Beitrag

Vibroakustische und aeroakustische Untersuchungen an Wärmepumpen

Tag / Zeit: 16.08.2021, 14:00-14:20
Raum: Schubert 6
Typ: Regulärer Vortrag
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Zusammenfassung: Moderne, elektrisch betriebene Wärmepumpen zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus und stellen eine attraktive Alternative zu herkömmlichen Heizungssystemen dar. Die Geräuschemissionen von Wärmepumpen können allerdings zu steigenden Lärmbelastungen führen, was eine Hürde für eine flächendeckende Nutzung von Wärmepumpen in dicht besiedelten urbanen Räumen darstellt. Im Projekt »WAMS« betrachten die Fraunhofer Institute ISE und IBP Messmethoden zur Charakterisierung der vibroakustischen und aeroakustischen Quellen von Luft/Wasser-Wärmepumpen. Ziel ist die Ableitung von Maßnahmen zur akustischen Optimierung von diesen Wärmepumpen in der frühen Entwicklungsphase. Die dominierenden akustischen Quellen von solchen Wärmepumpen sind der Verdichter und der Ventilator. Verdichter emittieren sowohl Schwingungen, die über den Rahmen und den Kühlkreislauf übertragen werden, als auch Direktschall. Beide werden dann von dem Gehäuse als Luftschall abgestrahlt. Zur akustischen Charakterisierung dieser Schallanteile wurde eine Messmethode entwickelt. Damit wurden strukturdynamische und akustische Messungen mit baulichen Veränderungen an vier unterschiedlichen Wärmepumpen durchgeführt. Untersuchungen zu den aeroakustischen Emissionen von Ventilatoren wurden an einem Wärmepumpen-Mockup durchgeführt. Insbesondere wurde dabei die Interaktion zwischen Ventilator und verschiedenen Wärmetauschern betrachtet. Ergänzend zu den experimentellen aeroakustischen Untersuchungen wurden CDF/CAA Simulationen durchgeführt. Dieser Beitrag fasst die im Projekt »WAMS« verwendeten strukturdynamischen und akustischen Messmethoden zusammen und präsentiert ausgewählte Ergebnisse aus den Messreihen und Simulationen.