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Schweigen ist Gold …

• Die „Silence“-Palette ist genau abgestimmt auf die...

• Beispielhafte Installation in einem Wohngebiet:...

• ... zwei Kühlräume (TK und NK) sowie ein...

Die international bekannten Marken L’Unité Hermétique und Silensys von Tecumseh sind feste Größen in der Kälte- und Klimaindustrie. Der Erfolg der Gruppe, die in diesem Jahr ihr 75jähriges Jubiläum feiert, beruht unter anderem auf ihren besonders leisen Lösungen.

Das Problem der Geräuschbelastungen durch Kälte- und Klimaanlagen, ganz besonders dann, wenn sie im Freien aufgestellt sind, gibt es nicht erst seit gestern. Bereits vor zehn Jahren führte Tecumseh eine Studie durch, aus der hervorging, dass 65 % der befragten Installateure mit Geräuschemissionen und den damit verbundenen Problemen konfrontiert waren. Damals gaben 88 % eine deutliche Präferenz für die Installation von Anlagen im Freien im Vergleich zur Innenaufstellung an. Als Haupthinderungsgründe wurden in erster Linie die Geräuschemissionen mit 42 % genannt, noch weit vor den Problemen Platzmangel und Ästhetik. Daran hat sich bis heute nichts geändert. Ganz im Gegenteil! Mit der immer dichteren Besiedelung und zunehmender Nachfrage nach Kältetechnik wachsen auch die Ansprüche der Verbraucher.

Tecumseh hat diese Entwicklung schon vor Jahren vorausgesehen: Schon Ende der 90er Jahre hat das Unternehmen mit der Entwicklung einer kompletten Reihe besonders leiser Produkte begonnen, zu der die „AJ“-Verdichter der Marke „SE“ (Silence und Efficiency) und die „Silensys“-Verflüssigungssätze gehören, deren erste Generation 1999 auf den Markt gebracht wurde.

Zertifizierte Leistung | Seither hat Tecumseh, das 2008 mit 1365 Mitarbeitern einen Umsatz von 203 Mio. € erwirtschaftete, sein Angebot kontinuierlich weiterentwickelt und an die Anforderungen des Markts angepasst. So führte das Unternehmen 2004 die besonders leisen „AJ“-Hochdruckverdichter ein und 2006 die Version 2 der „Silensys“-Verflüssigungssätze. Letztere ist sogar mit 18 Produkten gemäß der französischen Akustiknorm NF Performance Acoustique zertifiziert. Diese komplett freiwillige und gleichzeitig extrem anspruchsvolle Initiative von Tecumseh ist deutlicher Ausdruck der Strategie des Unternehmens, sich als Spezialist für leise Lösungen in der Kältetechnik auf dem Markt zu positionieren.

Régis Leportier, Marketing-Direktor bei Tecumseh Europe, erklärt: „Derzeit sind wir der einzige Hersteller weltweit, der gemäß NF Performance Acoustique zertifizierte Produkte anbietet. Diese anspruchsvolle Zertifizierung beruht auf europäischen und internationalen, weltweit anerkannten Normen und bedeutet, dass unsere Produkte gemäß genau definierter, strenger Bedingungen durch unabhängige Testlabore geprüft werden. Unser Ziel ist es, ein Vertrauensverhältnis mit unseren Kunden aufzubauen und ihnen dabei zu helfen, ihre Produkte auszuwählen. Dank der Zertifizierung können sie sich hundertprozentig auf die in unserer Produktliteratur angegebenen Geräuschemissionen verlassen.“

Da sich die Akustik zu einem echten Auswahlkriterium entwickelt hat, ist dieser letzte Punkt ganz besonders wichtig. Denn häufig geben die Hersteller die Schallemissionen ihrer Produkte bei Teillast an. Das verleitet den Kunden zu glauben, es handle sich um ein besonders geräuscharmes Produkt – bis er die Wahrheit entdeckt ... und zwar spätestens dann, wenn die Anlage bei Volllast läuft. Mit „Silensys“ werden solche unangenehmen Überraschungen von Anfang an ausgeschlossen. „Die angegebenen Schallwerte beziehen sich auf den Betrieb bei Volllast, das heißt bei maximaler Geräuschemission und nicht auf „Nachtbetrieb“, wie es von manchen unserer Konkurrenten gehandhabt wird“, so Régis Leportier weiter. Im Übrigen müssen die Bedingungen, unter denen die Werte gemessen werden, sowie die Entfernung genau angegeben werden. Als Referenz wird dabei die europäische Norm EN 13 215 herangezogen.

