Как уменьшить шум тепловентилятора
Как снизить шум вентилятора и выяснить причины неполадки
Вентиляция в ванной комнате, туалете или кухне предназначена для создания оптимальных условий воздухообмена. Правильно установленный и периодически включающийся (вручную или автоматически) вентилятор позволяет поддерживать допустимый уровень влажности, хотя и создаёт определённый шум. Иногда гудение вентиляционной системы приводит к появлению ощущения дискомфорта и требует принятия мер по решению проблемы. Причин, по которым шумит вентилятор, достаточно много – и большинство из них можно устранить своими силами.
Шум и гудение – признаки проблемы
Обращать внимание на шум рекомендуется ещё до покупки устройства. Значение показателя обычно указывается в руководстве по эксплуатации прибора. Если уровень шума выше допустимых показателей, стоит отдать предпочтение менее шумным моделям, даже, если за улучшенные эксплуатационные характеристики придётся переплатить.
Уровень шума прибора в списке характеристик на сайте
Уровень шума следует проверить и после монтажа вентилятора. Если значение шумовой нагрузки оказалось заметно больше указанного в паспортных данных, проблема может заключаться в неправильной установке. Избежать проблемы можно, доверив установку вентилятора опытному мастеру. Ещё одной причиной шума может быть заводской брак – такой прибор следует вернуть по гарантии.
Проблема считается серьёзной и в тех случаях, когда гудит вентилятор, шум от которого раньше был практически незаметным. Решают её, снимая прибор и проверяя его состояние. При сильном износе движущихся частей вентилятор стоит заменить.
Проверка состояния крыльчатки
Сравнивать уровень создаваемого вентиляцией шума следует с действующими нормативами. Так, в дневное время в жилых помещениях громкость не должна быть выше 40 дБ, в ночное – 30 дБ. Хотя, в отличие от шума другой техники (например, кулера компьютерного процессора), вентилятор в ванной, кухне или туалете работает непостоянно, а, значит, максимальный уровень может достигать 70–80 дБ – но не выше.
Причины шума
Для снижения уровня шума от принудительной вентиляции следует выбирать модели популярных брендов, отличающиеся тихой работой и длительной эксплуатацией. К ним относят марки Silent, Viessmann, Vortice и Maico. Но даже это оборудование может работать не настолько тихо, как ожидалось.
Основные причины повышения уровня шума при работе вентиляторов следующие:
Избежать проблем с установкой и сделать всё правильно поможет обращение к квалифицированному специалисту, способному учесть все нюансы монтажа. Так, например, на потолок допускается устанавливать только модели с шарикоподшипниками, а слишком большая длина патрубка вентилятора приводит к повышению сопротивления воздуха и сильному шуму.
Причинами повышенной громкости работы вентилятора могут стать распространяющиеся по воздуховоду звуковые волны. Работая в обычном режиме, устройство начинает сильно гудеть – в первую очередь, это касается канальных моделей. Проблема заключается уже не только в вентиляторе, а в целой системе, поэтому и меры следует принимать комплексные, включающие звукоизоляцию вентиляционных каналов.
Способы звукоизоляции канального вентилятора
К причинам выбора канальных вентиляторов относят необходимость в принудительной вентиляции на относительно большой площади. Их характерной особенностью является установка не в одну из стен помещения, а внутрь вентиляционного канала. Обслуживают такие приборы сразу несколько помещения, а иногда и всю квартиру или дом. Производительность канального вентилятора выше, что приводит и к повышению уровня шума.
Одним из способов решения проблемы шумной работы вентиляционной системы является качественная звукоизоляция воздуховодов. Для этого требуется:
Прорезиненная поверхность позволит увеличить поглощение звука и устранить большую часть шума от канального вентилятора. Однако такой способ не подходит для многоквартирных домов, решать проблему жителям которых придётся с помощью звукоизоляции ближайшей к воздуховоду стенки и уменьшения сечения. Изменение размеров канала ускоряет движение воздуха, что приводит к самопроизвольному гашению звуковой волны в ламинарном воздушном потоке. Стена изолируется тонким слоем минваты или другими пористыми материалами.
