Schallschutz für Wärmepumpen und Klimaanlagen |
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Schallhauben für Heizungs-Wärmepumpen, Pool-Wärmepumpen, Klimageräte, Mini VRF/VRV Anlagen in Split und Kompaktausführungen
Auf einen flüster-leisen Betrieb Ihrer Anlagen und eine gute Nachbarschaft auch bei verdichteter Bauweise! |
Lärmemissionen von Klimaanlagen- und Wärmepumpen |
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Grundsätzlich werden Schallwerte von Wärmepumpen und Klimaanlagen in den Testlabors auf einer fest eingestellten Frequenz gemessen um den Konsumenten einen Hinweis auf die Schallwerte beim Vergleich von verschiedenen Produkten zu geben.
Diese Test berücksichtigen nicht die verschiedenen Betriebszustände einer Wärmepumpe oder Klimaanlage in der Folge wird im Praxisbetrieb meist stärker Empfunden, als dies die publizierten Schallwerte der Hersteller vermuten lassen. Bei Wärmepumpen und Klimaanlagen im Bereich von Einfamilienhäusern und kleineren Mehrfamilienhäusern sind die Lärmquellen die nachstehend: Kompressor im relativ niedrigem Leistungsbereich aber modulierend deshalb als störend empfunden, Ventilatoren mit wechselnder Drehzahl und nicht zuletzt des Verdampfers. Das Zusammenspiel dieser Komponenten bildet das Lärmspektrum von Wärmepumpen und nicht eine singuläre Frequenz. Als stark störend wird in diesem Zusammenhang die Geräuschkulisse kurz vor dem Enteisungszyklus bei Wärmepumpen empfunden (Brummen). Dies wird durch einen starken Druckverlust auf dem Verdampfer, der durch zufrierende Lamellen entsteht ausgelöst, da für die Kompensation des Druckverlustes die Drehzahl des/der Ventilators(en) erhöht wird und auch der Kompressor auf höchster Leistung arbeitet. Diese ganze Überlagerung von Frequenzen spielt sich hier in Frequenzbereich > 60 Hz ab. Zudem wir die Tonhaltigkeit, die bei einer A-Schallbewertung mit einem Aufschlag zwischen 5 und 7 dB(A) zu Buche schlägt, durch den Einsatz einer Schallhaube komplett eliminiert. Messresultate die mit einem Kompressor oder einem Lüfter gemacht werden bilden dieses Zusammenspiel der Schallpegel einer Wärmepumpe oder Klimaanlage nicht ab und Berücksichtigen insbesondere nicht die Geräuschkulisse von Anlagen in verschiedenen Betriebszuständen. Bei einer Schallhaube ist deshalb besonders darauf zu achten, das durch die Ausschaltung von Einzelfrequenzen andere Frequenzbereich nicht stärker hörbar werden, sogenannte Maskierungseffekte. Dies erfolgt bei unseren Schallhauben durch 3 Akustische Prinzipien: Schallisolation, Schallabsorption und Verhinderung von Schallreflexion. Dies ist ein Zusammenspiel der Innenisolation der Schallhaube, der Luftumlenkung von 90° zum Brechen von Luftschwingungen (Wandlung in Energie) und durch den geschlossen Raum der Schallhaube. So können wir eine Schallreduktion über das ganze Frequenzband von 63 bis 8'000 Hz von 17 bis 21 dB(A) auf eine Distanz von 1 Meter allseitig garantieren, bei Labormessungen erreichen wir auch bis zu -25 dB(A). Die ganzen Akustischen Prinzipien wenden wir übrigens auch bei dem Bau von Grossschallhauben für Wärmepumpen, Klima- und Kälteanlagen mit Leistungen von mehreren 100 kW an. |
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Hauptlärmquellen
1 ) Verdampfer (je nach Model auch über die Ecke) 2 ) Ventilatoren (Axial oder Radial) 3 ) Kompressoren (je nach Model auch Mehrstufig) 4 ) Anlagelagerung (Quelle von Körperschall) 5 ) Verflüssiger Weitere Lärmquellen sind unsachgemäss verlegte Rohrleitungen insbesondere Kälteleitungen und Wasserführende Leitung die nicht Vibrationsentkoppeln oder mit Dellen montiert wurden. Dellen in Kälteleitungen können zu einem Pfeifenden Ton im Betrieb führen. |
Schallhauben für Anlagen mit Horizontaler Luftführung |
Betrieb im Wärmepumpen-Modus
Das Bild rechts zeigt die Luftführung ohne Schallhaube im Betriebsmodus als Wärmepumpe. Zu beachten ist das viele Anlagen auch Seitliche Verdampfer-Lamellen haben die mit Luft versorgt werden müssen um Leistungsverluste der Wärmepumpe zu vermeiden und ein komplettes Abtauen bei der Enteisung, auch der seitlichen Verdampfer zu garantieren.
