagen.

Sat, 22 Mar 2025 18:06:11 GMT

Die Auslegung von Schallhauben für Groß-Wärmepumpen und Groß-Kälteanlage orientiert sich an den nachstehenden Parametern.

1) Physische Dimension der Anlagen
2) Benötigte Luftvolumen auf Volllast
3) Statische Pressung der Ventilatoren
4) Zu erreichende Schalldämmung
5) Benötigte Service- Zugänge für Service- und Wartungsarbeiten.

Die nachstehenden Physikalischen Parameter sind bei der Planung in das Richtige Verhältnis zu setzen:

Luftvolumen, Freie Flächen, Luftgeschwindigkeit, Druckverlust.

Freie Lufteintritts und Luftaustrittsflächen (Offene Flächen Netto in der die Luft in der Haube Ein- und Austreten kann). Diese Freien Flächen müssen so dimensioniert sein, dass eine Luftgeschwindigkeit von 7 Meter/sec nicht überschritten wird. Dies aufgrund des Druckverlustes der bei 7 Meter/sec 28 Pa. beträgt. Dieser Druckverlust wird teilweise durch die statische Pressung der Ventilatoren kompensiert, die im beim Lufteintritt einen Widerstand auf dem Verdampfer überwinden müssen und auf der Druckseite die Luft über den Ventilatoren Ausstoßen muss.

Bis zu einer Luftgeschwindigkeit von 7 Meter/sec ist das Verhältnis zwischen Wärmeübertragung und Druckverlust in einem Idealen Verhältnis. Bei höherer Luftgeschwindigkeit wird die Wärmeübertragung negativ beeinflusst und der Druckverlust wird zu gross. Zudem führt eine höhere Luftgeschwindigkeit zu Strömungsgeräuschen die zu einem erhöhten Schallpegel führen.

Was bedeutet dies für die Auslegung einer Schallhaube für eine Anlage mit einem Luftvolumen von 170‘000 m3/h.

Um die benötigte freie Fläche bei einem Luftvolumen von 170’000 m³/h und einer Luftgeschwindigkeit von 7 m/s zu berechnen, muss zuerst den Luftvolumenstrom in die passenden Einheiten umrechnen und anschließend die Formel für den Luftvolumenstrom verwenden.

Die freie Fläche bei einem Luftvolumen von 17'000 m³/h bei einer Luftgeschwindigkeit von 7 m/s beträgt rund 6,93 m².

Da der Abluft- und Zuluft- Bereich getrennt ist, um eine Rezirkulation der Luft zu verhindern, muss die freie Fläche von mindestens 6.93 m2 sowohl auf der Ansaugseite sowie bei Luftaustritt sichergestellt werden.

Schallmaskierungseffekte

Sun, 02 Mar 2025 09:32:48 GMT

Wärmepumpen und Kälteanlagen stehen im Spannungsfeld zwischen energieeffizienter Leistungserbringung und akustischer Nachbarschaftsverträglichkeit.

Ein zentrales Phänomen in diesem Kontext sind Schallmaskierungseffekte, die sowohl die technische Auslegung als auch die akustische Wahrnehmung dieser Systeme maßgeblich beeinflussen. Diese Effekte entstehen durch die komplexe Interaktion verschiedener Frequenzbereiche und Betriebszustände, die oft zu unerwarteten Lärmemissionen führen, selbst wenn Einzelkomponenten optimiert wurden.

Schallmaskierungseffekte beschreiben das Phänomen, bei dem die Reduktion bestimmter Frequenzbereiche dazu führt, dass andere Frequenzanteile subjektiv lauter wahrgenommen werden. Dieser Effekt basiert auf psychoakustischen Wechselwirkungen: Das menschliche Gehör kann tiefe Frequenzen schlechter lokalisieren und empfindet sie bei reduzierter Hintergrundgeräuschkulisse als dominanter. Bei Wärmepumpen entstehen solche Effekte typischerweise durch:

1) Frequenzüberlagerungen zwischen Ventilatorgeräuschen (meist mittlere bis hohe Frequenzen) und Kompressorschall (tiefe Frequenzen).