Tecumseh kann sich eine solche qualitativ anspruchsvolle Vorgehensweise leisten. Als Spezialist für leise Lösungen mit jahrelanger Erfahrung ist das Unternehmen heute in der Lage, besonders leise Produkte anzubieten. So gibt es seit diesem Jahr zusätzlich zur bestehenden Produktpalette eine komplett neue Niederdruckverdichterlinie sowie die „AJ Silence“-Verflüssigungssatzreihe (siehe Kasten).

Geräuschemissionen vermeiden | Woran also liegt es, dass die jüngste „AJ Silence“-Generation mit einer Reduzierung der Schallemissionen um durchschnittlich 7 Dezibel so besonders leise ist im Vergleich zur Vorgängerversion?

Im Allgemeinen gibt es drei Arten, die Geräuschemissionen zu reduzieren:

Um z.B. Vibrationen in der Druckleitung zu vermeiden, werden Schalldämpfer eingesetzt, die jedoch zu Druckverlusten führen können. Um dies zu vermeiden, setzt Tecumseh FEM-Simulation (Finite Element Method) ein. Das gilt auch für die Spiralen, die den unter Hochdruck stehenden Teil des Verdichters mit dem Anschlussstutzen verbinden. Ziel ist es hierbei, die Spiralen auf engstem Raum so flexibel und widerstandsfähig wie möglich zu gestalten.

Um die Übertragung von Vibrationen am Verdichter auf die Anwendung zu vermeiden, setzt Tecumseh so genannte „Silent Blocs“ (spezielle Schwingungsdämpfer) ein. Hier spielen Werkstoff und Form die wichtigste Rolle. Die Formgebung ist außerdem wichtig für die auf den Verdichter gelöteten Verbindungsrohre. Hier werden Kniestücke und Bögen integriert, um die Kreisläufe möglichst flexibel zu gestalten und die Übertragung von Vibrationen so weit wie möglich auszuschließen.  Auch hier wird mit FEM-Simulation gearbeitet.

Der Ventilator ist eines der Schlüsselelemente für die Geräuschreduzierung. Bei seiner Auswahl sollte besonders auf die Leistung (entsprechend der Anwendung) geachtet werden, auf die Form der Ventilatorblätter (zur Vermeidung von Turbulenzen) sowie auf die Verbindung zwischen Ventilator und Anwendung (zur Vermeidung der Übertragung von Vibrationen). Der Einsatz eines Wetterschutzgehäuses, wie bei bestimmten „Silensys“-Modellen der Fall, sorgt außerdem für eine entscheidende Reduzierung der Geräuschemissionen.

Eine weitere Strategie zur Lärmreduzierung ist die parallele Montage von Verdichtern. Denn schlussendlich stehen die Geräusch­emissionen immer in direktem Zusammenhang mit der Leistung der Anlage, auch wenn diese noch so sorgfältig konzipiert wurde. Ihre genaue Anpassung an den Bedarf führt daher grundsätzlich auch zu einer Schallreduzierung. Die Duo- und Trio-Verflüssigungssätze von Tecumseh stellen hier eine interessante Lösung dar. Denn tatsächlich addiert sich das Geräuschniveau parallel montierter Verdichter nicht arithmetisch, sondern logarithmisch. Will heißen: Zum Basisgeräuschniveau des Verdichters kommen nur 3 dB(A) pro zusätzlichem Verdichter hinzu. Ein Beispiel: Um eine Kälteleistung von 15 kW mit nur einem einzigen, leistungsstarken Verdichter zu erzielen, ist das Geräuschniveau ziemlich hoch. Werden jedoch drei Verdichter mit jeweils 5 kW miteinander als Trio kombiniert und parallel installiert, entspricht das Geräuschlevel „nur“ dem eines Verdichters mit 5 kW + 4,8 dB(A) für die beiden anderen. Hierfür gilt folgende Formel:

L_w = L_w1 + 10 log(3) also L_w = L_w1 + 4,8 dB(A) bei Montage als Trio.