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Betrieb im Kühlmodus
Viele Anlagen werden heute sowohl im Heiz- als auch Kühlmodus betrieben, dies insbesondere bei MINI-VRV/VRF Anlagen. Zu beachten ist das Anlagen im Kühlmodus bei sehr hohen Temperaturen und ungenügender Luftversorgung rasch eine Hochdruckstörung auslösen. Dies ist bei der Dimensionierung der freien Luftöffnungen zu berücksichtigen. Wir Dimensionieren unser Schallhauben deshalb immer auf ein 10% höheres Luftvolumen als dies bei Volllast von der Herstellern angegeben wird.
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Schallhauben Trennung der LuftkammernRichtig ausgelegt Schallhauben mit einer hermetischen Trennung der Luftkammern führen im Jahresbetrieb betrachtet zu keiner Verminderung der Anlageleistung.
Dies ist dann der Fall, wenn der Druckverlust der Anlage die Marke von 20 bis 25 Pascal nicht übersteigt, da dieser Druckverlust durch die statische Pressung der Ventilatoren ausgeglichen wird. Das ist auch der Grund dafür, dass die Dimensionen von Schallhauben bei Anlagen mit grösseren Luftvolumen relativ, gross ausfallen um Prallflächen zu verhindern und einen ungehindertes Zu- und Abfliessen der Luft zu ermöglichen. Eine richtige dimensionierte Schallhaube bietet neben der Schallreduktion die nachstehenden Vorteile: Schutz der Anlage vor Atmosphärischen Einflüssen wie: Hagel, Schnee, Regen, Wind und Verschmutzung mit Blättern, die sich auf dem Verflüssiger ablagern und zu einem Druckverlust führen können. Wählbare Luftleitung ermöglicht bei Anlagen die in kurzen Abständen stehen die Luftumleitung um Luftkurzschlüsse zwischen den Anlagen zu verhindern. Durch die wählbare Luftführung lassen sich Anlagen auch vor Hindernissen realisieren da die Luftumleitung flexibel gestaltet werden kann. Schutz von Zugriffen von nicht berechtigten Personen und vor Vandalismus. Schutz vor direkt auftretendem Wind auf dem Verflüssiger und den Ventilatoren. |
Schallhauben Seitenversetzte Luftführung zur Vermeidung eines Luftkurzschlusses.
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Schallhauben Varianten der Luftführung |
Standard-Luftführung
Unsere meist installierte Version. Der Lufteintritt erfolgt seitlich Hinten, Rechts oder Links und Vorne seitlich Seiten versetzt Rechts oder Links. Durch die Spiegelverkehrte Bauweise kann die Seite des Lufteintritts- und Luftaustritts flexibel beim Einbau auf der Baustelle gewählt werden. Durch den Seitenversetzten Lufteintritt und Luftaustritt ist ein Luftkurzschluss, zwischen der eintretenden Warmluft und der Austretenden Kaltluft, auch bei windigen Wetterverhältnissen ausgeschlossen.
3) Thermische- und Hermetische Trennung der Luftkammern Nachteil Es dürfen seitlich bei dem Lufteintritt- und Austritt keine Hindernisse in einem Abstand von rund 50 cm vorhanden sein. |
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Lufteintritt durch das DachDer Lufteintritt durch das Dach bietet sich bei der direkten Installation der Schallhaube parallel zur Hausfassade an und bei vorhandenen seitlichen Hindernissen bei dem Lufteintritt. Bei dieser Variante kann die Haube mit einem Abstand von 1 cm zur Hausfassade gebaut werden.
