浅谈空调设备降噪节能技术的应用论文_赵振勋

浅谈空调设备降噪节能技术的应用论文_赵振勋

山东天元安装工程有限公司

摘要:随着经济提升,中央空调开始走进我们的视线,在提升舒适度的同时,中央空调产生的噪音也不能忽视,降低了体验度增加了环境污染。国家不断推出节能减排的政策,并大力推崇可持续社会发展,空调噪音的减噪节能势在必行。本文将从中央空调噪音的根源出发,探究常见的空调噪音原因,提出对综合治理方案,并针对典型的实例阐述降噪节能技术的实际应用。

关键词:中央空调节能技术 降噪节能技术 应用

随着家庭财富的积累,生活水平质量也在日益提高,中央空调设备走进各大商城、公共场所以及每个家庭。从一开始空调只需要制热的简单要求,到现在根据人体温进行个性化设置、省电、节能的智能空调,人们对空调的要求越来越高:在保证舒适度的前提下,中央空调系统应该尽量减少噪音的污染。近年来,国家颁布了《房间空气调节器噪声限值》《组合式空气处理机组噪声限值》《城市区域环境噪声标准》多部法律法规限定空调的噪音指标。顺应国家可持续发展的号召,空调节能减排成为关键任务,其中,空调减噪成为重要工作目标之一。本文从中央空调的噪音概念分析,总结产生噪音的原因,并针对性提出解决方法,列举实际应用。从根本上提出解决方案,治理中央空调设备的噪音问题。

1 空调噪音的概念和声源分析

1.1 空调噪音的概念

中央空调系统是集中式空调,由冷热水机组、冷却塔、通风机、锅炉、水泵、空调机等部分组成。在正常运行时,各设备机组正常运营会产生振动和机器声音,因此就形成了空调系统的噪音,众多组成部分成为了噪音的来源。空调产生的噪音会极大降低的舒适度,会干扰休息和睡眠;损伤听觉视觉器官;造成环境污染不利于绿色环境的发展。

噪音的传播方式有2种,分别是空气传声和固体传声。空气传声就是风管噪音以及末端噪音辐射等,固体传声是空调系统的各个组成部分,包括冷热水机组、冷却塔、通风机、锅炉、水泵、空调机等设备的震动传播。

1.2 空调噪音的声源分析

(1)制冷剂噪音的噪音分为2种类型:离散频率噪音和宽频噪音,压缩机和电动机设备转动会产生离散频率的噪声;制冷剂和水流则是产生宽频噪声。对于室内的水冷制冷机来讲,压缩机是主要的噪声来源。根据压缩机的类型不同,噪声的来源也不同。一般利息压缩机的噪声来源是叶轮和电机转动;往复式压缩机噪音是由于活塞的往复运行;吸附石压缩机是由于蒸汽流。在众多压缩机中,涡旋式产生的噪音最小,螺杆式压缩机噪音最大。

(2)在通风空调系统中,风机噪声是主要的噪声来源。风机产生的噪音主要是空气动力的噪声、固体系统相互作用的噪声和机械噪声。其中,动力噪声作为主要的噪声来源。在风机进行旋转时,叶片的通道出口处,沿着气流压力和气流的速度改变。噪声也是由旋转的叶片和空气对流产生的噪音。

(3)通风管道是气流噪音的主要来源。管道内的气流噪音以及气流影响管道所产生的振动以及阀门节流的声音都是管道噪声的组成。

(4)冷却塔噪音包括:风机噪音、水落噪音、机械噪音、冷却塔机壳震动噪音。

2 空调噪音的控制办法

空调噪声控制主要包含:消声、隔声、吸声以及隔振等方式。

2.1消声器

消声器是一种具有吸声内衬或特殊结构,有效降低气流管道内噪声的设备。消声器可以分为阻性消声器、抗性消声器、复合式消声器以及有原消声器等。在中央空调系统中,空调机房、冷冻机房等设备机房进出口风都是运用消声器来降低噪音的。

