کاهش صدای چیلر | کنترل صدای چیلر

کاهش صدای چیلر

صدای زیاد چیلر یکی از مشکلاتی است که بسیاری از ساکنین ساختمان ها به آن برخورده اند. چیلر دارای قطعات مکانیکی بسیاری است که صدای این قطعات برای ساکنین خود ساختمان یا ساختمان های همسایه را آزار می دهد. شاید این مشکل کمی غیرقابل حل به نظر برسد اما راهکارهایی وجود دارد که منجر به کاهش صدای چیلر و کنترل صدای چیلر شود. عایق صوتی برای چیلر یکی از این روش ها است. اگر قصد دریافت خدمات کاهش صدای چیلر را دارید می توانید با شماره های داخل سایت تماس حاصل نمایید و یا فرم زیر را پر کنید تا کارشناسان به فیکس در اسرع وقت با شما تماس حاصل نمایند.

صدای زیاد چیلر و چگونگی کنترل آن

چیلر یکی از وسایل مورد استفاده در تهویه مطبوع و صنعت میباشد که به جهت سرمایش مورد استفاده قرار میگیرد. چیلر ها یک منبع تولید صدا میباشد که باتوجه به کاربرد آن در محیط های مسکونی باعث ازار و اذیت جهت ساکنین و همسایگان میگردد. عموما چیلرهای هواخنک یا پشت بامی بیشترین آلودگی صوتی را دارا میباشند و در آخر سبب شکایت و  بروز مشکلات حقوقی و دعوی بین همسایگان و یا نصابان و تولید کنندگان میگردد. در اینجا بیشتر جهت بررسی تولید صدا و روش های کاهش صدای چیلر آن را بررسی میکنیم. ابتدا برخی تعاریف را در در سیستم اکوستیک را مرور میکنیم.

کنترل صدای چیلر

مقایسه و بررسی صدای تولد یافته در سازه و صدای تولد یافته در هوا

نویز سیستم تهویه مطبوع از دو مسیر انتقال به فضای تحت اشغال میرسد، نویز سازه و نویز هوایی اساس این دو روش در شکل زیر به نمایش گذاشته ایم هنگامی چکش به زنگ ضربه میزند نویز هوایی صدای زنگ را به اتاق مجاور حمل میکنند. این انتقال تحت عنوان نویز انتقال یافته در هوا (هوایی) نامیده میشود زیرا نویز دیوار سازه را لمس نکرده است در ضربه چکش به میخ  که در به دیوار وارد میگردد به گونه ای در اتاق ها گسترش میبابد که در تمام  اتاق ها و طبقات قابل شنیدن میباشد. شکل زیر چگونگی گسترش نویز انتقال یافته در هوا را نشان میدهد.

تفاوت نویز در سطح و اجسام
نویز انتقال یافته در سطح و نویز انتقال یافته در هوا

نویز انتقال یافته در هوا صدا را به طور مستقیم از تجهیز تا اتاق های مجاور حمل میکند اگرچه تجهیز روی ایزولاتورهای ارتعاشی نصب شده است ولی همچنان انرژی ارتعاشی را به سازه ساختمان منتقل میکند. این انرژی به سقف و دیواره ها وارد میگردد و به صورت انرژی صوت از سازه بازتاب مینماید.

انواع صدای چیلر

لرزه گیر ها انرژی انتقال یافته در سازه را به مقدار قابل قبول کاهش میدهد ولی نمیتواند آن را کاملا حذف کند.

طرح های اکوستیکی مناسب باید هر دو نوع ارتعاش انتقال یافته در هوا  و انتقال یافته در سازه را با روش هایی مانند در نظر گرفتن فضای کافی ، طراحی مناسب، انتخاب تجهیزات طراحی سیستم داکت و استفاده از افزونه های کنترل صوت و ارتعاش به مقدار قابل قبول کاهش دهد.