Die Schallhaube kann so auf einer Seite und der Rückseite direkt vor einem Hindernis montiert werden. Nachteile Reduzierter Wetterschutz durch die Lufteintrittsöffnungen im Dach. Die Service-Türen an der Rückseite können nicht mehr ausgebaut werden. Damit erfolgt der Servicezugang von der Front und den beiden Seiten. |
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Ermöglicht die Installation vor einem seitlichen Hindernis, wie Beispielsweise eine Gartenmauer oder einer Wand. Der Verdampfer wird direkt ohne Luftumlenkung angeströmt. Der Luftaustritt aber Vorne Seitlich in einem 90° Winkel abgelenkt und somit der Luftaustrittsschall gebrochen.
Der Wetterschutz ist im Vergleich bei einem Lufteintritt über das wesentlich verbessert. Nachteile Die Service-Türen auf einer Seite können nicht mehr geöffnet werden. Gegen Hinten ist die Schallreduktion reduziert, der Schall kann sich an hinter der Rückseite der Schallhaube in der Nähe liegenden Hindernisse reflektieren. |
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Labyrinth-SystemDas Luftführungs-Prinzip basiert auf einer 2-Maligen Umlenkung der Abluft jeweils in einem 90° Winkel. Dadurch erreichen wir eine maximale Schallreduktion. die allerdings über einen höheren Druckverlust bei Anlagen mit Ventilatoren mit geringer statischen Pressung erkauft wird.
Der Lufteintritt erfolgt Vorne in der Front oder Seitlich von der Front. Die eintretende Luft wird über einen Kanal direkt auf den Verdampfer geführt. Die austretende Luft wird Vorne in einem 90° Winkel auf die Seite geführt und danach wieder in einem 90° Winkel nach Hintern umgeleitet. Nachteile Druckverlust > als 20 Pascal Bei Anlagen mit zusätzlichem seitlichen Verdampfer muss der Luft-Eintrittskanal sehr genau positioniert werden um ein Abdecken des seitlichen Verdampfers zu verhindern. Die Montage ist aufwendiger als bei den vorgenannten Methoden der Luftführung. |
Schallhauben Basis Eigenschaften |
Bild: Schallhauben Aufbau
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1 ) Schallhauben Grundrahmen aus Aluminium Steckprofilen. 2 ) Servicetüren rund um die Anlage mit Innen liegender 40 mm Isolation (Kippmass 6 cm) 3.) Hermetische Trennung des Lufteintritts vom Luftaustritt durch Trennung der Luftkammern 4 ) Frei wählbare Luftführung dank Spiegelverkehrter Bauweise der Lüftungselemente. 5 ) Schalldämmung Wasser unempfindlich, baut keinen Schimmel auf und ist schwer entflammbar. 6 ) Schallhauben Dach mit einer Belastbarkeit von 120 kg/m2 |
Auslegung der Schallhaube auf die benötigten Luftvolumen. Servicetüren rund um die Anlagen mit einem Kippmass von 6 cm Frei Wählbare Luftführung |
Schallhauben für Anlagen mit Einzellüfter und DoppellüterBei der Dimensionierung der Schallhauben Grösse ist nicht die Physische Dimension der Anlage entscheidend, sondern das benötige Luftvolumen der Wärmepumpe oder Klimaanlage um diese ohne Leistung- und Druckverluste betrieben zu können.