Снижение шума настенных моделей в туалете или в ванной
Громко работающий вентилятор в бытовом помещении не вызывает такого чувства дискомфорта, как канальные устройства, установленные в центре дома или квартиры. Однако решать проблему всё равно стоит, если шум от вентиляционной системы заметно увеличился в процессе эксплуатации. Для того чтобы исправить ситуацию используют такие способы:
Неплохим вариантом для создания оптимального воздухообмена в помещениях и сохранения комфортного уровня шума можно назвать специальные бесшумные модели. Громкость их работы не превышает 25–26 дБ. Это не только не мешает пользователям вентиляционной системы, но и соответствуя санитарным нормам.
Принцип снижения шума в таких устройствах заключается в использовании специальных виброизоляторов, снижающих вибрацию вращающихся элементов вентилятора. Подшипники прибора не требуют обслуживания и обеспечивают бесшумную непрерывную работу на протяжении 20–30 тыс. часов. При постоянно включенной системе принудительной вентиляции эксплуатационный срок оборудования достигает 3–4 лет, при периодическом использовании – больше 10 лет.
Установка бесшумной модели
Выбор подходящего прибора и специальные методы звукоизоляции позволят снизить громкость работы принудительной вентиляционной системы. И, хотя полностью избавиться от шума не получится, его уровень будет соответствовать нормам. Для повышения эффективности работ по устранению шумовой нагрузки от работающего вентилятора их рекомендуется доверить специалистам.
ИСТОЧНИКИ ШУМА ВЕНТИЛЯТОРОВ И МЕТОДЫ БОРЬБЫ С НИМ
С техническим прогрессом и улучшением качества жизни предъявляются серьезные требования к выработке шума различными приборами, в частности вентиляторам. Тема статьи актуальна, на данный момент вопрос о необходимости малошумных вентиляторов стоит в сфере обороны, так как обнаружение подводных объектов ведется посредством передачи и приема акустических волн. Целью работы является анализ всех источников шума вентилятора и поиск методов, позволяющих избавиться или снизить его. Упругие колебания – это колебания механических систем, упругой среды или ее части, возникающие под действием механического возмущения, распространяющиеся в упругой среде. Частный случай акустических волн – слышимый человеком звук. Отсюда происходит термин акустика (от греческого akustikos – слуховой) – область физики, исследующая упругие колебания волны от самых низких до самых высоких частот, и в этом числе слышимый человеком звук [1]. В зависимости от частоты акустические волны подразделяются на инфразвуковые, звуковые, ультразвуковые и гиперзвуковые (Табл. 1). Границы между первыми тремя диапазонами определяются свойствами человеческого слуха. Граница четвертого диапазона определяется предельной частотой акустических волн, распространяющихся в воздухе. Таблица 1 Диапазон частот акустических волн
Название волн | Свойства | Частота, Гц |
Инфразвуковые | Ниже границы слышимости | 10 9 |
Физическая характеристика громкости звука — уровень звукового давления. Измеряется в децибелах (дБ). Например, 30 дБ — шепот. 50-65 дБ — тихий / громкий разговор. 70-80 дБ — крик. 100 дБ — tutti симфонического оркестра. 140 дБ — самолет на старте [2].
Помимо полезной составляющей, акустика может иметь и неполезную составляющую, от которой стремятся избавиться.Шум — беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры [3]. Источниками акустического шума могут служить любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах.
Как было сказано ранее суммарный шум, который издает подводная лодка, может рассекретить местоположение объекта под водой. Чтобы уменьшить фактор обнаружения посредством гидролокации, нужно определить источники шумов на подводной лодке и избавится от них. Так как современная подводная лодка в обычном погруженном состоянии не может обновлять свой внутренний воздух свежим атмосферным воздухом, на ней должна быть создана искусственная среда. Так как лодка может находиться под водой долгое время, одной из самых насущных проблем для людей, находящихся на борту субмарины, является создание комфортной и здоровой среды обитания. Данную среду обитания помогает установить вентилятор, который и является одним из источников шумов [4].