تعاریف اساسی در سیستم اکوستیک

تعریف اکوستیکی که به طور معمول در سیستم HVAC استفاده میگردد دسیبل، فرکانس، اکتاوباند، سطح فشار صوت و سطح توان صوت میباشند که به بررسی آن میپردازیم.

دسیبل

واحد پایه برای محاسبات و اندازه گیری اکوستسک و به شدت فشار صوت و سطح شدت توان صوتی گفته میشود. از آنجا که مقیاس دسیبل لگاریتمی است، ترکیب شدت صوت دو تجهیز با دوسیبل متفاوت برابر با جمع جبری آن ها نمیباشد. به عنوان مثال دو تجهیز که هر یک شدت صوت حدود ۵۰db شدت صوت تولید میکند به صورت دوبل به مقدار ۵۳db را تولید میکند. به همین ترتیب اگر دو تجهیز روی هم رفته ۸۰db  تولید نماید، خاموش کردن یکی باعث میشود که شدت صوت  محیط به به مقدار ۷۷ کاهش پیدا کند.

نمودار تجمیع شدت صدا
نمودار تجمیع شدت صدا

فرکانس

چیزی که به عنوان صدا می شنویم حرکت نوسانی رفت و برگشت مولکول های هوا است کنار لاله گوش ماست. این ارتعاش مولکول های هوا از منشا صوت ناشی شده است. هر حرکت رفت و برگشتی هوا را یک سیکل مینامیم . فرکانس صدا تعداد سیکل های است که مولکوله ای هوا در یک ثانیه انجام میدهند.

فرکانس صداهای مختلف
فرکانس صداهای مختلف

اکتاو باند

برای راحتی بیشتر دامنه فرکانسی به اکتاو باند تقسیم شده است. هر یک از از اکتاو باند ها یک محدوده پیوسته فرکانسی است که توسط فرکانس مرکز لگاریتمی مشخص میگردد. بالاترین فرکانس هر اکتاوباند دو برابر پایین ترین فرکانس آن است. شکل زیر محدوده مشحص شده آن میباشد.

اکتاو بند

صدا در چیلرها

در تهویه مطبوع بعد از فن ها و واحدهای هواساز، چیلرها عامل منحصر به فرد تولید نویز و ارتعاشات در سیستم های HVAC هستند. این صدا شامل محدوده وسیعی از پهنای باند میشود. اما اکثر شکایت های مصرف کنندگان از نویز چیلرها مربوط به صدای کمپرسور میگردد. هر یک از کمپرسورهای چیلرهای تراکمی اعم از کمپرسورهای سانتیفیوژ، اسکرال، اسکرو رفت و برگشتی و روتاری فرکانس منحصر به خود را دارند که به سرعت قطعات آن وابسته است.

سیستم های چیلرهای جذبی نیز تولید صدا به همراه فرکانس ثابت مینماید که این نویز اغلب از پمپ های رفریجرنت یا سلوشن به کار گرفته شده است

نویز چیلر تراکمی مانند فرکانس حرکت پره ها در فن ها، نیز صوت تولید شده دارای یک فرکانس پایه است و بقیه آواها مضربی از این فرکانس پایه میباشد.

کمپرسورهای اسکرو به عموما به علت هزینه کم و راندمان بالای انرژی شان بسیار متداول شده اند، اما آوای فرکانس میانی در اکتاو باند ۲۵۰ تا ۱۰۰۰ HZ که به وسیله یک کمپرسور دو مارپیچ  ایجاد میشود، میتواند ایجاد مشکل کند چرا که این آوا بسیار قوی هستند. کمپرسور اسکرو تک مارپیچ نیز تولید صدا می نماید ولی شدت صوت آن نسبت به دو دو مارپیچ  کمتر است.

