Die Akustik von Wärmepumpen spielt eine entscheidende Rolle für deren Einsatz in Wohn- und Gewerbegebieten. Während Wärmepumpen eine umweltfreundliche und energieeffiziente Variante im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen darstellen, kann ihre Betriebslautstärke zu einem Störfaktor werden. Unser Ziel ist es, durch gezielte Maßnahmen die Geräuschentwicklung zu minimieren, ohne die Leistungsfähigkeit der Geräte zu beeinträchtigen.
Akustische Optimierung Von Wärmepumpen
Unsere Experten bieten umfassende Dienstleistungen zur akustischen Optimierung von Wärmepumpen – von der Analyse der Schallquellen über die Optimierung von Komponenten bis hin zur wissenschaftlichen Beratung und Entwicklung neuer, geräuscharmer Technologien.
Unsere Services
• Richtungs- und frequenzabhängige Bestimmung der Schalldruckpegel mit der akustischen Messkuppel
• Transiente frequenzaufgelöste Messung des Schallleistungspegel • Durchführung der Messungen bei unterschiedlichen Klimabedingungen
• Schallquellenlokalisation mit der akustischen Kamera
• Vibrationsmessungen und Korrelation mit akustischen Messgrößen
• Visualisierung von Vereisungsprozessen mit Image Capturing und Thermokamera
• Transiente Gewichtsbestimmung von vereisenden Wärmepumpenkomponenten
• Unterstützende strömungstechnische Untersuchungen mit Particle Image Velocimetrie (PIV) und Hitzdrahtanemometrie (CTA) sowie numerischer Strömungssimulation (CFD)
Wärmepumpen Akustik: Unsere Methoden zur Geräuschreduktion
Schalldruck- und Leistungspegelmessung
Mit unserer akustischen Messkuppel analysieren wir das Schallfeld von Wärmepumpen in Echtzeit. Bis zu 64 Mikrofone ermöglichen eine detaillierte räumliche und frequenzabhängige Erfassung der Geräuschentwicklung. Ein Vergleich von unterschiedlichen Dämm-Materialien, Komponenten oder Regelstrategien ist mit diesem System direkt und einfach realisierbar.
Schallquellenlokalisation mit der akustischen Kamera
Unsere hochauflösende akustische Kamera lokalisiert und visualisiert Schallquellen präzise – sowohl an der Oberfläche als auch innerhalb der Wärmepumpe. Durch die Kombination mit Thermografie können wir zudem Strömungsgeräusche analysieren.
Vibrationsmessungen und deren Einfluss auf die Akustik
Durch die Messung mechanischer Vibrationen und deren Korrelation mit akustischen Daten identifizieren wir Resonanzstellen und erarbeiten Lösungen zur Dämpfung von Vibrationen. Die Messungen können zeitgleich mit mehreren Mikrofonsignalen (zur Messung des Schalldruckpegels) und einer Hitzdrahtsonde (zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit und Strömungsturbulenz) durchgeführt werden. Dies erlaubt eine Korrelation von Vibration, Schalldruck und Strömungs-Turbulenzgrad.
Schallbild einer Wärmepumpe
Wärmepumpen Akustik: Untersuchung transienter Vorgänge
Besondere Aufmerksamkeit gilt der Geräuschentwicklung während spezieller Betriebsphasen wie:
- Vereisung und Abtauung – oft mit temporärem Anstieg des Geräuschpegels verbunden
- Ein- und Ausschaltvorgänge – verursachen kurzzeitige Geräuschspitzen
- Lastwechsel im Betrieb – beeinflussen Frequenzspektrum und Lautstärke
Die Vereisung von Wärmepumpenkomponenten sowie die Strömungsumkehr des Kältemittels bei der Abtauung kann zu zeitabhängigen akustischen Eigenschaften führen. Diese zeigen sich in einer Änderung des Gesamtschallpegels aber auch in der Generierung von tonalen Komponenten. Die verfügbaren Messmethoden erlauben eine Datenerfassung und Analyse kurzzeitiger und mehrstündiger transienter Vorgänge. Für die Visualisierung von Vereisungsprozessen steht konventionelles Image Capturing wie auch eine Thermokamera zur Verfügung. Für Komponenten von Wärmepumpen kann auch eine zeitabhängige Gewichtsbestimmung durchgeführt werden. Die Kältemittelverteilung ist durch Kombination mit der Analyse der Anströmung des Wärmeübertragers zugänglich.
Messaufbau Wärmepumpen Akustik
Optimierte Testbedingungen für realitätsnahe Analysen der Wärmepumpen Akustik
Messungen in akustisch optimierten Klimakammern
Unsere Messungen erfolgen unter realitätsnahen Klimabedingungen (-25°C bis 50°C) in unseren akustisch optimierten Klimakammern, . Dabei kann die Luftfeuchte je nach Temperatur festgelegt werden. .
Strömungstechnische Untersuchungen zur Geräuschreduktion
Neben der akustischen Analyse setzen wir strömungstechnische Methoden ein, um die Luftführung in und um die Wärmepumpe zu optimieren. Experimentelle Verfahren wie Particle Image Velocimetrie (PIV) und numerische Simulationen (CFD) helfen, Geräuschquellen frühzeitig zu erkennen und zu minimieren.
Effiziente und leise Wärmepumpen durch gezielte Akustik-Optimierung
Durch eine Kombination aus modernster Messtechnik, wissenschaftlicher Analyse und gezielten Optimierungsmaßnahmen tragen wir dazu bei, Wärmepumpen leiser und effizienter zu machen. Unsere Experten bieten umfassende Unterstützung bei der Entwicklung und Optimierung geräuscharmer Wärmepumpensysteme – für eine umweltfreundliche und angenehme Nutzung im Alltag.
