Der Weg zu leiseren Wärmepumpen

Vibrationen minimieren. Lärm reduzieren.

"Es ist laut. Es brummt. Ich kann nicht schlafen." Eine Situation, die wahrscheinlich jeder von uns schon einmal erlebt hat - als Hersteller, Installateur oder Endkunde. Dieses niederfrequente "Brummen" macht einen verrückt. Kein Wunder, denn wir werden uns immer mehr des Lärms und seiner Auswirkungen auf unser tägliches Leben bewusst.

"A major portion of the sound that reaches our ears - be it a chord from a guitar, the squeal from brakes or a lively discussion at the neighbours - originates from or is transmitted through vibration solid structures."

Cremer, Heckl, Petersson "Structure Borne Sound - Structural Vibrations and Sound Radiation at Audio frequencies" - Third Edition, 2005.

Verschiedene Konzepte der Vibrationsisolierung für leisere Wärmepumpen

Sie können entweder die gesamte Wärmepumpe von außen entkoppeln, sich nur auf die Isolierung der internen Komponenten (Verdichter) konzentrieren oder beides tun. Während die externe Entkopplung den Körperschall reduziert, indem sie die Übertragung von Schwingungen in die Gebäudestruktur verhindert, hat die interne Entkopplung des Kompressors einen zusätzlichen positiven Effekt auf den primären Luftschall.

Externe Isolierung reduziert vor allem Körperschall

Isotop® Stahlfedern mit Dämpferkern

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Interne Isolierung des Kompressors reduziert Luft- und Körperschall

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Kompressor als Lärmquelle

Kompressoren sind das Herzstück einer jeden Wärmepumpe. Oft werden Wärmepumen mit Flüstermodus beworben und konkrete Schallwerte angegeben. Diese beziehen sich in der Regel auf den primären Luftschall. In vielen Fällen wird der "flüsterleise" Modus durch den Einsatz der Inverter-Verdichter-Technologie erreicht. Das bedeutet, dass die Motordrehzahl des Kompressors entsprechend dem tatsächlichen Bedarf geregelt wird. Eine äußerst effiziente Methode, um das Beste aus Ihrer Wärmepumpe herauszuholen. Allerdings wird durch die Verringerung der Motordrehzahl auch die Erregungsfrequenz des Verdichters verringert, wodurch noch mehr der unerwünschten, niederfrequenten "Brummgeräusche" entstehen.

Fünf Tipps für leisere Wärmepumpen

Holen Sie sich so früh wie möglich im Produktentwicklungsprozess technische Unterstützung im Bereich Vibrationsisolierung.
Versuchen Sie, so nah wie möglich an die Hauptschwingungsquelle (Kompressor) heranzukommen.
Wählen Sie ein Elastomer als Vibrationsisolierung, das bei dynamischer Beanspruchung weicher wird - nicht steifer.
Wählen Sie einen Schwingungsisolator mit einer niedrigen Eigenfrequenz, um auch Verdichter, die unter Teillast arbeiten, effizient zu entkoppeln.
Wählen Sie ein Elastomer mit gleichbleibender Langzeitleistung. Mit anderen Worten: Entscheiden Sie sich für Materialien ohne Weichmacher.

Warum Sie die Lösungen von Getzner für leisere Wärmepumpen brauchen

Schlüsselwort: Dekarbonisierung

Die Dekarbonisierung ist ein großes Thema in der heutigen Gesellschaft. Die Regierungen fördern die Installation von Wärmepumpen, um effiziente Heizmethoden zu stärken. Das wird sicherlich die Zahl der Wärmepumpen um uns herum erhöhen und zu Problemzonen führen. Wir rücken alle näher zusammen. Mehrere Studien haben gezeigt, dass Lärm und Lärmreduzierung in Zukunft noch wichtiger werden.

Das bedeutet, dass wir die Lärmquelle einer Wärmepumpe genauer unter die Lupe nehmen müssen. Dabei sollte man sich nicht nur auf den Primärschall konzentrieren, sondern auch den Körperschall in die Überlegungen zur Produktgestaltung und Installation einbeziehen. Der Schutz vor der Erzeugung und Übertragung von Körperschall spielt hier eine wichtige Rolle. Kurz gesagt, wir müssen über Schwingungsisolierung sprechen.

Erfahren Sie mehr über Schwingungsisolierung

Die elastischen Einbauelemente und die montierten Geräte bilden physikalisch gesehen ein schwingungsfähiges System. Dieses wird mit dem Modell des Einmassenschwingers beschrieben und besitzt eine Resonanz bzw. Eigenfrequenz. Die charakteristische Eigenfrequenz des Systems ergibt sich aus der entkoppelten Masse m und der dynamischen Steifigkeit c der elastischen Lagerung.

Das schwingungsfähige System wird durch einen äußeren Reiz angeregt und beginnt zu schwingen. Im Modell wird dies als Erregerkraft bezeichnet. Bei der Beurteilung der isolierenden Wirkung eines Einmassenschwingers ist das Frequenzverhältnis zwischen der Anregungsfrequenz des äußeren Reizes (fe) und der Eigenfrequenz des schwingenden Systems (f0) zu berücksichtigen.

Eine Isolationswirkung tritt nur in dem Frequenzbereich fe/f0 > Wurzel 2 auf.

Im Resonanzbereich fe/f0 < Wurzel 2 kommt es in jedem Fall zu einer Verstärkung der mechanischen Schwingung, unabhängig von der Dämpfung.

PUR als beste Wahl

Polyurethan (PUR)-Werkstoffe sind der Industriestandard für die hochleistungsfähige elastische Schwingungsisolierung von Bauteilen. Im Vergleich zu herkömmlichem Gummi enthalten PUR keine Weichmacher, sodass ihre elastischen Eigenschaften über Jahrzehnte hinweg konstant bleiben. Noch wichtiger für die schwingungsisolierende Wirkung ist die dynamische Steifigkeit, die das Verhalten des Materials unter Belastung beschreibt. Maschinenlager auf Polyurethanbasis weisen im Vergleich zu herkömmlichem Gummi eine deutlich geringere dynamische Steifigkeit auf. Diese Weichheit führt zu niedrigeren Eigenfrequenzen und zu einer erhöhten Wirksamkeit der Schwingungsisolierung.

Auf einen Blick

Die Kenntnis der Erregerfrequenz des zu lagernden Equipment ist wichtig, um die am besten geeignete Schwingungsisolierung zu finden.
Die Verwendung von Materialien mit genau definierten Eigenschaften (z. B. Polyurethan PUR) macht die Berechnung einfach.
PUR wird bei dynamischer Beanspruchung weicher, was zu einer besseren Schwingungsisolierung führt.

Minimierte Schwingungen. Reduzierter Lärm. Leisere Wärmepumpen!

So machen Sie Ihre Wärmepumpe leiser

"Entweder durch Entkopplung der gesamten Wärmepumpe von der Umgebung - oder noch besser - durch Isolierung des Verdichters im Inneren. Mit Polyurethan-Material von Getzner erhalten Sie eine hochwertige Schwingungsisolierung."

Messergebnisse und nützliche Informationen über Wärmepumpenlager finden Sie in unserem Whitepaper 'Machen Sie Ihre Wärmepumpe leiser. Warum es wichtig ist, sich mehr auf die Kompressor-Schwingungen und die Übertragung von Körperschall zu konzentrieren.'

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HKL/HVAC

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