Для правильной оценки акустических параметров вентилятора необходимо иметь шумовые (акустические) характеристики, определение которых предусматривается действующими стандартами и техническими условиями на вентиляторы.
Шумовые характеристики вентиляторов определяются по ГОСТ 12.2.028–84 и должны быть указаны в паспортах и каталогах вентиляционного оборудования, а при их отсутствии должны рассчитываться. Для вентилятора как источника шума характерно существование трех независимых путей распространения шума: по воздуховодам, на всасывании и нагнетании и через стенки корпуса в пространство, окружающее вентилятор (вокруг вентилятора).
В большинстве случаев весьма эффективной мерой борьбы с шумом в системе вентиляции является рациональный выбор параметров и качества этой системы на стадии ее проектирования, в частности, выбор состава, протяженности, оптимального количества подаваемого воздуха, выбор вентилятора, размеров воздуховодов и скорости потока в них, компоновки арматуры.
Источниками шума в вентиляционных системах являются работающий вентилятор, электродвигатель, подшипники, воздухораспределители, воздухозаборные устройства.
По природе возникновения различают аэродинамический и механический шум. Аэродинамический шум вызывается пульсациями давления при вращении колеса вентилятора с лопатками, а также за счет интенсивной турбулизации потока. Механический шум возникает в результате вибрации стенок кожуха вентилятора, в подшипниках, в передаче.
Существуют следующие технические решения. Для уменьшения шума и вибрации проводится ряд предупредительных мер [5]:
тщательная балансировка рабочего колеса вентилятора;
применение вентиляторов с меньшим числом оборотов (с лопатками, загнутыми назад и максимальным КПД);
крепление вентиляторных агрегатов на виброоснованиях;
присоединение вентиляторов к воздуховодам с помощью гибких вставок;
обеспечение допустимых скоростей движения воздуха в воздуховодах, воздухораспределительных и воздухоприемных устройствах.
Если перечисленных мероприятий недостаточно, для снижения шума применяют специальные шумоглушители. Шумоглушители бывают трубчатые, пластинчатые и камерного типа. Необходимость установки шумоглушителей определяется на основании акустического расчета вентиляционной системы.
При выборе подшипников также предъявляются требования к шумности. Для снижения шума лучше всего применять однорядные радиальные шариковые подшипники; подшипники других типов создают более высокий уровень шума и вибрации. Так, уровень вибрации роликовых подшипников выше, чем у шариковых, на 5 дБ и более. Такую же величину составляет превышение уровней вибрации подшипников тяжелой серии по сравнению с подшипниками средней серии.
Устранение перекосов, осевых люфтов, а также чрезмерно больших радиальных и осевых натягов уменьшает шум подшипников на 5—10 дБ 6. Уменьшение размера подшипника на один номер сопровождается снижением его шума на 1—3 дБ. Грязь и прочие инородные тела в подшипнике и в смазочном материале могут вдавливаться в дорожку качения и привести к увеличению шума. Целесообразно также применение специальных малошумных подшипников, производство которых освоено промышленностью. Радикальным средством снижения шума и вибрации подшипников является переход на подшипники скольжения, имеющие уровни шума на 15—20 дБ ниже, чем у подшипников качения, особенно в области высоких частот 7.
Использование малошумных электродвигателей с уровнем шума, не превышающим 50— 60 дБ, также является одним из технических решений. Для создания такого электродвигателя применяются следующие меры 8:
1. Большое значение имеет правильная центровка электродвигателя с приводным механизмом, совместная их балансировка, применение амортизаторов и эластичных муфт.
2. Изменяются конфигурация и размеры магнитопровода для снижения магнитного шума электродвигателей, В частности, уменьшению шума способствуют выбор благоприятного соотношения чисел пазов статора и ротора, скос пазов статора или ротора на одно зубцовое деление, уменьшение раскрытия пазов, снижение индукции в воздушном зазоре и увеличение зазора, укорочение шага обмотки и т. д.
