Luftberg – wentylatory przemysłowe., wentylatory EBM Papst

Hałas wentylatora – skąd się bierze i jak go ograniczyć

Krótko: hałas wentylatora najbardziej zależy od prędkości obrotowej i od tego, gdzie na charakterystyce leży punkt pracy. Najciszej pracuje wentylator dobrany tak, by pracował w obszarze najwyższej sprawności – nie za mały i nie na maksymalnych obrotach. Obniżenie obrotów o 20% zmniejsza poziom mocy akustycznej o ok. 5 dB. Resztę załatwiają dobre warunki napływu i wypływu, połączenia elastyczne, wibroizolatory i – gdy trzeba – tłumiki.

Moc akustyczna i ciśnienie akustyczne – co porównywać

  • poziom mocy akustycznej (LW) – całkowita energia dźwięku wytwarzana przez wentylator; nie zależy od odległości ani pomieszczenia, dlatego najlepiej nadaje się do porównywania wentylatorów,
  • poziom ciśnienia akustycznego (Lp) – to, co mierzy miernik i słyszy człowiek w danym miejscu; zależy od odległości, pomieszczenia i otoczenia.

Porównując karty katalogowe, sprawdź, czy podają tę samą wielkość – i dla ciśnienia akustycznego, w jakiej odległości. Wartość w dB(A) jest skorygowana do czułości ludzkiego ucha.

Obroty: najsilniejszy czynnik

Poziom mocy akustycznej wentylatora rośnie mniej więcej z piątą potęgą prędkości obwodowej wirnika, czyli o 50·log(n2/n1) dB. Dwukrotny wzrost obrotów to ok. 15 dB więcej, a obniżenie obrotów o połowę – ok. 15 dB mniej. Wydajność zmienia się przy tym proporcjonalnie do obrotów.

Hałas wentylatora a prędkość obrotowaPrzy obniżeniu obrotów poziom mocy akustycznej spada o 50·log(n2/n1): 90% obrotów – ok. 2,3 dB mniej, 80% – 4,8 dB, 70% – 7,7 dB, 60% – 11,1 dB, 50% – 15,1 dB. Wydajność spada proporcjonalnie do obrotów.Zmiana poziomu mocy akustycznej przy obniżeniu obrotów (zależność 50·log)0 dB−5 dB−10 dB−15 dB−20 dB40%50%60%70%80%90%100%prędkość obrotowa, % obrotów nominalnychzmiana hałasu, dB100%: 0 dB90%: −2,3 dB80%: −4,8 dB70%: −7,7 dB60%: −11,1 dB50%: −15,1 dB
Wykres poglądowy: zmiana poziomu mocy akustycznej wg zależności 50·log(n2/n1).
Obroty (% nominalnych)WydajnośćCiśnienieZmiana hałasu
100%100%100%0 dB
90%90%81%ok. −2,3 dB
80%80%64%ok. −4,8 dB
70%70%49%ok. −7,7 dB
60%60%36%ok. −11,1 dB
50%50%25%ok. −15,1 dB

Wniosek: większy wentylator na niższych obrotach jest zwykle cichszy niż mały na wysokich obrotach przy tym samym punkcie pracy. Przy wentylatorach regulowanych falownikiem obroty można dopasować do rzeczywistych potrzeb – to oszczędza energię i obniża hałas. Wartości w tabeli są orientacyjne; w praktyce przy niektórych obrotach mogą wystąpić rezonanse.

Punkt pracy i sprawność

Przy tych samych obrotach hałas zależy od oporów instalacji, czyli od położenia punktu pracy na charakterystyce. Najciszej wentylator pracuje w obszarze najwyższej sprawności – zwykle w środkowej części krzywej. Praca daleko od tego obszaru, przy bardzo małym lub bardzo dużym przepływie, może podnieść hałas nawet o ok. 10 dB. Dlatego tak ważne jest poprawne oszacowanie oporów instalacji (zobacz: jak dobrać wentylator przemysłowy i jak czytać charakterystykę).

