برای عیب یابی لرزش و صدا در سیستم های HVAC چه باید کرد؟!

عیب یابی لرزش و صدا در سیستم‌های HVAC

امروز موضوع عیب یابی لرزش و صدا در سیستم‌ های HVAC را بررسی خواهیم کرد. در تاسیسات تهویه مطبوع، ارتعاش اغلب از ماشین‌های دوار یا از جابجایی هوای حجیم سرچشمه می‌گیرد. با فرسودگی اجزای سیستم، ارتعاش با گذشت زمان افزایش می‌یابد، اما می‌تواند در تاسیسات جدید پیامد تصمیم‌های طراحی ضعیف نیز باشد. لرزش بیش از حد می‌تواند ناشی از کمپرسور یا چیلر بزرگ بوده و منجر به صرف هزینه‌های سرمایه اضافی، نیازهای برق اضافی و عمر سرویس تجهیزات کوتاه‌تر می‌شود. همچنین واحدهای بزرگ به دفعات روشن و خاموش خواهندشد. در ادامه با تهویه سان همراه باشید تا اطلاعات مفیدی درباره عیب یابی لرزش و صدا در سیستم‌های HVAC در اختیارتان قرار دهیم.

عیب یابی لرزش و صدا در سیستم‌ های HVAC

فن‌ها و دمنده‌های بزرگ نیز می‌توانند باعث لرزش بیش از حد شوند و در سیستم‌های HVAC که از لوله کشی هیدرونیک استفاده می‌کنند، پمپ‌های آب نیز می‌توانند منبع ارتعاش باشند. مانند کمپرسورها و چیلرها، با انتخاب تجهیزات کافی و استفاده از پدهای میرایی، اثر را می‌توان به حداقل رساند. حتی اگر تجهیزات اندازه مناسبی داشته باشند، بازهم ممکن است مشکلات ارتعاشی در اثر استفاده از تکیه گاه‌های نامناسب ایجاد شود. پدهای نئوپرن و فایبر گلاس وجود دارد که لرزش منتقل شده بین تجهیزات متحرک و ساختار زیرین را به حداقل می‌رساند.

کانال‌های هوا که طراحی ضعیفی دارند هم می‌توانند از فشار یا سرعت هوا بالا رنج ببرند و این نیز می‌تواند منبع لرزش باشد و به طور کلی، هر قطعه‌ای از تجهیزاتی که می‌چرخد، اگر شفت به درستی تراز نشود، می‌تواند لرزش ایجاد کند. توجه ویژه باید به کوپلینگ شفت بین قطعات مختلف تجهیزات، به عنوان مثال بین یک موتور الکتریکی و یک پمپ گریز از مرکز داده شود. همچنین خطوط مرکزی هر دو شفت باید تا حد امکان با هم مطابقت داشته باشند تا لرزش به حداقل برسد.

ارتعاش را فقط در برخی موارد می‌توان مستقیماً احساس کرد و انسان‌ها به احتمال زیاد ارتعاش را زمانی که فرکانس کم و قدر زیاد است درک می‌کنند. با این حال، بسیاری از اجزای مکانیکی بسیار مستعد ارتعاش هستند، به ویژه یاتاقان‌های ماشین‌های دوار.

بهترین راه برای رفع لرزش و صدا در سیستم‌ های HVAC

بهترین راه برای کنترل لرزش و صدا در سیستم‌های HVAC، پیشگیری از آن با انتخاب‌های طراحی هوشمند است. در تاسیسات موجود می‌توان با نگهداری کافی، استفاده از تجهیزات باکیفیتی مانند انواع دریچه کولر و با نصب پدهای میرایی یا پایه‌های فنری برای ماشین آلات دوار آن را به حداقل رساند. به خاطر داشته باشید که از بین بردن کامل ارتعاش امکان‌پذیر نیست، اما می‌توان آن را کاهش داد و تا حدی ایزوله کرد که اثرات آن ناچیز باشد.

به طور کلی، لرزش بیش از حد، هزینه‌های ساختمان را افزایش می‌دهد. هزینه‌های تعمیر و نگهداری و زمان از کار افتادگی افزایش می‌یابد و سر و صدای مرتبط می‌تواند در محیط‌های کاری حواس‌تان را پرت کند. در بخش صنعتی، لرزش کنترل نشده می‌تواند منجر به مشکلات کیفیت محصول شود که به عنوان مثال، ارتعاش منتشر شده می‌تواند عملکرد تجهیزات ماشینکاری را تحت تاثیر قرار دهد و منجر به سایر عیوب مشابه شود.