А вот применение электродвигателей большей мощности, используемой не полностью для устранения шума в вентиляционной системе не целесообразно, так как запас мощности позволяет ослабить вентиляцию, что в условиях отсутствия свежего воздуха, негативно скажется на жизнедеятельности людей, находящихся на субмарине. Хотя ослабление вентиляции позволяет снизить шум.
Следующая область, которая занимается уменьшением шума, является использование специальных материалов. Для монтажа звукоизолирующих кожухов следует применить два типа материалов – поглощающие избыточные звуки и шумоизолирующие 9. Они делятся на мягкие материалы и полужесткие материалы.
В основе изготовления мягких материалов лежит минеральная вата, стекловолокно, а также это может быть войлок, джут, обычная вата и т.д. Такой материал обладает высокими звукопоглощающими свойствами, звукопоглощающий коэффициент составляет более 0, 7 или 70%. Также большую роль играет небольшая объемная масса – около 70 кг/м3.
Также существуют сэндвич-системы – это многослойная конструкция, которая состоит из нескольких слоев строительных материалов: жесткие слои снаружи, мягкие и плотные слои внутри. Жесткими слоями могут быть плиты перекрытия и листы гипсокартона. Они играют звукоизоляционную роль и звукоизоляция прямо пропорциональна их плотности. Мягкий и плотный материал играет роль звукопоглотителя. Здесь находят применение материалы, у которых волокнистая структура: стекловата, минеральная вата и т.д. Большое значение имеет толщина такого материала, она должна быть не менее 5см и заполнять внутреннее пространство на менее чем наполовину.
В настоящее время существует материал, производством которого занимается компания «ШумОФФ», имеющий коэффициент поглощения шума примерно 0.95 9.
1. Материал обладает способностью медленно (в течение 40 минут) восстанавливаться после длительного сжатия. Тем самым обеспечивается легкий монтаж двух поверхностей большой площади между которыми монтируется уплотнитель «Герметон». Материал, восстанавливаясь, заполняет пустоты, не позволяя в дальнейшем панелям издавать скрипы и создает дополнительную герметизацию, уменьшая нежелательное воздействие внешнего шума.
2. Пропитка материала обеспечивает его специальные свойства по горючести. Скорость его горения менее 10 м/мин (ГОСТ 25076). Другими словами, если убрать открытое пламя, материал не разгорается, а затухает. Это свойство очень важно, так как материал часто применяется для обработки стыков воздуховодов в автомобиле и при обработке электропроводки и колодок электропроводов (чтобы от них не возникало нежелательных звуков, стуков во время движения). Пропитка, так же, значительно снижает способность воды попадать во внутрь материала, что позволяет вести обработку поверхностей с возможным попаданием воды (например, внутренняя часть двери автомобиля, окна ПВХ).
3. Клеевой монтажный слой обладает стойкостью к воде, что позволяет работать материалом внутри дверей автомобиля, где возможно попадание воды через уплотнитель в районе стекла.
4. Материал не выделяет запаха и не окрашивает прилегающие поверхности в процессе эксплуатации, что свойственно некоторым подобным продуктам с битумной пропиткой (имеют высокую горючесть, запах, маслянистые пятна на монтажных панелях).
В ходе работы были выявлены основные причины шума в вентиляторах и вентиляторных системах, проведен их анализ и приведены практические советы по снижению шума, будь то технические решения или использование специальных материалов. Хочется отметить, что интеграция различных технических решений позволит повысить качество снижения шума.
Акустика. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BA%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0 (дата обращения 6.03.2017).
Что такое децибелы? URL: http://www.avclub.pro/articles/audio-video-ot-a-do-ya/izmereniya-edinitsy-izmereniya-detsibely/ (дата обращения 6.03.2017).
Шум. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D1%83%D0%BC (дата обращения 6.03.2017).
Шумопоглотители. URL: http://enginerishka.ru/ventilyaciya/shumoglushiteli.html (дата обращения 6.03.2017).
Борьба с шумом электродвигателей
http://delta-grup.ru/bibliot/16/74.htm (дата обращения 6.03.2017).