Da die meisten Anlagen mit Axial-Ventilatoren mit einer geringen statischen Pressung von max. 20 Pa ausgestattet sind, werden die freien Lufteintritts- und Luftaustrittsflächen auf eine Luftgeschwindigkeit von 3 bis 4 Meter/sec ausgelegt. Dieser Wert gilt sowohl für Klimaanlagen als auch für Luftwärmepumpen. Fazit Eine Standardisierung der Schallhauben-Dimensionen ist nicht immer möglich, die Auslegung erfolgt immer auf der Basis der benötigten Luftvolumen unter Volllast der Anlage und der Montagesituation. |
Schallhauben unabhängig vom Hersteller Ihrer Anlage |
Schallhauben für Wärmepumpen Kaskaden |
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Bei einer Kaskade von Luft/Wasser Wärmepumpen werden die Anlagen so miteinander zusammengeschaltet, dass sich die Heizleistung flexibel dem jeweiligen Wärmebedarf anpassen kann und zudem eine gewisse Redundanz bei einem Ausfalle eines Systems entsteht. Die Kaskadierung von Wärmepumpen wird heute vielfach dort realisiert wo ein grösserer Wärmebedarf die Heizleistung bei Kältespitzen einer Einzelanlage übersteigt.
Da die Anlagen oft mit geringem Abstand nebeneinander stehen ist zu beachten das Front auftretender Wind auch die Anlagen zu einer Rückführung der Kaltluft auf die Verflüssiger führt was zu einer Reduktion der Anlageleistung führen kann. Hier helfen unsere Schallhauben die eine gezielte Abführung der Kaltluft ermöglichen ohne das ein Luftkurzschluss entsteht auch wenn die Anlagen mit einem geringen Abstand nebeneinander installiert sind. Kaskadenschaltungen lassen sich sowohl mit On/Off Wärmepumpen sowohl auch mit Wärmepumpen mit Inverter-Technologie realisieren. Zu beachten ist das durch die Kaskadierung die Bewertung der Schallemissionen der Wärmepumpen verändert wird. Wichtig ist das bei der Berechnung nicht einfach die Pegel in Dezibel der Einzelanlagen, die zudem keine physikalische Grösse sind, addiert werden. Die Schallpegel müssen für die Berechnung zuerst in Schalldrücke zurück gerechnet werden aus deren Summe dann wieder ein Schallpegel gebildet wird. Damit hat eine Wärmepumpen Kaskade auch bei der Beurteilung nach Schallwerten einen deutlichen Vorteil gegenüber verteilten Einzelanlagen da zum Beispiel der Summen Schalldruckpegel von 2 gleich lauten Wärmepumpen nur um 3 dB(A) höher liegt als bei einer Einzelanlage, obwohl die Schallleistung mit der Installation von zwei gleichen Anlagen verdoppelt wurde. |
1 ) Hermetische Trennung der Luftkammern durch eine Thermische Trennplatte.
2) Innenseite Isolation mit 40 mm Isolation aus StratocellWhisper
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 1 ) Schallquelle Nummer 1 / 2 ) Schallquelle Nummer 2 / 3 ) Summenschallpegel
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Zunahme Schallleistung nach Anzahl Anlagen in Serienschaltung*
1 Anlage = Schallleistungszunahme = 0 dB(A) 2 Anlagen = Schallleistungszunahme = 3 dB(A) 4 Anlagen = Schallleistungszunahme = 6 dB(A) *Bei dieser Berechnung wird davon ausgegangen, das sämtliche Anlagen immer im gleichen Betriebszustand laufen. In Konsequenz eine rein Theoretische Betrachtung die aber für die Schallberechnung von mehreren Schallquellen auch für die Beurteilung durch Behörden genutzt wird. Die verschiedenen Schallpegel nach der nachstehenden Gleichung energetisch addiert werden: Dazu muss für jeden Summanden Li zunächst der Ausdruck 100,1Li gebildet werden. Hiermit werden die Pegel entlogarithmiert, d. h. das Ergebnis stellt das Verhältnis des physikalischen Schalldruckes p zur Bezugs-Grösse (normierte Hörschwelle) p0 = 2x10-5 Pa dar, welche addiert werden können. Durch anschließende Logarithmieren der Summe wird wiederum der Pegel aus der Summe der physikalischen Schalldrücke gebildet: Beispiel: L1 = 35 dB(A), L2 = 40 dB(A), L3 = 45 dB(A) L = 10 lg (103,5 + 104,0 + 104,5) = 46,5 dB(A) |
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Schallhauben Wärmepumpen Kaskaden, Dimensionen, Grösse der Luftkammern, Luftgeschwindigkeit
Entscheidend bei der Planung von Schallhauben für Wärmepumpen und Klimaanlagen ist nicht alleine die Dimension der Anlagen, sondern die von den Anlagen benötigten Luftvolumen, die statische Pressung der Ventilatoren und die Luftgeschwindigkeit.