2) Betriebszustands abhängige Modulation, wie sie typischerweise bei Enteisungszyklen, bei L/W Wärmepumpen, bei denen Drehzahländerungen der Ventilatoren das Frequenzspektrum verschieben.

3) Reflektion an Gebäudestrukturen, die bestimmte Frequenzbänder durch konstruktive Interferenz verstärken.

Luft-Wasser-Wärmepumpen emittieren Schall im Bereich von 30–70 dB(A), wobei die kritischen Frequenzbänder zwischen 63 Hz (tiefes Brummen) und 4 kHz (hohes Surren) liegen.

Maskierungseffekte treten besonders dann auf, wenn durch Schalldämmmaßnahmen hohe Frequenzen gedämpft werden, wodurch tiefe Frequenzanteile relativer hervortreten. Beispielsweise kann die Absenkung eines 2-kHz-Signals um 10 dB(A) dazu führen, dass ein 100-Hz-Brummen um 6–8 dB(A) lauter empfunden wird

Ein Hauptverursacher von Maskierungseffekten sind thermodynamisch bedingte Betriebszustandsänderungen. Bei Lufttemperaturen um 0°C mit hoher Luftfeuchtigkeit bildet sich an den Verdampfer Lamellen Eis, was zu folgenden Effekten führt:

4) Druckverluste im Luftstrom erzwingen höhere Ventilatordrehzahlen (Frequenzanstieg um 15–30%).

5) Kompressor Last Wechsel bei der Umstellung auf Enteisungsmodi erzeugen impulsartige niederfrequente Schwingungen.

6) Materialdehnung an vereisten Bauteilen verursachen zusätzliche Resonanzen im 80–200-Hz-Bereich.

Diese dynamischen Veränderungen überlagern das Grundgeräuschspektrum und führen zu nichtlinearen Maskierungseffekten, die durch stationäre Schallmessungen kaum erfassbar sind.

Die Interaktion dieser Spektren führt zu komplexen Überlagerungen. So kann beispielsweise die 100-Hz-Komponente des Kompressors die Wahrnehmung von 800-Hz-Ventilatortönen unterdrücken, während gleichzeitig Oberwellen bei 1600 Hz durch Resonanzen im Gehäuse verstärkt, werden.

Schallreduktion von Abluft-Deflektorhauben

Thu, 13 Feb 2025 19:47:50 GMT

Deflektorhauben auf Dächern können den Schall in Lüftungsanlagen erheblich beeinflussen. Nachfolgend sind die wichtigsten Aspekte zur Geräuschentwicklung von Abluft-Deflektorhauben aufgeführt.

Moderne Deflektorhauben sind strömungstechnisch optimiert und minimieren dadurch Strömungsgeräusche. Dies ist besonders wichtig bei Standorten mit verdichteter Bauweise, in denen Lärmklagen der Anrainer rasch zu Lärmklagen führen können.

Der Schallleistungspegel einer Deflektorhaube hängt von verschiedenen Faktoren ab:
Größere Hauben haben tendenziell einen höheren Schallleistungspegel.
Mit zunehmendem Volumenstrom steigt der Schallleistungspegel.
Die Form, respektive die Geometrie der Haube beeinflusst die Schallentstehung.

Beispielsweise kann der Schallleistungspegel einer quadratischen Haube mit den Abmessungen 600 x 600 mm bei einem Volumenstrom von 10.000 m³/h ca. 64 dB(A) betragen.

Deflektorhauben leiten die Abluft vertikal nach oben, wodurch der Schall in der unmittelbaren Umgebung reduziert werden kann. Dies ist vorteilhaft, wenn sich in der Nähe Fenster oder Ansaugöffnungen befinden. Sind aber Schallharte Wände in unmittelbarer Nähe kann der Schall in die Umgebung emittiert werden, was rasch zu klagen von Anrainer führen kann.

Um die Geräuschentwicklung zu minimieren, sollten folgende Punkte beachtet werden:

Eine Anströmgeschwindigkeit von 6-8 m/sec kann zu einer optimalen Schallreduzierung beitragen.
Die Verwendung von schallabsorbierenden Materialien kann den Gesamtschallpegel reduzieren. Meist sind aber Deflektorhauben komplett unisoliert.
Die richtige Dimensionierung der Abzugshaube ist entscheidend für die Lärmminderung.