کمپرسور اسکرو دو مارپیچه
چیلر کمپرسور اسکرو دومارپیچه

همان طور که در ابتدای مقاله عنوان گردید توسعه صدا به دو شکل توسط سازه و هوا گسترش میگردد. لذا در چیلرهای تراکمی جهت جلوگیری از توسعه صدا باید جلوگیری به وسیله عدم انتقال به سازه و  هم کاهش انتقال صدا به هوا را بررسی نمود. در چیلرهای تراکمی جهت کاهش انتقال صدا به سازه به وسیله از پدهای لاستیکی یا فنر های ایزولاتور استفاده میگردد. همچنین جهت انتقال صدا به محیط باید که توسط کمپرسور، فن و لرزش ای چیلر میباشد، منتقل میگردد.

عدم انتقال صدای چیلر به سازه ساختمان

چیلر که روی سقف یا کف نصب شده انده میتوانند ارتعاشات را به سازه ساختمان منتقل کنند و باعث ایجاد سطح قابل پذیرش نویز از چیلر گردد. همچنین لوله های اتصال آب سرد نیز میتواند باعث انتقال نویز به داخل ساختمان باشد. جهت کنترل صدای چیلر تجهیزاتی وجود دارد که با توجه هزینه و میزان تاثیر آن تعیین میگردد.

لرزه گیر و لاستیک منجید دار

لرزه گیر منجید

این قطعات معمولا جهت بارهای حساس انتخاب میگردد و حداقل فرکانس ۱۰۰Hz و  آنها معمولاً برای بار تقریباً ۰٫۰۴ کیلوگرم در میلی متر مربع انتخاب می شوند و انحراف ایستا کمتر از ۱٫۲ میلی متر است. محدود سختی این پد ها در حدود ۳۰ الی ۷۰ میباشد که با سختی بالا توانایی تحمل بارهای سنگین چبلر را دارا میباشند. این پدها جهت قرار گیری مابین فلز بر روی فلز مورد استفاده قرار میگیرد.

همچنین در سیستم لوله کشی چیلر نیز جهت عدم انتقال نویز به سیستم و کاهش صدای چیلر باید لرزه گیر لوله استفاده نمود این لرزه گیر با  توجه به سایز لوله و جریان آب انتخاب میگردد.

نصب لرزه گیر جهت سیستم لوله کشی
نصب لرزه گیر جهت سیستم لوله کشی

لذا با رعایت نکات بالا از انتقال مستقیم نویز به سازه ساختمان جلوگیری به عمل می آید.

چگونگی عدم انتقال نویز چیلر به هوا

حال جهت بررسی جلوگیری نویز به هوا باید ابتدا منابع ورود صدا را بررسی کنیم سپس جهت رفع و کاهش صدای چیلر برنامه ریزی نمود. تجهیزات کاهش نویز کارخانه ای برای چیلرها به طور معمول شامل یک عایق حرارتی سنگین است که به دور کمپرسور و سایر اجزا تابش کننده نویز کشیده شده است. شکل زیر تصویر یکی چیلر اسکرو آب خنک که کمپرسور اسکرو و قسمت جداکننده روغن در محفظه  در عایق حرارتی و صوتی پیچیده شده است را نشان میدهد. این عایق خارجی نقش مهمی را در کاهش نویز فرکانس چیلر انجام نمیدهد و نهایتا آوای کمپرسور را به اندازه ۳db کاهش میدهد. بعضی از تولید کنندگان استفاده از جعبه فلزی اطرف کمپرسور را پیشنهاد میدهند که این کار اوای کمپرسور را تا ۵ الی ۷ دسیبل کاهش میدهد.

