Airconditioning en koeling op RCC Koude en Luchtbehandeling
Informatie over airconditioning koeltechniek en koude maar ook ventilatie koeling en lucht
Het voorkomen van geluidsoverlast legt druk op installateurs, maar ook op fabrikanten van componenten in warmtepompen en drycoolers. Naast de compressor en koudemiddelleidingen gaat het daarbij vooral om de ventilator. De bekendste fabrikanten, Ziehl-Abegg en ebm-past, investeren al decennialang in het optimaliseren van zowel efficiëntie als geruisloze werking.
Sinds 1 april 2021 zijn geluidseisen van kracht voor buitenunits van airco’s en warmtepompen, maar ook bij industriële koelinstallaties is er steeds meer aandacht voor het tegengaan van de geluidsproductie. Ontwerpers en installateurs zijn zich in dat kader bijvoorbeeld bewust van het belang van een goede locatie voor de warmtepompunit of drycooler. De afstand tot een kantoorruimte of woning is een voor de hand liggende factor, maar ook een reflecterende muur heeft effect, net als een installatie die strak aan de gevel is gekoppeld. In sommige gevallen kan omkasting of een geluidswerend scherm een oplossing bieden, mits thermische kortsluiting wordt uitgesloten en er voldoende luchtflow overblijft.
Onderzoek naar technische optimalisaties Aanpak direct bij de geluidsbron is uiteraard de beste manier om problemen te voorkomen. Daarom doen onderzoeksinstituten en fabrikanten veel onderzoek naar technische optimalisaties van geluidsproducerende installaties. Naast de compressor en het leidingwerk waar koudemiddel in wordt rondgepompt, gaat daarbij aandacht uit naar de ventilator. Aan deze component worden nogal wat eisen gesteld: hij moet zo energie-efficiënt mogelijk presteren, zo min mogelijk vibraties veroorzaken en liefst fluisterstil opereren.
‘Simpele standaardfans’ Veel Aziatische HVAC-fabrikanten gebruiken voor hun buitenunits fans die ze in eigen huis maken, of OEM-producten. “In dat laatste geval gaat het meestal om simpele standaardfans”, vertelt Eric Marechal, sales engineer bij Ziehl-Abegg Benelux. “Die horen bij onze belangrijkste concurrerende producten in Europa. De prijs ervan is lager dan van onze fans, maar op kwaliteit en geluidsniveau scoren ze een heel stuk slechter. Bij ons werken honderden engineers continu aan het optimaliseren van de aerodynamica en het ontwerp van de fan. Ik denk niet er zoveel ontwikkeltijd wordt gestoken in Aziatische massaproducten.”
Fanmotoren steeds efficiënter en stiller Met betrekking tot geluidsproductie en energie-efficiëntie wordt volgens Marechal vaak niet direct naar de waaier, maar eerst naar de fan-motor gewezen. Volgens hem is dat onterecht; deze motoren worden steeds efficiënter en daarmee doorgaans ook stiller. “Die efficiency is ingedeeld in klassen, van IE2 tot IE5. Sinds de zomer van vorig jaar mogen IE2-motoren niet meer worden verkocht en is IE3 de minimale efficiëntie-klasse. Dan spreek je over AC-motoren. Het gros van wat wij verkopen, heeft een IE5- efficiëntie. Dat zijn EC-motoren die zo optimaal werken, met een efficiëntie van 95 procent of meer, dat er nauwelijks nog iets aan is te optimaliseren.”
Efficiëntiewinst bij de waaier Als het om optimalisatie gaat, is de waaier van de ventilator daardoor het belangrijkste onderdeel, legt Marechal uit. Volgens de ErP-Ecodesignrichtlijnen moet een axiaalventilator als volledig systeem een energie-efficiëntie van minimaal 40 procent halen. “Als je bedenkt dat de motor al zo’n hoge efficiëntie haalt, begrijp je dat vooral naar de waaier wordt gekeken, waar mogelijk nog een grotere efficiëntiewinst bij is te halen. Zeker nu de strengere ErP2023-regels in aantocht zijn, kan een minimale optimalisatieslag een belangrijk verschil maken. Los hiervan worden ventilatoren overigens steeds meer klantspecifiek gemaakt, omdat iedere klant eigen wensen heeft. Wij maken voor iedere klant een passende oplossing, op basis van zijn eigen specificaties.”
