BlueHeart Energy is al een lange tijd klant bij ASCEE. We ondersteunen hen op meerdere vlakken bij de ontwikkeling van hun thermo-akoestische warmtepomp. Een van de voordelen van hun apparaat ten opzichte van traditionele warmtepompen is de potentie om zeer stil te zijn door de unieke manier waarop warmte wordt gegenereerd. Al vanaf een vroeg stadium in hun ontwikkeling wilden ze de geluidsproductie van hun apparaat in kaart brengen. Wij hebben hen geholpen om het afgestraalde geluidsvermogen in verschillende bedrijfscondities te meten.
De eerste stap was het vaststellen van de meetmethode en prepareren van de meetomgeving. Omdat de warmtepomp in een vroeg stadium van ontwikkeling was en het apparaat helium onder hoge druk bevat moest de test plaats vinden in een Safety Test Environment Facility (STEF). Vanwege het beperkte formaat van deze testruimte was het uitdagend om te meten binnen de richtlijnen van een van de beschikbare ISO standaarden voor geluidsvermogensmetingen.
Uiteindelijk is gekozen om te meten volgens de ISO 3745:2010 standaard (geluidsvermogensmetingen boven een reflecterend vlak). Om te voldoen aan de standaard moest de nagalmtijd in de meetruimte worden verlaagd. We hebben geadviseerd bij het selecteren en plaatsen van absorberende panelen in de STEF. Warmtepompen moeten voldoen aan strenge geluidseisen voordat ze op de markt kunnen komen. Hoewel het installatiegeluid van een warmtepomp kan worden verminderd met geavanceerde omkastingen is het voor fabrikanten verstandig om het geproduceerde geluidsvermogen van hun warmtepomp zo laag mogelijk te houden. In deze case study lees je hoe ASCEE een van haar klanten heeft geholpen met het in kaart brengen van de geluidsproductie van hun warmtepomp.
Als onderdeel van de geluidsvermogensmetingen hebben we de nagalmtijd in de STEF gemeten volgens de ISO 3382-2:2008 standaard. We hebben de meting uitgevoerd op twee microfoonposities door onderbroken ruis signaal af te spelen in de kamer (de speaker werd om de 2 seconden in-/uitgeschakeld). We hebben meerdere vervalcurves gemeten op beide microfoonposities. Deze curves hebben we gemiddeld om de nagalmtijd te berekenen. Uiteindelijk hebben we de totale nagalmtijd van de ruimte berekend als gemiddelde uit de twee microfoonposities.
Het toevoegen van absorberend schuim in de STEF heeft ervoor gezorgd dat de nagalmtijd in de octaafbanden van 250 Hz en hoger voldoende laag was. In de lagere octaafbanden bleef de nagalmtijd te lang. Dit was ook verwacht, gegeven de dempingskarakteristieken van het toegepaste schuim. Om de nagalmtijd onder 250 Hz ook te verlagen zou veel dikker schuim dan de toegepaste 51 mm nodig zijn geweest. Vanwege het gebrek aan ruimte en de kleine invloed van de lage frequenties op het algehele A-gewogen geluidsniveau hebben we er in samenspraak met de klant ervoor gekozen om de uitkomsten te accepteren zoals ze waren.
Om in de STEF een meting te doen die voldeed aan de ISO standaard hebben we de metingen gedaan in een situatie met twee reflecterende oppervlakken. Het apparaat werd op de grond tegen de achterwand geplaatst en de metalen achterwand en betonnen vloer als reflecterende vlakken beschouwd.
Een parallellepipedum meetoppervlak werd gebruikt, met daarop 6 microfoonposities. Met de gekozen meetafstand en gemeten nagalmtijd zouden de metingen in de octaafbanden van 125 Hz en lager niet voldoen aan de standaard. Zoals hierboven beschreven hebben we besloten dit te accepteren.
We hebben het A-gewogen geluidsvermogen dat werd afgestraald door de warmtepomp gemeten voor 5 verschillende instellingen van het apparaat. We hebben de metingen verricht met een enkele 1/2″ meetmicrofoon. Hierna hebben we het afgestraalde geluidsvermogen werd berekend uit één meting op elke microfoonpositie. Omdat het een continue geluidsbron betrof konden de verschillende posities probleemloos worden gemeten. Voorafgaand aan elke meting hebben we het achtergrondgeluid op de betreffende posities gemeten.
De berekende A-gewogen geluidsvermogensniveaus zijn gecorrigeerd voor het achtergrondgeluidsniveau en de akoestische karakteristieken van de kamer (nagalmtijd), waarbij werd gecontroleerd of de signaal-ruisverhouding voldoende was en de invloed van reflecties laag genoeg. Ook hebben we gecontroleerd of de geluidsniveaus op de verschillende microfoonposities uniform genoeg waren, en dat extra microfoonposities vereist waren om de directionaliteit van het apparaat te meten.
De metingen voldeden aan alle gestelde grenzen, behalve bij lage frequenties, waar de nagalmtijd en variatie tussen microfoonposities te hoog waren en de signaal-ruisverhouding te laag. De geluidsniveaus in deze octaafbanden was echter zo laag dat ze niet van invloed waren om het overall A-gewogen resultaat.
Al met al hebben we voor BlueHeart Energy in een uitdagende omgeving een grotendeels normconforme meetprocedure uitgevoerd van het afgestraalde geluidsvermogen van hun thermo-akoestische warmtepomp. We hebben het gehele proces in overleg met de klant uitgevoerd zodat de randvoorwaarden in de meetruimte zo goed mogelijk waren en hebben de resultaten en bevindingen opgeleverd in een meetrapport.
