دلایل ایجاد صدای چیلر و روشهای مهندسی کنترل آن
دلایل ایجاد صدای چیلر و روشهای مهندسی کنترل آن
در سیستمهای تهویه مطبوع و تبرید صنعتی، چیلرها از مهمترین تجهیزات تولید برودت محسوب میشوند. با وجود راندمان بالا و کاربرد گسترده، یکی از مهمترین چالشهای بهرهبرداری از چیلرها، تولید صدای آزاردهنده و ارتعاشات مکانیکی است. این صداها علاوه بر ایجاد نارضایتی کاربران و ساکنین، میتوانند نشاندهنده وجود مشکلات عملکردی، کاهش راندمان و حتی خرابی تجهیزات باشند. در پروژههای مسکونی، تجاری، بیمارستانی و صنعتی، کنترل آلودگی صوتی چیلر به یک الزام مهندسی تبدیل شده است.
مطالعات آکوستیکی نشان میدهد که منابع اصلی صدای چیلر شامل کمپرسور، فن کندانسور، جریان مبرد، ارتعاشات سازهای و تشدید فرکانسی اجزای مکانیکی هستند. بخش عمده این صداها در بازه فرکانسی 63 تا 4000 هرتز تولید میشود.
۱- صدای کمپرسور چیلر
کمپرسور مهمترین منبع تولید صدا در چیلرهای تراکمی است. در کمپرسورهای اسکرال، اسکرو، رفت و برگشتی و سانتریفیوژ، نیروهای دینامیکی ناشی از تراکم مبرد باعث ایجاد ارتعاشات مکانیکی و صوتی میشوند.
مطالعات مهندسی نشان دادهاند که صدای کمپرسور عمدتاً از سه مکانیزم اصلی ایجاد میشود:
• ضربات و پالسهای فشار مبرد
• ارتعاش پوسته کمپرسور
• انتقال ارتعاش به لولهها و شاسی دستگاه
در کمپرسورهای هرمتیک، پالس گاز خروجی باعث تحریک پوسته کمپرسور و ایجاد نویز فرکانس بالا میشود.
در کمپرسورهای اسکرو نیز تماس روتورها، تغییرات فشار لحظهای و فرکانس چرخش، منجر به ایجاد صدای تونال (Tonal Noise) میشود که معمولاً به صورت صدای «وِزوِز» یا «هوم» شنیده میشود.
یکی دیگر از عوامل مهم، عدم بالانس مکانیکی کمپرسور یا فرسودگی لرزهگیرها است که باعث انتقال ارتعاش به بدنه چیلر و سازه ساختمان میشود.
۲- صدای فن کندانسور
فن کندانسور دومین منبع اصلی تولید صدا در چیلرهای هواخنک است. در بسیاری از چیلرهای Air-Cooled، حتی شدت صدای فن از کمپرسور بیشتر است.
صدای فن عمدتاً از عوامل زیر ایجاد میشود:
• عبور پرهها از هوا و ایجاد آشفتگی (Turbulence)
• فرکانس عبور پرهها (Blade Passing Frequency)
• عدم بالانس پروانه
• لرزش موتور فن
• برخورد جریان هوا با گریل یا بدنه
تحقیقات آیرودینامیکی نشان دادهاند که آشفتگی جریان هوا در اطراف پرهها و فاصله نامناسب بین فن و شِرود، از مهمترین عوامل ایجاد نویز تونال در فنهای سانتریفیوژ و محوری است.
در صورت خرابی بلبرینگ فن یا تاب برداشتن پروانه، شدت ارتعاش افزایش یافته و نویز به سازه منتقل میشود.
۳- صدای ناشی از جریان مبرد و کاویتاسیون
جریان سریع مبرد در لولهها، شیر انبساط و اواپراتور نیز میتواند تولید صدای قابل توجهی کند. این صدا معمولاً به شکل:
• صدای سوت
• صدای جریان شدید
• صدای ضربه
• صدای قلقل
شنیده میشود.
وجود هوا در مدار تبرید، گرفتگی مسیر مبرد یا سرعت بالای جریان میتواند باعث ایجاد کاویتاسیون و پالسهای فشاری شود.