Механический шум. URL: http://www.un-s.ru/mech_shum.html (дата обращения 6.03.2017).
Борьба с шумом от электродвигателей. URL: http://delta-grup.ru/bibliot/16/74.htm (дата обращения 6.03.2017).
Шумоизоляция оборудования. URL:http://www.shumovnet.ru/practice/shumoizoljacija_oborudovanija/(дата обращения 6.03.2017).
Шумофф. URL: http://xn--54-7lcixia1a.xn--p1ai/index/shumopogloshhenie/0-6 (дата обращения 6.03.2017).
Гольдштейн А.Е. Физические основы получения информации: учебник для прикладного бакалавриата/ А.Е. Гольдштейн. – М.: Издательство Юрайт, 2016. – 291с. – Серия: Университеты России.
Дмитриев В.С., Иванова В.С. Основы теории колебаний и моделирование колебательных систем в технике. Часть I / В.С. Дмитриев, В.С. Иванова; Национальный исследовательский Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. – 216с.
Вентиляционная лаборатория
узкая специализация = высокая эффективность & низкая цена
Шум вентиляции
Сделал канал в Youtube, есть ролики по теме этой страницы. Информации там меньше, скорей обзор: Проектирование вентиляции в квартире: ошибки и возможности (ролик youtube) получилось в основном про шум, как наиболее неприятный сопутствующий вентиляции фактор. |
Задача вентиляции обеспечение комфортного воздухообмена. К сожалению, возникающий при этом шум иногда таков, что люди предпочитают не пользоваться вентиляцией вообще, не включают её, и вместо улучшения ситуации становится хуже, воздухообмен остаётся в лучшем случае прежним, но на вентиляцию потрачены деньги.
Часто шум вентиляции является основным, обычно имеется взаимодействие: есть какой-то фоновый шум, в городе или рядом с водопадом он может быть сильным, шум вентиляции накладывается на него. Если вентиляция шумит намного слабее фона, то проблемы нет, если сильнее фона, то это может вызвать дискомфорт, вплоть до невозможности долго работать в таких условиях.
Припоминаю, как в сельской больнице персонал не включал относительно тихую вентиляцию из-за шума, объективно очень маленького. Больница стояла на окраине села, и в безветренную погоду фоновый шум практически отсутствовал. Конечно, для них любая вентиляция будет шумной.
С другой стороны на одном объекте, выходящем на третье московское кольцо, фоновый шум стабильно был 40-45 ДбА при закрытых окнах, в таких условиях тихой вентиляции и не заметишь.
Измерение шума
Шум мерят в единицах звукового давления, дБ (децибелл), обычно с коррекцией на слух человека, который лучше воспринимает средние частоты. Корректированный шум мерят в дБА.
У меня дома обычно фоновый шум 30-40 дБА, если я включаю фоновую музыку, то 60-70 дБА, если слушаю музыку специально, то она должна заполнять объём, быть громкой, 90-100 дБА, и это надо согласовать с соседями!
Где-то читал, что длительное пребывание в абсолютно тихих камерах вредно для человека и вызывает расстройства. В это легко поверить, если шум меньше 20 дБА, то это немного беспокоит. К счастью, так бывает очень редко. Летом на лужайке даже в штиль жужжат насекомые, поют птицы.
Шум неизбежно сопровождает работу вентиляции. Но побороться за тишину можно. Для этого нужно знать источники шума и пути его распространения.
Источники и составные части шума вентиляции
Источником шума вентилятора является его рабочее колесо и двигатель.
Рабочее колесо
Исправное рабочее колесо издаёт шум из-за принципа своей работы оно создаёт перепады давления воздуха, часть этих волн давления попадает в воспринимаемый слухом диапазон, создаёт шум.
В спектре шума, исходящем от вентилятора, можно выделить оборотную частоту, которая получается, если частоту вращения двигателя (об./с) умножить на количество лопаток. В типичных вентиляторах это 300-1200 Гц, т.е. как раз те частоты, к которым человек очень чувствителен от природы.