Inspiratie uit de natuur Bij het ontwerpproces van nieuwe fans laat Ziehl-Abegg zich inspireren door de natuur, vertelt Marechal. “Onze R&D-afdeling brengt in beeld hoe dieren zo efficiënt en stil mogelijk vliegen en zwemmen. Zo is de uil een van de meest geruisloos vliegende vogels, en onderzoekers hebben ontdekt dat dit mede komt doordat er kleine puntjes op zijn vleugels zitten. Zulke puntjes passen wij ook toe bij axiaalventilatoren voor buitenunits van warmtepompen en airco-units. Daarnaast voorzien we de ventilatoren van wingtips, zoals je die ook op de vleugels van een vliegtuig ziet.”
‘Afstemming op klantvraag’ Ook bij ebm-papst wordt veel tijd besteed aan de optimalisatie van productontwerpen, om uiteindelijk fans aan te bieden die zo efficiënt en geluidsarm mogelijk werken. “Meer dan 500 engineers zijn bij ons continu bezig met de ontwikkeling van nieuwe producten en de afstemming ervan op de klantvraag, al is het uiteraard onmogelijk om voor elk denkbaar werkpunt een aparte fan te ontwerpen”, vertelt Rob Peeters, productmanager bij ebm-papst Benelux. “Fans moeten dus zo worden ontworpen dat ze onder verschillende omstandigheden zo efficiënt en stil mogelijk functioneren.”
Zo groot mogelijke fan? Een belangrijk misverstand als het gaat over een geluidsarm systeemontwerp, is volgens Peeters de gedachte dat geluid alleen maar kan worden gereduceerd door een zo groot mogelijke fan in een buitenunit in te bouwen. “Een grotere fan kan op een lager toerental draaien bij gelijkblijvende luchtverplaatsing, zodat hij minder geluid maakt. Tot zover klopt het, maar je moet wel kijken wat er vervolgens in de buitenunit als geheel gebeurt. De fan maakt immers een integraal onderdeel uit van een systeem. Dit systeem is een samenspel van alle componenten waarbij de warmtewisselaar van groot belang is. Is de drukval over de wisselaar groot, dan moet de ventilator extra hard werken om dezelfde luchthoeveelheid er doorheen te trekken.”
Sparren met klanten “Daarnaast moet de wijze waarop de luchtstroming door de gehele unit gaat optimaal zijn om het geluidsniveau zo laag mogelijk te houden”, vervolgt Peeters. “Dit zijn zaken waarover we met onze klanten sparren om tot een optimale technische totaaloplossing te komen.” In het kader van dat ‘systeemdenken’ moet dus niet alleen naar de ventilator zelf, maar ook naar de periferie eromheen worden gekeken. “Onze technici werken nauw samen met onze klanten om luchtstromen in beeld te brengen”, aldus Peeters. “Aan de hand daarvan kunnen aanpassingen in een systeem- of productontwerp worden doorgevoerd, bijvoorbeeld om luchtturbulenties te voorkomen. Dat zijn ook bekende veroorzakers van geluid.”
Geïntegreerde diffuser in axiaalventilatoren Door optimalisatie van de ventilator weten fabrikanten nog steeds wat decibellen van de geluidsproductie af te snoepen. “Tussen de jaren ’50 van de vorige eeuw en het begin van deze eeuw zijn spectaculaire sprongen gemaakt, zowel als het om de energie-efficiëntie als om het reduceren van geluidsproductie gaat”, zegt Peeters. “Een grote winst is al behaald, maar toch weten we door innovatie nog steeds flinke verbeteringen te realiseren. Een voorbeeld daarvan is de geïntegreerde diffuser die we hebben opgenomen in het ontwerp van onze nieuwe generatie axiaalventilatoren, de AxiEco-series. Deze diffuser is een onderdeel van de waaier en zorgt voor extra statische druk, waardoor de AxiEco op een lager toerental kan draaien dan een vergelijkbare axiaalventilator in hetzelfde werkpunt. Dit resulteert in een lager geluidsniveau. Afhankelijk van het type ventilator kan de AxiEco-ventilator een geluidsreductie opleveren van zo’n 7 dB.”
Tags: klimaattechniek, industriële koeling, geluid
Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *
De koeltechnische sector doet te weinig om jonge professionals binnen te halen
Schrijf u in voor de nieuwsbrief van Koude en Luchtbehandeling