L_w = L_w1 + 10 log(2) also L_w = L_w1 + 3 dB(A) bei Montage als Duo.

(Es gilt: L_w = Schallleistung der gesamten Gruppe; L_w1 = Schallleistung des 1. „kleinen“ Verdichters)

Infolgedessen liegen die Geräuschemissio­nen der drei parallel montierten Verdichter deut­lich unter denen eines einzelnen, großen Verdichters.

Kein Zweifel: Es reicht nicht, einfach nur ein paar Komponenten miteinander zu kombinieren, um eine leise Lösung zu erhalten. Akustik ist ein sehr komplexes Thema, bei dem der gesamte Kontext und nicht nur die Geräuschquelle als solche eine wichtige Rolle spielt. Lionel Audouy, Spezialist für Akustik und verantwortlich für die Verdichterplanung bei Tecumseh, fasst zusammen: „Die Tecumseh-Produkte und ihr außerordentlich leiser Betrieb sind das Ergebnis umfangreicher Simulationen und Versuche in unserem Labor. Letzteres ist im Übrigen durch COFRAC zertifiziert, was eine echte Garantie für korrektes Vorgehen und Messen ist.“ (Weitere Infos unter: info@tecumseh.com, www.tecumseh.com).  

Andrea Voigt,

F-Pourrain

Die Akustiknorm „NF Performance Acoustique 402“

Die „NF Performance Acoustique“-Norm zertifiziert die akustische Leistung luftgekühlter Verflüssigungssätze für gewerbliche Kühlung. Sie wurde gemeinsam entwickelt von den renommierten französischen Instituten CETIAT, L’ATITA, AFAQ AFNOR Certification und beruht auf anerkannten europäischen und internationalen Normen: EN 13 215: 2000; EN ISO 4871: 1997; 3743-1: 1995 und 3745: 2004.

Tecumseh Europe ist derzeit der weltweit einzige Hersteller luftgekühlter Verflüssigungssätze für gewerbliche Kühlung, der seine Produkte gemäß der Akustiknorm „NF Performance Acoustique“ zertifizieren lässt. Entsprechend verfügt das Unternehmen über umfangreiche Testeinrichtungen wie z.B. reflexionsarme und reflexionsreiche Testräume (zertifiziert durch COFRAC), um entsprechende Untersuchungen für die Zertifizierung durchzuführen.

Was ist eigentlich Lärm?

Schwingungsweite, Lautstärke und Dezibel (dB):

Unsere Ohren nehmen Schwingungen des atmosphärischen Drucks wahr. Umso stärker die Schwingung von ihrem Durchschnittswert variiert (Schwingungsweite), umso lauter erscheint uns das Geräusch. Unsere Ohren können Druckschwankungen von minimal 20 µPa bis maximal 20 Pa wahrnehmen. Die Sensibilität des Ohrs erstreckt sich über sechs Dekaden. Daher benutzen die Akustiker eine logarithmische Skala mit der Einheit Dezibel (dB).

Tonhöhe und Frequenzen:

Eine weitere Eigenschaft zur Bestimmung eines Tons ist seine Höhe. Ein Ton wird als tief oder hoch wahrgenommen entsprechend der Frequenz, die in Hertz (Hz) gemessen wird. Eine Durchschnittsperson hört Töne von 20 Hz bis 16 kHz (16000 Hz).