ارتعاشات و نویز منتشر شده

در بسیاری از موارد، بیشتر نویز توسط اجزای ساختمانی تولید می‌شود که تحت تأثیر ارتعاش منتشر شده از منابع دیگر قرار می‌گیرند. شبکه‌های سقفی که در معرض ارتعاش هستند می‌توانند بسیار پر سر و صدا شوند، زیرا نقاط تماس زیادی با کاشی‌های سقف و چراغ‌ها دارند. در ساخت و سازهای جدید، یک توصیه خوب این است که یک طرح ساختمانی را تعریف کنید که در آن مناطق اشغال شده مجاور اتاق‌های مکانیکی یا سایر منابع نویز و لرزش نباشد. این امر راحتی را برای ساکنین فراهم می‌کند، در حالی که نیاز به عایق صوتی بین مناطق مختلف ساختمان را کاهش می‌دهد.

پرداختن به نویز ناشی از جلوه‌های آیرودینامیک

سرعت بیش از حد باد و تلاطم نیز می‌تواند باعث ایجاد سر و صدا شود و قرار گرفتن مستقیم در معرض هوا برای سلامتی ناخوشایند و مضر است. این اثرات را می‌توان با اندازه گیری صحیح تجهیزات تهویه به حداقل رساند، اما صاحبان ساختمان‌های موجود نیز می‌توانند سرعت فن‌ها را با درایوهای فرکانس متغیر کنترل کنند.

بسیاری از تاسیسات با فن‌های بزرگ از دمپرهای هوا برای تنظیم جریان استفاده می‌کنند که اغلب منجر به فشار بیش از حد و صداهای مهیب می‌شود. علاوه بر این، این نشان دهنده اتلاف انرژی است؛ یعنی عملکرد با سرعت کم انرژی کمتری مصرف می‌کند و صدای کمتری تولید خواهدکرد.

برای کانال‌های هوا در ساختمان‌های جدید، تا حد امکان از چرخش‌های 90 درجه خودداری کنید، زیرا این‌ها باعث ایجاد تلاطم و صدا می‌شوند. هنگامی که برای تغییر جهت به کانال‌های هوا نیاز است، به جای زاویه ناگهانی 90 درجه، از چرخش‌های منحنی یا چرخش‌های متوالی 45 درجه استفاده نمایید.

ارتقاء تجهیزات برای کاهش لرزش و صدا در سیستم‌های HVAC

تجهیزات با افزایش سن بیشتر مستعد ارتعاش هستند و در بسیاری از موارد منطقی است که یک واحد جایگزین را در نظر بگیرید. این امر به ویژه در صورتی صادق است که تجهیزات موجود نیز انرژی زیادی مصرف کنند. به عنوان مثال، چیلرهای مدرن با کمپرسورهای سرعت متغیر ممکن است با جایگزینی واحدهای قدیمی بیش از 50 درصد صرفه جویی به دست آورند. اگر قصد دارید موتورهای فن‌ها و پمپ‌ها را تعویض کنید، واحدهای با راندمان بالا با کنترل سرعت و موارد زیر را در نظر بگیرید:

موتورهای کموتاسیون الکترونیکی (ECM) را در نظر بگیرید که به عنوان موتورهای بدون جاروبک نیز شناخته می‌شوند. آنها بسیار کارآمد هستند و دارای کنترل سرعت داخلی هستند.

برای کاربردهای اسب بخار بالاتر، موتورهای NEMA Premium Efficiency مجهز به درایوهای فرکانس متغیر را در نظر بگیرید. فراموش نکنید که بسیاری از انواع VFD‌ها می‌توانند موتورهای سه فاز را با ورودی تک فاز راه‌اندازی کنند، بنابراین دلیلی وجود ندارد که گزینه‌های خود را به موتورهای تک فاز محدود کنید.

نکات مهم پیرامون عیب یابی لرزش و صدا در سیستم‌ های HVAC

در ساختمان‌های موجود، مشکلات ارتعاش و نویز را می‌توان با نگهداری موثر کنترل کرد. تجهیزاتی که ارتعاش ایجاد می‌کنند را می‌توان روی فنرها یا پدهای میرایی نصب نمود و کنترل سرعت را می‌توان برای پمپ‌ها و دمنده‌ها به کار برد. اگر قطعه‌ای از تجهیزات بسیار قدیمی است و لرزش زیادی تولید می‌کند، جایگزینی برای بهبود بهره وری انرژی در نظر بگیرید.