Durch die Berücksichtigung dieser Faktoren kann der Schall von Abluft-Deflektorhauben effektiv kontrolliert und minimiert werden reicht dies nicht lassen sich Deflektorhauben zusätzlich mit unseren modularen Schallhauben ummanteln und der Luftaustritt zusätzlich verlängern.

Die Schallhauben Innenseite ist mit einer 40 mm Isolation «StatocellWhisper FR» mit einer Dicke von 40 mm ausgekleidet. Gerade bei Deflektor Ablufthauben von Groß Küchen bietet diese Isolation den Vorteil das Sie mit einem Hochdruckreiniger abgespritzt werden kann und damit periodisch von Fettablagerungen durch die Küchenluft gereinigt werden kann.

Die Verlängerung des Abluftkanal der Deflektorhaube bietet zudem den Vorteil einer Optimalen Schallabsorption auch bei hohen Luftgeschwindigkeit da sich die Schallwellen auf dem Weg zum Luftaustritt an der Schallisolation reiben.

Einsatz von KI bei der Auslegung von Schallhauben

Sat, 01 Feb 2025 21:09:17 GMT

Der Einsatz von KI-Tools spart uns bereits heute viel Zeit bei der Planung, Auslegung und Produktion unserer Schallhauben für Wärmepumpen und Kälteanlagen.

Berechnung von Ventilator-Kennzahlen, Luftvolumen, Druckverlusten und zum Beispiel der Optimalen Luftgeschwindigkeiten, können durch den KI-Einsatz stark beschleunigt werden. Weiterhin vereinfacht der gezielte Einsatz von KI-Tool die Prognose zu Schallemissionen und Schallimmissionen unter Berücksichtigung verschiedener Atmosphärischer- und Topografischen- Bedingungen.

Der Einsatz von KI in der Produktion dient der Vierschnittoptimierung des Rohmaterials wie Isolation, Alubleche und Rahmenprofilen und verkürzt damit die Produktionsplanung.

Der KI Einsatz löst hier keine Fragestellung die sich nicht auch ohne KI beantworten lassen, beschleunigt aber den Prozess zur Antwortfindung enorm.

Der Ankündigung von Perplexity "DeepSeek R1"in seine KI-Plattform zu integrieren bietet die Möglichkeit Innerhalb des Perplexity Frameworks auf auf die logischen Fähigkeiten von DeepSeek zuzugreifen verspricht nochmals eine Optimierung der Leistung von KI Tools bei Mathematischen und Physikalischen Fragestellung zum Nutzen bei der Planung Technischer Gebäudetechnik.

Hamburg Workshop

Sat, 01 Feb 2025 13:03:00 GMT

Die letzten 2 Tage des Monates Januar haben wir uns in Hamburg intensiv über die zukünftigen Projekte, Veränderungen und Optimierungen in unseren Unternehmen ausgetauscht.

Besonders im Fokus standen aktuelle und bevorstehende Projekte. Wir haben konkrete Optimierungsmaßnahmen besprochen, um unsere Prozesse noch nachhaltiger und effizienter zu gestalten, der Einsatz von KI war dabei ein Schwerpunkt. Die digitale Einbindung der Produktion und Installateuren war dabei besonders wertvoll, um die bestmöglichen Lösungen für unsere Kunden zu entwickeln.

Zum Abschluss haben wir noch ein Objekt besucht, wo in den nächsten Wochen unsere Schallhaube für zwei große Wärmepumpen installiert wird – eine Maßnahme, die sowohl die Lärmemissionen reduziert als auch die Energieeffizienz optimiert.

Mit vielen neuen Impulsen und einer klaren Vision gehen wir motiviert die nächsten Schritte an.

Thermoakustische-Wärmepumpen und Kältemaschinen

Thu, 23 Jan 2025 08:07:47 GMT

Eine Gruppe von Ingenieuren der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat sich nun auch für die Entwicklung von Thermoakustischen Wärmepumpen und Kälteanlagen aufgemacht. Dies nachdem entsprechende Forschungsprojekte der EU bereits im Jahr 2016 injiziert wurden. Mit dem FHDTAR/HDTAHP-System für Wärmepumpen wurde ein Projekt ausgelegt das auf hohe Heiztemperaturen ausgelegt ist.

