Blog Archives

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

22/3/2025

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.

0 Kommentare

Schallmaskierungseffekte

2/3/2025

0 Kommentare

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.

0 Kommentare

NEWS rund um HVAC-Anlagen

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

Schallmaskierungseffekte

Autor

Archiv

Kategorie

Webseiten Nutzung und Inhalte