FlowGrid - Die innovative Art der Geräuschreduktion bei Axial- und Radialventilatoren

摘要

In Klima- und Kälteanlagen werden häufig Ventilatoren auf der Verdampfer- und/ oder der Verflüssigerseite eingesetzt. Das vom Ventilator abgestrahlte Geräusch beeinflusst in vielen Fällen die Dimensionierung und die Bewertung einer solchen Anlage. Der folgende Beitrag beschreibt eine Maßnahme zur Reduzierung des Ventilatorgeräusches. Werden die Produktdaten (Kennlinien) eines Ventilators festgelegt, geschieht dies unter Laborbedingungen im Prüfstand. Diese sind durch eine annähernd ungestörte Zuströmung des Ventilators gekennzeichnet. Ungestört bedeutet ein sowohl zeitlich als auch örtlich gleichmäßiges Geschwindigkeitsfeld der Zuströmung, das weiterhin einen geringen Turbulenzgrad besitzt. Unter Labor- oder Prüfstandsbedingungen werden typischerweise die höchsten Wirkungsgrade und die niedrigsten Geräuschwerte erreicht. In der Praxis werden nahezu alle Ventilatoren in ein kundenspezifisches Gerät eingebaut, wodurch sich die Situation für den Ventilator entscheidend verändert. Der typische Einbau eines Ventilators in einem Kundengerät sieht dabei wie folgt aus: Der Ventilator saugt die Luft zum Beispiel über einen Wärmetauscher an. Zwischen Wärmetauscher und Ventilator befindet sich ein freier häufig rechteckiger Ansaugraum. Durch den Einbau hat der Ventilator eine „gestörte" Zuströmung. Das heißt, der Ventilator sieht ein zeitlich und örtlich ungleichmäßiges Geschwindigkeitsfeld der Zuströmung. Außerdem erhöht sich die Turbulenz der Zuströmung gegenüber dem ungestörten Fall stark. Durch die gestörte Zuströmung erhöht sich das abgestrahlte Geräusch des Ventilators deutlich. Vor allem bei tiefen Frequenzen ist ein deutlicher Anstieg zu beobachten. Ursache ist zum Beispiel eine Interaktion der Schaufelvorderkante mit dem ungleichmäßigen Geschwindigkeitsfeld und der erhöhten Zuströmturbulenz. Durch den Einsatz des Vorleitgitters „FlowGrid" wird die gestörte Zuströmung vergleichmäßigt und die Turbulenz reduziert. Dies wirkt sich drastisch auf das Ventilatorgeräusch aus. Gegenüber der ungestörten Zuströmung sind nur noch minimale Differenzen vorhanden.