در صنعت HVAC، بیشتر صدا یا نویز از طریق تجهیزات چرخشی و حرکت هوا و سیال از طریق کانال‌ها و لوله‌ها تولید می‌شود. این حرکت باعث ایجاد لرزش، صدا یا نویز شده و از نظر فنی، صوت موجی از انرژی مکانیکی است که در ماده حرکت می‌کند.

ارتعاش در ساده‌ترین شکل خود را می‌توان یک حرکت نوسانی یا تکراری یک جسم در اطراف یک موقعیت متعادل در نظر گرفت.

بنابراین، بهترین راه برای کاهش صدا، محدود کردن ارتعاش تولید شده توسط تجهیزات مکانیکی است. به عنوان مثال می‌توان به شفت‌ها یا چرخ دنده‌های چرخان، فرآیندهای حرارتی مانند احتراق، یا وسایل دینامیکی سیال مانند جریان هوا از طریق مجرا یا فعل و انفعالات فن با هوا اشاره کرد.

درک لرزش و صدا

کنترل لرزش و صدا در سیستم‌های HVAC از اهمیت یکسانی برخوردار است، اما اندازه گیری ارتعاش اغلب برای تعیین منابع یا مسیرهای انتقال صدا یا نویز ناخواسته ضروری نیست. از آنجایی که ارتعاش منبع نویز از سیستم‌های HVAC خواهدبود، مدیریت این شرایط برای طراحی بی‌صدا ضروری است. طراحی سیستمی که از رسیدگی صحیح به ارتعاش غفلت می‌کند، ممکن است منجر به خرابی اجزا، نویز و در برخی موارد، خرابی فاجعه بار شود.

دو جنبه مدیریت ارتعاش وجود دارد: جداسازی یا ایزوله و میرایی. ایزوله عبارت است از جلوگیری از ورود ارتعاش به سیستم و اتلاف آن با تبدیل انرژی جنبشی ارتعاش به شکل متفاوتی از انرژی مانند گرما.

سیستم‌های عایق ارتعاش برای اجزای مکانیکی به مقداری میرایی نیاز دارند. میرایی انرژی مکانیکی را از سیستم دفع می‌کند و ارتعاشات را سریعتر کاهش می‌دهد. بدون میرایی، این سیستم‌ها ممکن است برای مدتی قبل از استراحت، ارتعاش کنند.

تمام تجهیزات رفت و برگشتی و دوار متصل به سازه را در برابر لرزش جدا کنید. همچنین، معمولاً لازم است تجهیزات مکانیکی را در زیرزمین، مستقیماً زیر فضای مستاجر جدا کنید. همچنین ممکن است لازم باشد از اتصالات لوله کشی انعطاف‌پذیر و اتصالات لوله‌های الکتریکی انعطاف‌پذیر برای لوله‌ها و کانال‌های متصل به تجهیزات استفاده شود.

توصیه‌های نهایی

لرزش و سر و صدا را می‌توان از طریق اقدامات پیشگیرانه برطرف کرد. در پروژه‌هایی که هنوز در مرحله طراحی هستند، مهم است که مطمئن شوید ماشین آلات دارای اندازه مناسب و مشخص با پشتیبانی کافی خواهندبود. همچنین به خاطر داشته باشید که درجاتی از لرزش طبیعی است، بنابراین مطمئن شوید اتاق‌های ماشین آلات را نزدیک به مناطق حساس قرار ندهید. در حالت ایده‌آل، اتاق‌های مکانیکی باید توسط راهروها، مناطق خدماتی، اتاق‌های انبار یا انواع دیگر اتاق‌هایی که به طور دائم اشغال نمی‌شوند، ایزوله گردند.

در صنعت HVAC، بیشتر صدا یا نویز از طریق تجهیزات چرخشی و حرکت هوا و سیال از طریق کانال‌ها و لوله‌ها تولید می‌شود. این حرکت باعث ایجاد لرزش، صدا یا نویز شده و ارتعاش در ساده‌ترین شکل خود را می‌توان یک حرکت نوسانی یا تکراری یک جسم در اطراف یک موقعیت تعادل در نظر گرفت. بنابراین، بهترین راه برای کاهش صدا، محدود کردن ارتعاش تولید شده توسط تجهیزات مکانیکی است.