Die Beispielgrafik zeigt eine Kaskade bestehend aus 2 Wärmepumpen mit je den Massen: 1'050 x 380 x 1'450 mm (L x B x H). Beide Anlagen sind mit 2 Axialventilatoren mit einer statischen Pressung von 20 Pascal ausgerüstet. Die Anlagen stehen mit 800 mm Distanz zueinander. Jede Anlagen benötigt auf Volllast ein Luftvolumen von 4'800 m3/h. Das heisst die Schallhaube muss auf ein kombiniertes Luftvolumen von 9'600 m3/h Stunde ausgelegt werden, dies für den Fall das beide Anlagen auf Volllast laufen. Für diesen Luftdurchsatz benötigen wir eine freie Lufteintritts- und Luftaustrittsfläche von 0.89 m2 bei einer Luftgeschwindigkeit von 3 Meter/sec. Wollen wir die Luftgeschwindigkeit auf 1.5 Meter/sec reduzieren benötigen wir bereits freie Flächen von Flächen von 1.78 m2. Daraus ergibt sich eine benötigte Schallhauben-Dimension von 3'900 x 1'380 x 1'700 mm (L x B x H). Die Lufttrennung zwischen Zu- und Abluft erfolgt auf der Höhe der Ventilatoren. Das heisst die Lufteintrittskammer hat ein grösserer Volumen als die Luftaustrittskammer. Volumen Lufteintrittskammer (2) 4.76 m3 Bruttovolumen Abzüglich der Maschinenkörper der beiden Wärmepumpen (1.57 m3) = 3.19 m3 Nettovolumen. Volumen Luftaustrittskammer (1) 3.31 m3 = Nettovolumen da die gesamten Anlagekörper in der Lufteintrittskammer stehen. |
3 ) Lufteintrittskammer / 4 ) Luftaustrittsammer
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Freie Wahl der RAL-Aussenfarbe Ihrer Schallhaube und auf Wunsch Ausführung mit Gründach |
Schallhauben MassanfertigungWenn Ihre Anforderungen nicht mit unseren Standardhauben abgedeckt werden können, sind wir für die Planung spezifischer Anwendungen da. Der einfachste Weg, wenn Sie die folgenden Schritte befolgen. 1. Senden Sie uns die unten stehenden Informationen Hersteller, Marke und Modell (genaue Bezeichnung) der Anlagen, für die eine Schallschutzhaube verwendet werden soll. Weitere Informationen zum Standort der Anlage und der gewünschten RAL-Farbe. 2. Spezifikationen der Schallhaube Wir berechnen die Schallhaube anhand der Angaben zum System und geben Ihnen detaillierte Informationen zur Schallhaube. Diese Informationen umfassen: Daten zur Geräuschreduzierung, Angaben zu den Luftströmen, Abmessungen, eine grobe Skizze der Haube und den Preis inklusive der zu erwartenden Einbaukosten. 3. Produktion und Installation Wenn Sie mit dem Angebot einverstanden sind und das System bestellen, gehen wir in die Produktion. 4. Technischer Support Nach der Lieferung helfen wir Ihnen gerne weiter, das System zu optimieren und zu warten Wir fertigen laufend Prototypen und Sonderanfertigungen für einzelne Anlagen oder Anlagengruppen für: 1 ) Schwierige Montagesituationen 2 ) Besondere Anforderungen an den Luftstrom, respektive die Luftführung. 3 ) Anpassung an die Umgebung, Grösse, Luftführung, Hauben für mehr als eine Anlage. 4 ) Schallhauben für Kaskaden |
Wir unterstützen Sie bei der Lösung von Schallproblemen - auch bei Ihnen Vorort |
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