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Als Fundamentierung bei Wärmepumpen werden oft vollflächige Betonfundamente eingesetzt. Insbesondere bei Grosswärmepumpen mit Mehrfach-Kompressoren kann der Schallharte Untergrund zu einer verstärkten Wahrnehmung des Tieffrequenten Kompressorschalls führen. Interferenzen entstehen wenn Schallreflexion von dem Fundament mit dem direkten Schall interferieren und den Schallpegel deutlich erhöhen. Je nach Umgebung kann dadurch der Schallpegel rasch um 3 dB(A) bei reiner Freifeld Aufstellung und bis zu 9 dB(A) bei zusätzlich umgebenden Reflektionsflächen, wie Hauswände, einspringende Fassaden etc.. enstehen. Dies zeigt sich deutlich bei der Schallmessung von Anlage die im Teillastbereich laufen und nach und nach zusätzliche Kompressorstufen zugeschaltet werden. Da bei der Schalltechnischen Planung von Wärmepumpen, Klima und Kältanlagen, meist der Frequenzbereich von 63 Hz bis 8K Hz betrachtet wird kommt es im Praxisbetrieb oft zu Ueberraschungen da der emittierte Schall durch Interferenzen meist im Frequenzbereich von < 63 Hz liegt. Dieser Effekt kann sich auch bei richtiger Lagerung der Anlagen, durch auf das Gewicht der Anlagen ausgelegten Vibrationsdämpfer manifestieren. Wir sprechen in diesen Fällen von Luftschwingungen die durch das Kompressorgeräusch angeregt werden und sich auf dem Betonuntergrund unkontrolliert reflektieren. Inbesondere Glatte Betonoberflächen reflektieren bis zu 90% des auftretenden Schalls dies gilt auch für Eisflächen die sich bei Dauerfrost durch das Kondensatwasser unter und um die Anlagen bildet. Glatte Betonfundamente reflektieren praktisch den ganzen einfallenden Schall, was zu Reflexionsgraden nahe α = 0 führt, wobei die Reflexion von Frequenz, Oberflächenrauheit und Einfallswinkel abhängt. Es ist deshalb zu empfehlen keinen direkten Schallharten Untergrund um und und vorallem unter grossen Wärmepumpen und Kälteanlagen zu bauen. Für die Akustische Optimierung macht die Aufstellung auf Streifenfundamenten, Montagerahmen (BigFoots) mit einem Schallweichen Untergrund Sinn. Wobei die oft empfohlenen Kiesfüllung eine wesentlich geringere Schallabsorption und damit eine höhere Reflektion (80 bis 90%) als Beispielsweise Erdreich oder Gras (beide je nach Zustand: Feuchte, Dicke bis zu 20 bis 40%) hat. Bei Vollfundament ist die Auslegung mit Gummimatten mit Drainage für das abfliessen des Kondensatwasser bei Wärmepumpen effektiv. Diese Matten aus robustem Gummi (20 bis 40 mm) absorbieren Luftschwingungen des Kompressors und senken so den übertragenen Luft- und Körperschall. Im Vergleich zu harten Betonoberflächen (Reflektionsgrad >90%) ereichen sie Dämpfungen von 10–15 dB, abhängig von Dicke und Material. Nachstehend der Schallreflektionsgrad von verschieden Oberflächen. (1) Betonfundament = > 90% Reflektion (2) Kompakte Eisfläche = > 90% Reflektion (3) Kies = 70 bis 80% (4) Grasfläche (Gründach) = 20 bis 40% Reflektion (5) Spezielle Gummimatten je nach Stärke = 0 bis 20% Reflektion 