К чести хороших производителей надо сказать, что выделить оборотную частоту иногда трудно, производители борются с её «выпиранием», у хороших вентиляторов спектр шума равномерный.
Шум рабочего колеса распространяется в воздуховод, хорошо затухает на поворотах, но то, что не затихло сразу, распространяется далеко.
Если обратится к практике, то иногда встречается такое явление, как звуковой канал.
Последний раз ситуация была такая от вентилятора был один поворот 90 градусов, выполненный оцинковкой, затем длинный участок гибкого гофрированного воздуховода с двумя плавными изгибами, метров 8-10.
Несмотря на относительно длинный участок шум на выходе из сети был не намного слабее, чем у вентилятора, было похоже на то, что пульсации оборотной частоты распространяются в канале, как в волноводе, возможно взаимодействуя при этом с воздуховодом на каких-то частотах.
Шум двигателя вентилятора
В случае вентиляции шум двигателя обычно не критичен, иногда жалуются на неприятные высокочастотные шумы (свист) электромагнитного происхождения при работе электронных устройств регулировки частоты вращения двигателя.
Шум двигателя имеет механический характер, вызывается работой подшипников и вентилятора обдува. Повышенный шум указывает на неисправность двигателя. Вообще шумовая и вибрационная диагностика интересное занятие.
Аэродинамический шум вентиляции
В воздуховодах движется воздух, он обтекает препятствия (шибера, клапаны), завихряется в отводах и тройниках. На высокой скорости при этом возникает новый аэродинамический шум, дополнительный к передаваемому в воздуховод шуму вентилятора.
Его легко избежать понижением скорости движения воздуха. При скорости менее 2-х м/с у воздуха просто недостаточно энергии, чтобы сгенерировать шум. Но, допустим, если в сети неудачно установлен некачественный шибер, то он может начать шуметь. При наличии доступа найти и устранить такие шумы легко.
Рекомендуемые для бытовой вентиляции скорости 6-8 м/с сильно шумные. Любая сетевая арматура, да и воздухораспределители на таких скоростях заметно шумят, и на некоторых участках сети заглушают шум вентилятора.
Структурный шум при работе вентиляции
Работающий вентилятор создаёт вибрацию строительных конструкций, когда эта вибрация происходит в звуковом диапазоне, то генерируется шум. Применительно к вентиляции структурный шум всегда указывает на ошибки, исправный и правильно смонтированный вентилятор не передаёт вибрацию на конструкции.
Вообще шум и вибрация во многом близнецы-братья, недаром практикующие специалисты в этом направлении называются инженерами-виброакустиками.
Пути распространения шума вентилятора
От источника-вентилятора шум распространяется во входной и выходной воздуховоды, и в окружение, т.е. вокруг вентилятора.
Информация от производителя
Шум настолько важен в вентиляции, что в каталогах раздел шума часто оказывается самым большим. Указывается все три пути распространения, для них указывается частотная характеристика и общая величина.
Частотная характеристика нужна для подбора шумоглушителя, а если за дело берётся специалист, то для разработки системы мероприятий подавления шума.
Иногда указывается только шум на выходе (в нагнетающий канал), для бытовых вентиляторов иногда указывают только одну цифру, общий корректированный шум.
В каталогах принято указывать шумовую мощность источника, которая быстро падает при удалении от источника, так что цифр 80-90 дБ не нужно бояться.
Для неспециалиста подробная характеристика не очень нужна, но если она имеется, то можно проанализировать для сравнения и выбора. Чем меньше общий уровень шума, тем лучше, если у двух вентиляторов один уровень шума, то желателен более равномерный спектр шума, отсутствие пиков на каких-либо частотах.
Хотя, как всегда при углублении в тему, начинают появляться детали. Например, если у вентилятора плоский и низкий шумовой спектр с одним пиком на одной частоте, скажем 1000 Гц, то при разработке системы шумоподавления надо будет глушить одну это частоту. У вентилятора с более плоским, но и высоким спектром для получения заметного результата придётся глушить весь спектр.
