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空氣源熱泵系統(tǒng)噪音問(wèn)題及解決方案剖析
在日常生活中，空氣源熱泵機(jī)組在為人們創(chuàng)造舒適生活環(huán)境的同時(shí)，也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境噪音問(wèn)題。在居民對(duì)環(huán)境污染的投訴中，噪聲問(wèn)題已經(jīng)“傲視群雄”，占據(jù)了多半的比例。如何讓熱泵機(jī)組噪音降下來(lái)，已經(jīng)成了行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。空氣源熱泵機(jī)組噪音問(wèn)題不容忽視，本文主要簡(jiǎn)介如何治理此類問(wèn)題。
對(duì)于空氣源熱泵系統(tǒng)來(lái)講，究其噪音根源，主要可以分為四部分。
噪音根源1,主機(jī)壓縮機(jī)的振動(dòng)噪音;2,管道液體的流動(dòng)噪音;3,水泵電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的的噪音;4,風(fēng)機(jī)盤管的噪音。
針對(duì)上述四個(gè)噪音根源，我們需要進(jìn)行系統(tǒng)的綜合運(yùn)行分析處理。解決這些問(wèn)題的思路是通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行消聲、隔離、減振和選擇合理的運(yùn)行模式，從而使得建筑周邊及使用房間噪聲達(dá)到規(guī)范規(guī)定要求。找出了問(wèn)題根本，解決起來(lái)就相對(duì)容易一些。下面我們就針對(duì)各種噪音根源進(jìn)行具體的降噪方法解析。
一、主機(jī)、壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)的降噪
熱泵機(jī)組噪聲主要包括空氣動(dòng)力性噪聲、機(jī)械噪聲、化霜破壞動(dòng)平衡產(chǎn)生的噪聲及管道噪聲等。放在建筑物頂層時(shí)，最好建議甲方，由設(shè)計(jì)院進(jìn)行荷載相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)，我們按照設(shè)計(jì)要求安裝，但在實(shí)際過(guò)程中，可能需要我們動(dòng)手設(shè)計(jì)的會(huì)更多一些。
另外，白天和夜間我們感受到的噪音也是不同的，白天感受到的是高頻噪音，而晚上是低頻噪音，其來(lái)源有兩個(gè)——壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)，這與各廠家選的風(fēng)機(jī)好壞有關(guān)系，另外安裝位置很狹窄的話噪音也更明顯。如果想降噪，除了主機(jī)要選對(duì)位置，還要對(duì)壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)做消音處理。
空氣源熱泵設(shè)備噪聲治理執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB12348—2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》2類區(qū)規(guī)定，居民住宅窗外1.0m處晝間噪聲應(yīng)≤60dB(A)，夜間噪聲應(yīng)≤50dB(A)。
低環(huán)境溫度空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)對(duì)噪聲也有標(biāo)準(zhǔn)：
(1)熱風(fēng)機(jī)使用時(shí)不應(yīng)有異常噪聲和振動(dòng);
(2)熱風(fēng)機(jī)噪聲測(cè)定值不應(yīng)大于明示值(銘牌、說(shuō)明書等)+3dB(A)，且其室內(nèi)噪聲測(cè)試值(聲壓級(jí))應(yīng)不得高于45dB(A)，室外噪聲測(cè)試值(聲壓級(jí))應(yīng)不得高于58dB(A)。
注：熱風(fēng)機(jī)在全消聲室測(cè)試的噪聲值須注明“在全消聲室測(cè)試”等字樣，其符合性判定以半消聲室測(cè)試為準(zhǔn)。
根據(jù)熱泵的重量進(jìn)行槽鋼或工字鋼的選型，熱泵室外機(jī)組設(shè)置盡量選擇建筑物的一個(gè)角，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行型鋼機(jī)架的焊接，將機(jī)架平臺(tái)的支承點(diǎn)放在建筑物的立柱上。對(duì)于一般工程，建筑物+5cm橡膠減振墊+型鋼平臺(tái)+5cm橡膠減振墊+熱泵設(shè)備，即可達(dá)到減振要求。但對(duì)高要求的場(chǎng)所，可以采用更有效的減振方法，即建筑物+5cm橡膠減振墊+型鋼平臺(tái)+彈簧減振器+熱泵設(shè)備。
二、管道降噪
消除管道液體的流動(dòng)噪音，首先要注意吊架的選擇。管道安裝，一定要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家規(guī)范，主干管吊架要采用彈簧減振吊架，吊架不要固定在樓板上，應(yīng)盡量固定在梁上，也可在梁與梁之間架設(shè)槽鋼橫梁固定。水管穿過(guò)樓板或過(guò)墻必須采用套管，且套管與水管之間要用不燃材料填封。
對(duì)管道支架做減振處理。一般的管道支架與地面的連接均為硬連接，導(dǎo)致管道的振動(dòng)傳遞到建筑結(jié)構(gòu)，在支架下面做好減振處理，能較好地阻止振動(dòng)能量向建筑結(jié)構(gòu)的傳播。