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Der COP (Coefficient of Performance) einer Wärmepumpe sinkt während des Abtauvorgangs deutlich, da zusätzliche Energie für das Enteisen aufgewendet wird. Vor dem Abtauvorgang Bilden sich die ersten Eiskristalle auf der Verdampfer-Oberfläche steigt die Leistung der Wärmepumpe für einen sehr kurzen Zeitpunkt paradoxer Weise sogar an, dies durch die vergrösserte Verdampferoberfläche bevor der Luftdurchsatz durch das Eis reduziert wird. Während des Abtauvorgangs Beim Abtauen (z. B. durch Kreislaufumkehr) wird der Verdampfer kurz zum Verflüssiger, was Wärme aus dem Heizkreislauf entzieht und den Kompressor mit hoher Leistung laufen lässt, damit fällt der COP auf unter 1 oder sogar negativ, da mehr Strom verbraucht als Wärme geliefert wird. Der Vorgang dauert 3–10 Minuten und kann die Jahresarbeitszahl (JAZ) bei häufigen Abtauzyklen um bis zu 15% mindern. Häufige Abtauzyklen endstehen bei Temperaturen zwischen 0 bis 6°Celsius bei gleichzeitig hoher Luftfeuchtigkeit. Nach dem Abtauvorgang Nach dem Umschalten und einer Kompressor-Pause von ca. 1 Minute, steigt der COP schnell wieder an, da der eisfreie Verdampfer effizienter Wärme aus der Luft aufnimmt was zu einer bessere Wärmeübertragung führt. Praktische Auswirkungen Häufige Abtauzyklen reduzieren den saisonalen COP (SCOP) um 10–20%, weshalb smarte Regler (z. B. mit Ventilatorabtau) den Effekt mildern. Optimierte Systeme minimieren dies durch höhere Verdampfertemperaturen. Auswirkung des Kältemittels auf die Abtauung Propan-Anlagen (R290-Wärmepumpen) haben in der Regel weniger Abtauzyklen als herkömmliche HFCs-Systeme durch höhere Verdampfungstemperaturen (z. B. nur 3 K unter Außentemperatur) und erzielen damit eine bessere Wärmeübertragung, was die relative Feuchtigkeit am Verdampfer senkt und Vereisung reduziert. Dadurch sinkt die Kondensatbildung um bis zu 50% bei Aussentemperaturen zwischen 0 bis 6 °C, der kritischen Temperatur-Zone für Abtauungen. Eine höhere Verdampfungsenthalpie (z. B. bei Propan R290 mit ~400 kJ/kg vs. R410A ~200 kJ/kg) erlaubt höhere Verdampfungstemperaturen bei gleichem Druck, wodurch der Verdampfer wärmer bleibt (>0 °C) und weniger Feuchtigkeit gefriert. Niedrigere Enthalpie (schwache Phasenübergangswärme) führt zu tieferen Temperaturen (ΔT >10 K zur Luft), was die relative Feuchtigkeit am Verdampfer steigert und die Eisbildung beschleunigt was wiederum zu häufigeren Abtauzyklen führt. Bei hoher Enthalpie sinkt die absolute Kondensatmenge, da die Luft weniger abkühlt. Das verlängert Laufzeiten ohne Abtauung um 30–50% und minimiert COP-Einbrüche durch die Abtauung.  Die Oberfläche von STRATOCELL®WHISPER® FR-Paneele, die wir als Innenisolation von Schallhauben für HVAC Anlagen verwenden wurden in einem Versuch für eine optimierte Schallabsorption Modifiziert und mit zusätzlich ausgestanzten und aufgesetzten runden Whisper Formteilen ausgestattet. Wobei die Stanzloch als zusätzliches Luftpolster diente. Es zeigte sich das ausgestanzten und aufgesetzten STRATOCELL®WHISPER® Formteile die Gesamtabsorption von Whisper Panelen durch Erhöhung der effektiven Schallwellenpenetration und Oberflächenrauheit nochmals verbessern. Verwendet wurden von uns runde WHISPER Formteile mit einem Durchmesser von 5 cm und einer Tiefe von 5,5 cm die direkt aus den Paneelen ausgestanzt wurden. Diese Modifikationen verbessern die Schallabsorption in Mittel- und Hochfrequenzbereichen, da sie mehr Einfallswinkel für Schall ermöglichen und