تجهیزات کنترل نویز چیلر اسکرو
چیلر اسکرو به همراه تجهیزات کنترل صدای چیلر

جهت کاهش بیشتر نویز چیلر، نیازمند پوشش کامل چیلر میباشد. برخی از تمهیدات کارخانه تولید کننده برای کنترل صدای چیلر عبارت اند از پوشش عایق صوتی چیلر، قرار دادن کمپرسور در محفظه فلزی و استفاده از فن ها بادور پایین و نویز کم میباشد. در نمودار تاثیر کاهش نویز یک چیلر هواخنک اسکرو به ظرفیت ۲۵۰ تن تبرید نشان میدهد.  همچنین اتصال چیلر به لوله آب و پمپ های مرکزی سیستم پایپینگ نیز باید تواست ایزولاسیون ارتعاشات دمپ گردد.

در چیلرهای تراکمی نویز کمپرسور در اثر لرزش منتقل شده به سازه ای چیلر است که سپس به صورت صدا یا از طریق لرزش مستقیم از بدنه چیلر تابش می شود. شما معمولاً نویز با فرکانس ۵۰HZ  و بسیاری از هارمونیک ها در یک دامنه فرکانس گسترده دریافت می کنید.

فرکانس صدای چیلر

همان طور که در نمودار بالا مشاهده میکنید تن های بالای نویز از سمت ضربات لوله کشی نشات میگردد. که موثر ترین روش کاهش سرو صدای کمپرسور دو حالت زیر تقیسم میگردد.

  • عایق صدایی

عایق کاری باکس چیلر

  • دمپر لرزشی

دمپر لرزشی

توجه داشته باشید که محصور کردن کمپرسور بدون در نظر گرفتن جداسازی و میرایی اغلب کاملاً بی اثر است.

صدای فن کندانسور چیلرهواخنک

صدای غوطه وری که اغلب با فن های کندانسور چیلر مرتبط است (علت شایع شکایت) در فرکانس عبور تیغه فن ها (سرعت x تعداد پره ها) است و به دلیل جریان آیرودینامیکی ضعیف از طریق پروانه ها ایجاد می شود. اشتباهات متداول و پرهزینه شامل اتلاف منابع در صدا خفه کن ها و موانع صوتی در تلاش برای مقابله با همهمه معمولا نتیجه عکس میدهد.

فرکانس چیلر هواخنک

همان طور که میبینیم تغییر فرکانس بادر محدوده ۴۰ تا ۲۰۰ هرتز چندان تغییری در نویز ایجاد نمیکند. تنها راه حل موثر برای کاهش صدای چیلر خرید واحدهای جدید با صدای کم است و یا متناسب سازی تغییرات فن آیرودینامیکی برای کاهش تن صدا میباشد. این موارد درج یکپارچه سازی متناسب و دستگاه های کنترل جریان هندسی هستند که نوسانات فشار ایجاد کننده هوم را در منبع تا ۹۹٪ (۲۰dB) یا بیشتر از بین می برند.

فن آیرودینامیکی
نمونه از فن های با خاصیت ایرودینامیکی بالا

ساخت اتاقک عایق صدا جهت چیلر هواخنک برای کاهش صدای چیلر

در بسیاری از حالت تمام موارد بالا نیز عایت گردید است اما با توجه به نقص در معاری ساختمان باعث گسترش و تولید صدای ناخوشایند چیلر میگردد. در این حالت پیشنهاد میگردد ساخت یک سازه و اتاقک جهت استقرار چیلر میباشد به نحوی که فضای سرویس چیلر و دسترسی به هوای مکش و دهش فن های کندانسور بدون مزاحمت صورت پذیرد. البته لازم است جهت اجرای چنین طرح هایی با شرکت سازنده نیز مشورت گردد. در شکل های زیر نمونه ای این طرح ها را بررسی میکنیم.

شماتیک ساخت اتاقک عایق صدا
شماتیک ساخت اتاقک عایق صدا جهت چیلر
طرح اقتصادی کاهش صدای چیلر
طرح اقتصادی و کارامد جهت کاهش صدای چیلر

نصب عایق صوتی برای اتاقک

دیوارکشی بتنی
دیوار بتنی مستحکم با ضخامت حداقل ۲۰۰mm