۴- ارتعاشات سازهای و انتقال صدا
در بسیاری از پروژهها، مشکل اصلی نه شدت صدای چیلر، بلکه انتقال ارتعاش به ساختمان است. اگر کمپرسور یا فن به صورت مستقیم به شاسی یا سازه متصل باشند، ارتعاشات از طریق فلز، بتن یا لولهها منتقل شده و در فضاهای داخلی تقویت میشوند.
این پدیده مخصوصاً در موارد زیر بسیار شایع است:
• نصب چیلر روی بام ساختمان
• نصب کنار اتاق خواب یا دفاتر اداری
• عدم استفاده از لرزهگیر
• اتصال صلب لولهها
مطالعات آکوستیکی نشان میدهد که بسیاری از شکایات کاربران ناشی از «رزونانس» و انتقال ارتعاش به دیوارها و کف ساختمان است.
۵- عوامل تشدیدکننده صدای چیلر
عوامل زیر میتوانند شدت صدای چیلر را چندین برابر افزایش دهند:
• کثیف بودن کندانسور
• افزایش فشار کاری کمپرسور
• خرابی بلبرینگها
• فرسودگی لرزهگیرها
• نصب غیراصولی
• کارکرد در بار جزئی
• افزایش دور فن
• انتخاب نامناسب ظرفیت چیلر
طبق مطالعات ASHRAE، در بارهای پایین، برخی چیلرها به علت افزایش آشفتگی جریان مبرد، صدای بیشتری تولید میکنند.
روشهای مهندسی کاهش صدای چیلر
برای کنترل آلودگی صوتی چیلر، معمولاً از ترکیب چند روش مهندسی استفاده میشود:
کنترل ارتعاش
• استفاده از لرزهگیر لاستیکی یا فنری
• نصب اتصالات انعطافپذیر
• بالانس دینامیکی فن و کمپرسور
کنترل آکوستیکی
• استفاده از عایقهای صوتی
• طراحی محفظه آکوستیکی
• نصب جاذب صوت
• استفاده از پنلهای چندلایه
کنترل آیرودینامیکی
• کاهش سرعت جریان هوا
• بهینهسازی طراحی فن
• اصلاح مسیر عبور هوا
نگهداری صحیح
• سرویس منظم
• روغنکاری مناسب
• تنظیم فشار مبرد
• تمیزکاری کویلها
مطالعات علمی نشان دادهاند که استفاده از پوششها و ساختارهای آکوستیکی چندلایه میتواند کاهش صدایی در محدوده 10 تا 21 دسیبل ایجاد کند.
راهکار تخصصی کاهش صدای چیلر
یکی از موثرترین و حرفهایترین روشهای کاهش صدای چیلر، استفاده از کاورهای صداگیر کمپرسور و صداگیر فن کندانسور است.
شرکت ورنا صنعت نوتریکا با طراحی و تولید تخصصی:
• کاور صداگیر کمپرسور چیلر
• صداگیر فن کندانسور
• سیستمهای کنترل نویز تجهیزات HVAC
شرکت ورنا صنعت نوتریکا راهکارهای و تولیدات مهندسی موثری برای کاهش آلودگی صوتی چیلرهای تراکمی ارائه میدهد.
این محصولات با استفاده از:
• متریال جاذب صوت چندلایه
• طراحی مهندسی آکوستیک
• کنترل ارتعاش
• مقاومت حرارتی مناسب
• حفظ تهویه و عملکرد کمپرسور
قادرند بدون ایجاد اختلال در عملکرد دستگاه، سطح صدای چیلر را به شکل قابل توجهی کاهش دهند.
استفاده از کاورهای صداگیر مخصوص کمپرسورهای اسکرو، اسکرال و پیستونی و همچنین صداگیرهای فن کندانسور، راهکاری حرفهای برای پروژههای مسکونی، تجاری، صنعتی، بیمارستانی و هتلها محسوب میشود.
نویسنده و گردآورنده : مهدی موسوی
www.coolpak.ir