Resonanzen fördern. Die Gesamt-NRC-Werte (Noise Reduction Coefficient) der Paneele steigen dadurch nach unseren Messung um 10-20%, abhängig von Lochdurchmesser, Tiefe und Abdeckungsgrad. Die perforierten oder rund ausgestanzten Teile erhöhen die Absorption, indem sie Schallwellen in die poröse Polyethylenstruktur leiten, was Reflexionen minimiert. Die aufgesetzte Elemente wirken wie Diffusoren die Schallwellen streuen, und Echos reduzieren, ohne die Selbsttragfähigkeit der Paneele die in 1,5 mm Aluminium-Paneelen montiert wurden zu mindern.  Einfluss von Temperatur und Luftfeuchtigkeit auf die Ausbreitung von Luftschall in der atmosphäre6/1/2026 Luftschall wird bei der Ausbreitung in der Atmosphäre Frequenz‑, Temperatur‑ und Feuchteabhängig gedämpft; relevant wird das vor allem bei mittleren und hohen Frequenzen und grossen Distanzen zwischen Schallquelle und Empfangsort. Mit steigender Temperatur und mittlerer bis hoher Luftfeuchte ändern sich sowohl Schallgeschwindigkeit als auch die Stärke der Absorption deutlich. Luftschallabsorption ist die Umwandlung von Schallenergie in Wärme durch molekulare Reibung und Relaxationsprozesse der Luftbestandteile. Der atmosphärische Absorptionskoeffizient wird meist in dB pro 100 m angegeben und steigt stark mit der Frequenz; tiefe Frequenzen werden wesentlich weniger gedämpft als hohe. Einfluss der Temperatur Die Schallgeschwindigkeit in der Luft nimmt mit der Temperatur zu und liegt bei 0 °C bei rund 331 m/s, bei 20 °C bei etwa 343 m/s und bei 35°C bei 352 m/s Mit steigender Temperatur verschieben sich die Relaxationsprozesse der Luftgase, was die frequenzabhängige Absorption verändert; bei hohen Frequenzen kann die Luftdämpfung mit der Temperatur deutlich zunehmen. Einfluss der Luftfeuchte Die Luftfeuchtigkeit verändert Zusammensetzung und auch die Relaxationseigenschaften der Luft, dadurch ändert sich der atmosphärische Absorptionsgrad in Abhängigkeit von Frequenz und relativer Feuchte. Für viele Frequenzen oberhalb etwa 1 kHz nimmt die Absorption zunächst, mit zunehmender relativer Feuchte bis in den Bereich um 20% zu und sinkt dann bei noch höherer Feuchte wieder ab. Sehr trockene wie auch sehr feuchte Luft dämpfen hohe Töne daher unterschiedlich stark. Praktische Bedeutung In normalen Innenräumen dominiert Material‑ und Oberflächenabsorption. Luftabsorption wird erst bei großen Räumen oder im Freien auf Entfernungen von Dutzenden bis Hunderten Metern relevant. Besonders bei Verkehrslärm, Fluglärm, Lärm von Industrieanlagen oder Beschallung über große Distanzen müssen bei Messungen deshalb Temperatur‑ und Feuchteprofile berücksichtigen werden, weil sie die Pegel hoher Frequenzen am Empfangsort merklich reduzieren können. Berechnung / Normen Für technische Berechnungen der Luftabsorption wird häufig die Norm ISO 9613‑1 verwendet, die den atmosphärischen Absorptionskoeffizienten in Abhängigkeit von Temperatur, relativer Feuchte und Frequenz angibt. Die Norm berücksichtigt Frequenzen von 50 Hz - 10 kHz), Temperaturen von -20°C - +50°C, eine relative Luftfeuchtigkeit von 10% - 100%) und den Luftdruck.  |
AutorWir sorgen für flüsterleise HVAC-Anlagen (Wärmepumpen, Klima-, Kälte- und Lüftungsanlagen) Kategorie |
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