管道穿墻處理。一般管道與墻體是硬連接，管道振動(dòng)的能量相當(dāng)一部分傳遞給了建筑結(jié)構(gòu)，所以要對(duì)管道與墻體進(jìn)行脫開處理，阻止能量的傳遞。
管道阻尼隔聲包扎管道振動(dòng)噪聲較高，振動(dòng)的空氣聲也會(huì)對(duì)居民造成影響，所以要對(duì)管道進(jìn)行綜合的阻尼隔聲包扎，一方面減小管道的振動(dòng)，另一方面也可以起到隔絕空氣聲的作用。
其次，管道的保溫層選擇也很重要。管道的保溫層不僅能起到保溫的作用，而且還可以起到降低和消除噪音的作用。
當(dāng)然，管道內(nèi)液體的流動(dòng)噪音大小由液體的流速?zèng)Q定，而液體的流速與管徑的大小有密切的關(guān)系。如：DN20，流速在0.4m/s到0.6m/s之間;DN50，流速在1m/s左右。因有詳細(xì)的資料可查，就不一一列舉了。一般情況，流速控制在1.5m/s內(nèi)基本能滿足要求。
三、水泵降噪
水泵噪聲主要是由機(jī)械噪聲和空氣動(dòng)力性噪聲構(gòu)成，后者相對(duì)更多一些。針對(duì)噪音的特點(diǎn)，水泵噪聲控制主要是對(duì)其電機(jī)噪聲及進(jìn)出水管產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行控制。
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1、首先應(yīng)選高效率、低噪聲的優(yōu)質(zhì)水泵，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)管網(wǎng)的水力、阻力要計(jì)算得比較準(zhǔn)確。水泵的實(shí)際揚(yáng)程為設(shè)計(jì)揚(yáng)程的1.1倍就能滿足要求，選揚(yáng)程過(guò)大的水泵，不但噪音大，而且耗能高。
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2、水泵安裝時(shí)，應(yīng)選擇合適的傳遞率進(jìn)行隔振計(jì)算，使隔振系統(tǒng)與水泵轉(zhuǎn)速的頻率比大于3，這個(gè)問(wèn)題對(duì)施工人員來(lái)講專業(yè)性有點(diǎn)太強(qiáng)。簡(jiǎn)單的做法是用減振平臺(tái)進(jìn)行減振降噪，平臺(tái)的重量應(yīng)是水泵重量的1.5～2.5倍。平臺(tái)形式以鋼混構(gòu)造較佳，特點(diǎn)是體積小、堅(jiān)固耐用、可標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)生產(chǎn)，在水泵的進(jìn)出管口一定要用相配套的軟接頭連接，管道支吊架盡量放置落地水泵支架，或者采用彈簧減振吊架。
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3、如果有些用戶對(duì)噪音的要求很高，可采用隔聲罩將水泵設(shè)備封閉，使之與外部環(huán)境隔開。特別值得注意的是，隔聲罩必須保證將水泵運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的熱量和罩內(nèi)噪聲轉(zhuǎn)化的熱能要及時(shí)擴(kuò)散到外部環(huán)境中，確保水泵的溫升在允許范圍內(nèi)，同時(shí)還要保證維修方便。
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最有效的隔聲罩是由聲音傳導(dǎo)衰減率較高的材料和便于通風(fēng)散熱的結(jié)構(gòu)型式?jīng)Q定的。其材料既可用鋼板亦可用鋁板，鋼板較同樣厚度的鋁板的隔聲效果要好，但鋁板較輕，便于移動(dòng)檢修，所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選材。同時(shí)為提高吸聲能力，減少板面的聲輻射，可在板材表面涂一定厚度的瀝青石棉阻尼涂料。
四、風(fēng)機(jī)盤管降噪
由于風(fēng)機(jī)噪聲大小因其型式及規(guī)格的不同而有所差異，且隨其工況而變化，所以需根據(jù)具體情況來(lái)確定降噪方案。在選擇風(fēng)盤時(shí)，盡量選擇低噪高效的，風(fēng)盤進(jìn)出口處的管道不宜急轉(zhuǎn)彎，且都應(yīng)該采用柔性接頭并做好維護(hù)。其接頭長(zhǎng)度一般為100～150mm，材料為防火的玻璃布或防火人造革，并在其短管后的風(fēng)管上包上50mm厚的超細(xì)玻璃棉，這樣會(huì)起到很好的降噪效果。
五、運(yùn)行模式降噪
在很多情況下，設(shè)計(jì)系統(tǒng)合理的運(yùn)行時(shí)間，也是降噪的一種好方法。這樣的例子不勝枚舉，像賓館、車間、寫字樓等都比較適用。水箱也是影響降噪效果的一個(gè)重要因素，因此提倡系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)合理的水箱，如對(duì)于賓館，主機(jī)可以設(shè)定在深夜、上午或下午運(yùn)行，將能量(冷能或熱能)存貯在水箱內(nèi)，這樣可以大大改善噪音環(huán)境。
綜上所述，降噪是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的情況、設(shè)備的安裝和運(yùn)行模式有一個(gè)清晰的了解。這些與客戶的具體要求密不可分，但只要掌握了事物的本質(zhì)，任何問(wèn)題都會(huì)迎刃而解。