Das neue System wird als “vielversprechende Technologie für kohlenstoffarmes, hocheffizientes und zuverlässiges Kühlen und Heizen” bezeichnet.

Das HDTAR/HDTAHP-System nutzt den umgekehrten thermoakustischen Effekt, um Kälte oder Wärme zu erzeugen. Als Arbeitsmedium wird Helium oder Stickstoff verwendet. Eine eingebettete thermoakustische Maschine (TAE) nutzt die Resonanz einer stehenden Welle im Arbeitsmedium, um Wärme in akustische Energie umzuwandeln.

Kombination mit PV-Energie
Das System kann leicht mit PV-Energie kombiniert werden. Beispielsweise kann bei der photovoltaischen Stromerzeugung eine beträchtliche Menge an Abwärme erzeugt werden, die als Kältequelle in unserem thermoakustischen Wärmepumpensystem genutzt werden kann und deren Temperatur angehoben werden kann, um verschiedene Heizanforderungen zu erfüllen”, sagt Ercang Luo, der korrespondierende Autor der Studie.

Technik
Das Gerät ist mit einem Stufenkolben ausgestattet, der dazu dient, die Ausgangsschallleistung der direkt gekoppelten Einheit zu trennen. Außerdem soll er einen Teil der Schallleistung in den Regenerator der TAE-Untereinheit und den Rest in die TAR/TAHP-Untereinheit leiten, um eine akustische Leistungsanpassung zu ermöglichen.

„Sowohl die Ausgangsschallleistung der TAE-Untereinheit als auch die umgeleitete Schallleistung gelangen in die TAR/TAHP-Untereinheit. In der TAR/TAHP-Untereinheit wird die akustische Leistung verbraucht und die Wärme kontinuierlich aus dem kälteseitigen Wärmetauscher gepumpt“, so die Forscher, „die aus der TAR/TAHP austretende akustische Leistung wird über einen Resonator zum Eingang der Direktkopplungseinheit zurückgeführt. Insofern schließt das System hier einen vollständigen Kreislauf“.
Mit Hilfe der Berechnungssoftware Sage simulierten die Wissenschaftler die Leistung des SP-basierten Systems im Vergleich zu einem Referenzgerät mit konventionellem mechanischem Kolben. Die Ergebnisse zeigten, dass das System mit dem SP einen COP von 1,694 erreichte, während das Referenzgerät nur auf einen Wert von 0,6825 kam.

Den Forschern zufolge ist der große Unterschied auf die Heiztemperatur des Referenzsystems zurückzuführen, die „stark“ durch die Umgebungs- und Kaltseitentemperaturen begrenzt ist. „Eine Änderung der Heiztemperatur führt zu einem Missverhältnis zwischen der Schallleistungserzeugung in der TAE-Untereinheit und dem Schallleistungsverbrauch in der TAR/TAHP-Untereinheit und schließlich zu einer Verschlechterung der Gesamtkühlleistung.“

Bei einer Heiztemperatur von etwa 500 °C sollte das System eine dreimal höhere Effizienz erreichen können, so die Wissenschaftler. Verantwortlich für die verbesserte Kühlleistung bei höheren Heiztemperaturen sei die verbesserte Wärme-zu-Schall-Umwandlungseffizienz in der TAE-Untereinheit. „Die neue Konfiguration weist aufgrund der Bypasskomponente unterschiedliche Schallfeldverteilungen auf und kann die Energieverluste im Motorregenerator deutlich reduzieren.“

„Wir haben die Kosten nicht abgeschätzt und mit dem herkömmlichen Absorptionskühlsystem verglichen, aber es wird erwartet, dass dieses Kälte-Wärmepumpensystem in Zukunft kostengünstig sein wird“, sagte Luo zu den Kosten.