Доверие к данным производителя
В случае отечественных производителей расслабляться особо не стоит.
Для общепромышленных вентиляторов берутся типовые характеристики, а при низкой культуре производства они сильно отличаются от фактических. Даже для относительно новых вентиляторов могут взять шумовую характеристику прототипа, сделанного в совсем других условиях в Германии.
За европейцами тщательно наблюдают конкуренты, так что фактические характеристики похожи на каталожные.
Как побороть шум вентиляции
Борьба с шумом вентилятора
Кроме понятного выбора менее шумного по характеристике вентилятора и его качественного монтажа необходимо помнить, что шум минимален в относительно узком диапазоне высокого КПД.
Точное попадание в зону высокого КПД вентилятора требует тщательного проектирования, монтажа и наладки. Длительное удержание эффективной работы вентилятора требует качественной эксплуатации и периодического инструментального контроля.
Вторым главным фактором я считаю расстояние до вентилятора. Когда появилось импортное оборудование, специальные малошумные канальные вентиляторы, обрадованные проектировщики старой закваски стали ставить их рядом с помещениями.
Каким бы малошумным не был вентилятор, при установке за фальшпотолком обслуживаемого помещения, например, диспетчерской, он создаст неприемлемый шум и вибрацию.
Шум вентилятора может быть полезен в санузле или курилке. Может быть терпим в коридоре, где нет постоянных рабочих мест. Но не в обслуживаемом помещении конторского типа.
Уменьшение производительности
При понижении частоты вращения рабочего колеса вентилятора его шум быстро уменьшается. Все остальные показатели тоже. Если установить большой вентилятор, рассчитанный на работу при пониженной частоте вращения, то может получиться малошумное решение, но не дешёвое.
Кроме того, спектр шума сдвигается в сторону низких частот, которые труднее глушить.
Опыт работы, например, с пятипозиционными регуляторами, показывает, что вентиляторы мало шумят но ещё немного дуют в положении регулятора «3», которое и рекомендуется для проектирования. В этом случае в режиме «5»можно быстро проветрить помещение, а потом переключиться на относительно малошумный режим.
Борьба с распространением шума по сети
Шум вентилятора в сеть (на выход)
У вытяжных вентиляторов сеть находится со стороны всасывания, так что для простоты давайте считать, что у нас вентилятор приточный, сеть со стороны нагнетания.
Шумоглушители
Установка первого шумоглушителя желательна сразу за вентилятором, иначе прямоугольные воздуховоды возле вентилятора могут начать резонировать и станут дополнительным источником шума.
Два шумоглушителя подряд работают лучше, чем один, но не в два раза. От параметров глушения по частотам отнимают 3 дБ, если ставят три глушителя, то отнимают 6 дБ. Это логично, если шум прошёл через один глушитель, то вероятно пройдёт и через второй и третий.
При возможности выбора предпочтительны более длинные глушители.
Глушитель является дополнительным сопротивлением, так что если сделать всю сеть в виде длинного глушителя, то придётся увеличить давление вентилятора, соответственно возрастёт шум.
Кроме того шумоглушители, как и любое сетевое оборудование генерируют собственный шум.
Шум в сеть (на вход)
Воздуховод, выходящий в атмосферу, тоже нуждается в шумоглушении. Шум от него распространяется снаружи здания, и возвращается в помещения через окна.
Борьба с шумом вентилятора (к окружению)
Хорошо, конечно, когда вентилятор установлен далеко от обслуживаемого помещения, в отдельной венткамере, находящейся в технической части здания без постоянных рабочих мест, на виброизолированном отдельном основании. Если это так, то шум вентилятора «к окружению» вас скорее всего не потревожит.
Подразумевается правильно выбранный, правильно смонтированный и налаженный вентилятор.
Но, предположим, это не так. Если вентилятор установлен на балконе, то при правильной установке уменьшить шум можно только установкой дополнительного укрытия.
Виброакустики расчитывают параметры подобных укрытий, самому можно делать исходя из того, что корпус укрытия должен быть относительно массивным, внутри нужна шумоизоляция на основе специальных плит или обычных минераловатных.