Rotationsverdichter geben höhere Töne ab als Kolbenverdichter. Da höhere Töne leichter wahrgenommen werden können als tiefere, empfindet das menschliche Ohr das Geräusch eines Rollkolbenverdichters mit Schallhaube (bei gleicher Schallleistung) als geringer als das eines Kolbenverdichters.

Die Schallpegel-Bewertungsskala:

Die Sensibilität des Ohrs hängt von der Frequenz ab. Ein Ton mit 71 dB bei 200 Hz wird genauso wahrgenommen wie ein Ton mit 60 dB bei 1000 Hz. Daher werden die verschiedenen Geräuschniveaus entsprechend der Frequenz gewichtet. Am häufigsten wird hierfür die Bewertungsskala A, angegeben durch dB(A), benutzt.

Schalldruck oder Schallleistung?

Der Schalldruck (Einheit: Pascal) gibt an, was wir wahrnehmen, kennzeichnet jedoch nicht die Geräuschquelle als solche, da diese von ihrer Umgebung und von der Entfernung, in der sich der Beobachter befindet, beeinflusst wird. Mit anderen Worten: Dieselbe Geräuschquelle an einem anderen Ort wird anders wahrgenommen (Beschaffenheit der Mauern und Wände, Reflexion etc.).

Die Schallleistung (Einheit: Watt) kennzeichnet die Geräuschquelle als solche. Um sie zu messen, sind bestimmte, sehr komplexe und über Normen definierte Testverfahren erforderlich. Drei werden in der Industrie besonders häufig eingesetzt und daher auch von Tecumseh: Die Messung in reflexionsarmen und -reichen Räumen sowie Schallintensitätsmessungen. In den technischen Datenblättern von Tecumseh wird die Schallleistung angegeben.

Eine Analogie zum besseren Verständnis:

Die Temperatur in einem Raum hängt von zahlreichen Faktoren ab wie z.B. seiner Größe, der Isolierung, etc. Sie ist ein hervorragender Anhaltspunkt dafür, was eine Person wahrnimmt, dient jedoch nicht zur Charakterisierung eines Heizkörpers. Hierfür ist ein weiterer Parameter erforderlich: die Leistung des Heizkörpers. Genau so verhält es sich auch in der Akustik. Die Temperatur entspricht dabei dem Schalldruck, das Gefühl von heiß/kalt der Lautstärke des Geräuschs und die Leistung des Heizkörpers der Schallleistung.

Tecumseh baut die „Silence“-Palette weiter aus mit dem neuen „AJ Silence“

Die neue Palette von Verdichtern und „AJ Silence“-Verflüssigungssätzen ist seit April auf dem Markt erhältlich und basiert auf einer Technologie, bei der das Geräuschniveau mehr denn je im Vordergrund steht. Ergebnis: eine Reduzierung der Geräuschemissionen um durchschnittlich 7 dB(A) im Vergleich zur Vorgängerreihe.

Neben dem leisen Betrieb bietet die neue Reihe weitere Vorteile, von denen sowohl Installateure als auch Betreiber profitieren. Dank der reduzierten Anzahl von Ersatzteilen mit nur einer Ventilationseinheit und vereinfachter Verdichtermontage ist die Wartung der neuen Verflüssigungssätze einfacher denn je. Das bedeutet erheblichen Zeitgewinn für den Anlagenbauer und damit gleichzeitig Ersparnisse für den Betreiber. Gleichzeitig profitiert dieser von Energieersparnissen von 2 bis 11 %, unabhängig von der Anwendung.

Die neue „AJ Silence“-Reihe, gekennzeichnet mit dem Logo „New Silent Range“, eignet sich für alle Anwendungen in der Normal- und Tiefkühlung von Kühlvitrinen und Kühl­schrän­ken über Kühlräume bis hin zu Eismaschinen, Luftentfeuchtern und vielem mehr.

Sie steht in drei Größen (250, 300, 350 mm Ventilatordurchmesser) zur Verfügung mit Leistungen von 660 bis 4650 W und den Kältemitteln R134a, R404A und R507. Die Einführung von Modellen speziell für hohe Umgebungstemperaturen ist für Ende 2009 geplant.