CO2 Freie Dampferzeugung für Industrielle Prozesse

Thu, 23 Jan 2025 07:48:20 GMT

Das Projekt AHEAD (Advanced Heat Pump Demonstrator) ist ein innovatives Forschungsprojekt zur Entwicklung und Erprobung einer neuartigen dampferzeugenden Wärmepumpe für industrielle Anwendungen (Industrielle Prozesswärme <200°C)

Kernpunkte des AHEAD-Projekts
Entwicklung einer CO2-freien Dampferzeugung für industrielle Prozesse, insbesondere in der pharmazeutischen Industrie.

Technologie
Dampf erzeugende Wärmepumpe kombiniert mit Dampfkompressor.
Nutzung der Abwärme aus Kälteprozessen (65-70°C) als "Vorwärme"

Erwärmung und Verdampfung des Wassers auf ca. 130°C durch die Wärmepumpe.

Verdichtung des Dampfes auf 11 bar und Aufheizung auf über 184°C
Kältemittel: ausschließlich natürliche Kältemittel (z.B. Butan)

Bedeutung
CO2-Einsparung: Bis zu 90% CO2-Reduktion, entspricht ca. 1600-1900 Tonnen CO2 pro Jahr1

Bedeutung für die Industrie
Das AHEAD-Projekt hat großes Potenzial für die Dekarbonisierung verschiedener Industriesektoren wie zum Beispiel:
Pharmazeutische Industrie / Papierindustrie / Chemische Industrie / Nahrungsmittelindustrie

Damit können rund 37% des Prozesswärmebedarfs der europäischen Industrie im Temperaturbereich unter 200°C abgedeckt werden.

Projektpartner
Takeda (Pharmaunternehmen) / AIT Österreichisches Institut für Technologie/ SPH Sustainable Process Heat GmbH (Hersteller von Wärmepumpen) / Bundesministerium für Klima, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie / Klima- und Energiefonds.

https://www.konstruktion-entwicklung.de/bis-zu-200degc-prozesswaerme-aus-abwaerme-generieren

Ejektoren zur Steigerung der Effizienz von Wärmepumpen und Kälteanlagen

Tue, 24 Dec 2024 13:04:44 GMT

Ejektoren bei Wärmepumpen

Ejektoren sind innovative Komponenten, die in Wärmepumpen eingesetzt werden, um deren Effizienz signifikant zu steigern. Sie ermöglichen eine signifikative Wirkungsgradsteigerung indem sie die im Verdichter benötigte Kompressionsarbeit optimieren und teilweise zurückgewinnen.

Funktionsweise von Ejektoren
Ejektoren arbeiten nach dem Venturi-Prinzip. Dabei wird ein Hochdruckstrom durch eine Düse beschleunigt, was zu einem Druckabfall führt. Dieser Druckabfall erzeugt einen Unterdruck, der es ermöglicht, einen Niederdruckstrom (Saugstrom) anzuziehen der sich mit dem Hochdruckstrom vermischt. Im Anschluss wird die kinetische Energie im Diffusor wieder in Druckenergie umgewandelt, was zu einer Druckerhöhung des Gesamtmassenstroms führt.

Vorteile
Durch die Rückgewinnung von Drosselverlusten kann ein Teil der Kompressionsarbeit eingespart werden, was die Gesamtenergieeffizienz der Wärmepumpe erhöht

Ejektoren können die erforderliche Leistung des Kompressors signifikant verringern oder sogar eine Kompressor-Stufe bei mehrstufigen Systemen ersetzen.

Ejektoren ermöglichen die Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen und können in unterschiedlichen Konfigurationen eingesetzt werden, um die Leistung zu optimieren.

Herausforderungen
Trotz ihrer Vorteile sind Ejektoren in der Praxis noch nicht weit verbreitet. Ejektoren müssen genau auf ihre Betriebsbedingungen abgestimmt werden, was hohe Anforderungen an das Design stellt weiter ist die Unsicherheit über die Kosten-Nutzen-Verhältnisse ein Grund, dass viele Hersteller, diese Technologie nicht implementieren.

Insgesamt bieten Ejektoren vielversprechende Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung in Wärmepumpensystemen, erfordern jedoch weiterhin Forschung und Entwicklung, um ihre Anwendung in der Industrie zu optimieren und wirtschaftlich attraktiv zu gestalten.