Типичной ошибкой является изготовление резонирующего на какой-то частоте укрытия.
Шумомеры
Профессиональные шумомеры сложные и дорогие устройства, но их составные части микрофон и возможность анализа сигнала имеются в любом смартфоне.
Смешно сказать, но я иногда пользуюсь телефоном для оперативной оценки общего уровня шума. Калибровка с профессиональными приборами показывает хорошее совпадение показаний в диапазоне возможностей микрофона для голоса.
Программа Smart Tools. Конечно, хорошо бы видеть дБА, но общее представление можно получить и так.
Второй экран этой программы показывает преобладающий уровень шума.
С частотным анализом сложнее. Надёжный диапазон телефонов не очень велик, хотя общее представление получить можно.
RTA Pro. Такой экран похож на то, что мы видим на профессиональных приборах, обозначены опорные частоты. В настройках есть разрешение до 1/6 октавы. Теоретически это позволяет проводить шумовую диагностику!
Проверка с помощью пианино даёт удовлетворительный результат, частота ноты выделяется хорошо.
Красиво, но как извлечь пользу не понятно. Не обозначены опорные частоты. В настройках я поставил от 1 Гц до 20 000 Гц.
Пользуясь смартфонами нельзя забывать, что в самых простых специализированных приборах параметры микрофона и обработчика сигнала согласованы, в телефонах это не так.
Кроме того, не стоит доверять сотовым телефонам в области ниже 30 и выше 90 дБ.
Шумодиагностика
Если вопрос о шумоглушении появился, то проблема явно есть. На производстве в таких случаях проводят замеры и сравнивают с нормативами, если есть превышение, то проблему признают.
Когда делают для себя, то приходится разбираться, даже если формально нормативы шумности не превышены.
Кстати, если мы говорим о нормативах, то автоматически это означает, что замеры выполнены по стандартной методике ГОСТ соответствующими приборами, это явно не наш случай. Подумаем, что мы можем сделать сами.
Прежде всего, нужно определить фоновый уровень шума, нужно несколько замеров фонового шума во время, характерное для жалоб. Замеры можно сделать в середине помещения, все внутренние источники шума компьютеры, холодильники, сушилки нужно отключить.
Затем замеры повторяют при работающей вентиляции. Сопоставление результатов показывает, является ли источником шума вентиляция. Если замеры надёжно показывают, что включение увеличило шум, то надо работать с вентиляцией. Бывает, что увеличился не общий шум, а какие-то частоты.
Если виновник вентиляция, прежде всего нужен специалист по вентиляции. Необходимо проверить грубые нарушения, которые легко устранить. Возможно, вентилятор и сети некачественно смонтированы, может не выполнена наладка и подача превышает проектную, создавая шум.
Если всё нормально, то что остаётся? Возможно шум вентилятора превышает каталожный, но это смартфоном не докажешь.
Возможно глушитель самодельный и ничего не глушит. Это уже можно попытаться изменить, нужно частично демонтировать сеть и замерить шум с глушителем и перед глушителем, сравнить с характеристикой.
Установка качественного длинного глушителя вместо железного ящика с минватой может помочь. Для контроля таких изменений мерить шум надо на выходе в обслуживаемое помещение, сняв решётку.
Шумоподавление занятие трудоёмкое, требующее внимания ко многим деталям и понимания многих процессов и при этом не всегда результативное, т.к. мало кто станет менять дорогостоящее оборудование и перекладывать сети ради нескольких децибел.
Но как в любом инженерном деле достигнутый результат даёт мало с чем сравнимое удовлетворении от победы знаний и умений над обстоятельствами.
Для справки
Нашёл небольшое руководство по разработке системы виброизоляции это очень важная часть борьбы с шумом. В идеале вентилятор должен иметь свой фундамент, плавающий и достаточно массивный, и отдельную виброизоляцияю двух типов.
Детали
Для углубления в тему можно прочитать статьи В. П. Гусева, заслуженно авторитетного в области борьбы с шумом вентиляции.