Акустическая лаборатория Альфа Лаваль, базирующаяся в Ванта (Финляндия), для обеспечения тишины в окрестностях предприятия и экономии энергии работает над снижением уровня шума, производимого воздушными теплообменниками.
Представьте себе тихий район, в котором открыт новый завод или супермаркет. Любой местный житель сразу заметит это по идущим от них шумам. Часть этого шума будет обусловлена повысившейся интенсивностью уличного движения. Но значительная его доля будет приходиться на наружные устройства типа конденсаторов и сухих охладителей, использующихся в системах холодильного оборудования нового здания.
"Слишком высокий уровень шума на рабочем месте является причиной снижения производительности и мотивации, - говорит Кале Хирвенкари, старший технический консультант исследовательского центра Альфа Лаваль по акустике. - Его воздействие часто приводит к серьезным проблемам со здоровьем, например, к возникновению стрессов или расстройству сна. Именно по этой причине Альфа Лаваль придает такое значение проблеме снижения уровня шума".
"Шум - такой же фактор загрязнения окружающей среды, как и все прочие вредные виды воздействия на экологию, - говорит г-н Хирвенкали. В акустической лаборатории завода шумовые характеристики воздушных ТО измеряются и анализируются в реверберационной камере. Лаборатория сертифицирована в соответствии с международным стандартом ISO 3741, определяющим требования к помещениям для испытаний, и методики измерения уровней звукового давления от работающих механических устройств".
"Мы хотим быть уверены, что уровни звукового давления от наших изделий невелики и соответствуют всем нормативам, - говорит г-н Хирвенкари. - Кроме проведения собственных замеров, мы также пользуемся услугами и независимой лаборатории".
Особенность шума заключается в том, что его генерация тесно связана с потреблением энергии. Поэтому снижение уровня шума ведет к уменьшению ее расхода. Например, при использовании инверторного привода в сухом охладителе в ночное время, когда наружная температура и нагрузка на охладитель обычно уменьшаются. Скорость вращения вентилятора падает на 50%, а уровень звукового давления -- на 15 дБ(А), при этом энергопотребление двигателя вентилятора снижается примерно на 80%.
По мнению г-на Хирвенкари, жесткие ограничения на уровни генерируемых шумов будут стимулировать создание более экономичных конденсаторов и воздухоохладителей пониженной шумности в основном, за счет улучшения аэродинамических качеств вентиляторов, являющихся основным источником шума в холодильных системах.
Ниже приведены некоторые технические понятия и некоторые эмпирические правила, касающиеся воздушных теплообменников.
Звуковая мощность - это звуковая энергия, выделяемая в единицу времени (W) источником звука (например, конденсатором воздушного охлаждения). Звуковую мощность можно отсчитывать относительно порога слышимости в 1 пВт (10-12 Вт) - опорного уровня звуковой мощности - по логарифмической шкале, называемой шкалой уровней звуковой мощности (Lw), где Lwa = A - взвешенный уровень звуковой мощности.
Добавление каждого следующего аналогичного источника звука - например, конденсатора с вентиляторами идентичного типа, диаметра и с такой же скоростью вращения - увеличивает общий уровень звуковой мощности на 3 дБ.
Снижение скорости вращения вентилятора сухого охладителя на 50% приводит к уменьшению уровня звуковой мощности приблизительно на 15 дБ. Кроме того, энергопотребление двигателя вентилятора пропорционально скорости вентилятора в третьей степени, то есть P = (n1/n2)3.
Иначе говоря, понижение скорости вращения вентилятора на 50% снижает энергопотребление почти на 85%.
Звуковое давление - это локальное изменение атмосферного давления, вызванное звуковой волной.
Единица измерения звукового давления - паскаль (Па). Поскольку разные источники звука создают различные звуковые давления, проще определять не его значения, а значения уровней звукового давления.
Например, звуковое давление порога болевого ощущения составляет 100 Па, а порога слышимости - 2х10-5 Па. Это разница в миллион раз!
Некоторые эмпирические правила, связанные с отражение звука в различных условиях см. на рисунке.
При повышении звукового давления вдвое уровень звукового давления увеличивается на 3 дБ. Человек ощущает удвоение интенсивности шума как увеличение уровня звукового давления на 10 дБ. Увеличение расстояния от источника звука в два раза снижает уровень звукового давления примерно на 6 дБ.