Napływ i wypływ powietrza

Zawirowania na wlocie zwiększają hałas i obniżają wydajność. Unikaj kolana, przepustnicy lub zwężenia tuż przy wlocie wentylatora, a także gwałtownych rozszerzeń i przeszkód przy wylocie. Najlepiej, gdy przed wlotem i za wylotem jest prosty odcinek przewodu. Wysoka prędkość powietrza w kanałach, kratkach i przepustnicach też jest źródłem szumu.

Drgania i hałas przenoszony przez konstrukcję

  • połączenia elastyczne na wlocie i wylocie – oddzielają drgania wentylatora od kanałów,
  • wibroizolatory pod podstawą – ograniczają przenoszenie drgań na posadzkę i konstrukcję budynku,
  • wyważenie wirnika – wirniki wyważa się zgodnie z normą ISO 21940-11; osad lub zużycie wirnika pogarsza wyważenie i zwiększa drgania, dlatego wirnik warto okresowo czyścić i kontrolować,
  • napęd pasowy – źle naciągnięte lub zużyte pasy i źle osiowane koła to dodatkowe źródło hałasu i drgań (więcej: napęd bezpośredni, sprzęgłowy czy pasowy).

Połączenia elastyczne, wibroizolatory i regulatory przepływu są w akcesoriach wielu wentylatorów przemysłowych w naszej ofercie, a tłumiki – m.in. w akcesoriach wentylatorów chemoodpornych. Listę akcesoriów znajdziesz na stronie każdego modelu.

Tłumiki i obudowy

Gdy wentylator jest już dobrany poprawnie, a hałas w kanale lub na wylocie nadal jest za wysoki, stosuje się tłumik akustyczny na wlocie lub wylocie. Pamiętaj, że tłumik to dodatkowy opór – trzeba go uwzględnić w ciśnieniu instalacji. Hałas promieniowany przez obudowę i silnik ogranicza się obudową dźwiękochłonną lub ustawieniem wentylatora z dala od miejsc pracy.

Jak sumują się decybele

  • dwa jednakowe źródła hałasu dają łącznie ok. 3 dB więcej niż jedno,
  • na wolnej przestrzeni dwukrotne zwiększenie odległości od źródła obniża poziom ciśnienia akustycznego o ok. 6 dB,
  • różnicę ok. 10 dB człowiek odbiera mniej więcej jako dwukrotną zmianę głośności.

Najczęstsze pytania

Dlaczego mój wentylator jest głośniejszy niż w katalogu?

Najczęściej dlatego, że pracuje w innym punkcie niż zakładano – przy innych oporach instalacji – albo ma złe warunki napływu, np. kolano tuż przy wlocie. Znaczenie ma też to, czy porównujesz moc akustyczną, czy ciśnienie akustyczne i w jakiej odległości je zmierzono.

Czy falownik obniży hałas wentylatora?

Tak, jeśli instalacja pozwala zmniejszyć obroty. Obniżenie obrotów o 20% zmniejsza poziom mocy akustycznej o ok. 5 dB, a o połowę – o ok. 15 dB. Wydajność spada przy tym proporcjonalnie do obrotów.

Mniejszy wentylator na wysokich obrotach czy większy na niższych?

Przy tym samym punkcie pracy większy wentylator na niższych obrotach jest zwykle cichszy, bo hałas silnie rośnie z prędkością obwodową wirnika. Najważniejsze, by punkt pracy leżał w obszarze najwyższej sprawności.

Co podać w zapytaniu, jeśli liczy się niski hałas?

Wydajność i ciśnienie instalacji, dopuszczalny poziom hałasu i miejsce, w którym ma być dotrzymany (np. ciśnienie akustyczne w dB(A) w odległości 1 m lub na stanowisku pracy), oraz informację, czy możliwa jest regulacja obrotów. Na tej podstawie dobierzemy wielkość wentylatora i akcesoria.

Zespół Luftberg