(1)阻性消声器是利用气流管道中的堵孔材料收集声能,以此降低噪声。在诸多消声器中,阻性消声器的形式最多变、应用最广泛。

(2)抗性消声器最大优点是不需要使用多孔的吸声材料,它是通过气流管道中声学性能突变部位声波反射,以及运行时产生的共振来收集声能。

(3)复合式消声器是阻性消声器和抗性消声器的集合,它比单一的消声器更具适应能力,兼具高频和低频的消声范围。

(4)有源消声器是根据声波的干涉原理,利用声源和噪声源形成相消干涉,以此起到消声的作用。

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2.2隔振

降低空调的噪音,还可以通过控制空调机身、制冷设备振动传播的固体声的方式。一般振动可以从2个途径来控制:降低振动源的振动以及减低振动传递效率。前者是控制振动的最有效的方式,但前提是对振动设备进行合理设计和改造。

2.2.1 基础隔振

市面上常用的基础隔振是由金属弹簧隔振器和多种隔振弹性衬垫材料及制品组成。金属弹簧隔振器运用较广泛,弹性衬垫材料多为:橡胶和纤维板材质。

2.2.2 管道隔振

管道隔振通过消除管道与建筑结构之间的刚性连接,来实现降噪。管道隔振可通过管内的介质振动,继续传播。

2.3 空气声隔声

空气声隔声设计是噪音控制工程的重要环节之一,既可以减少噪音的向外传播,又能保证噪声进入空调房间。空气隔声分为:单层匀质实墙隔声性能;组合墙隔声性能;隔声屏障;隔声罩。

2.4 吸声降噪

空调噪音在传播构成中,一部分会直接传到人耳,这称为直达声;另外会通过各介质反射进入人耳,这是混响声。吸声降噪针对混响声部分,通过对增加室内吸引介质,起到吸收音能的作用,降低中央空调产生的噪音影响。

3 空调设备降噪节能技术的应用

3.1 空调降噪实际案例分析

3.1 基本情况解释

位于北京长安街的国家大剧院,是国内顶尖的剧院殿堂,对国家具有深渊的影响。设计之初也是经过多方考量,国家大剧院是声学设计交给了法国CSTB公司,空调噪声系统控制则是有北京劳动保护研究所负责。由于国家大剧院包括大小剧场、排练厅、录音室、机房、练琴厅以及各类的公用空间,决定了其高配置的空调消声系统。针对国家大剧院的结构,考虑系统降噪需要充分兼顾建筑和设备的减振隔振处理,综合控制系统的噪音。

3.2 空调噪音控制

空调噪音控制包括:消声设计、隔振设计、建筑防噪布局以及防传声设计等。

3.2.1 建筑放噪布局

国家大剧院对声音的要求十分高,需要采用特殊的处理。一方面尽可能扩大机房的消声空间,强化机房的吸声、隔声设备隔振效果;另一方面增加隔声围护结构,为了防止消声器外壳泄露,需要对靠近上游的消声器和风管进行加固措施。

3.2.2 消声器选择

针对国家大剧院的特殊性,消声器应具备体积小、低成本以及低气流的特点。同时满足防火、防尘、防潮、耐气流冲刷等要求。

3.2.3 隔振处理

设备隔振主要是防止因固体振动而造成的噪音传导。空调通风组、消声器、敏感风道等都可以利用隔振处理,降低噪音的传导。

3.2.4 防串声处理

排风、补风、正压送风系统在与通风机组、空调机组的使用中,会对空调、通风系统形成一定的噪音传声。应对通常情况下呈静态管路的排风、补风、正压送风系统做处理,安装符合规定的阀门,以此保证中央空调的降噪效果。

【总结】通过对产生噪音原因的探究,找出了对抗中央空调噪音的4种解决方式,分别是:消声、隔声、吸声以及隔振等方式,并针对性的提出具体的设备。通过对国家大剧院空调系统的实际分析,将空调噪音解决方法逐一对照应用,由于国家剧院的特殊性,对系统的噪音控制要求较高,所以对它进行研究十分具有代表性,同时对建筑空调噪音控制有重要的参考价值。目前,我国对空调消音工作十分的重视,也鼓励科研机构研发新型的设备,通过应用对空调设备进行降噪节能优化。从国内的中央空调系统的降噪节能技术的情况看,我国在空调降噪节能技术的开发应用上还有很长的路要走。

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论文作者:赵振勋

论文发表刊物:《基层建设》2016年13期

论文发表时间:2016/10/28

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