Mechanizmy powstawania hałasu i strat w instalacjach wentylacyjnych
Hałas w instalacjach wentylacyjnych w obiektach przemysłowych wynika przede wszystkim z turbulencji oraz drgań – generowanych zarówno przez wentylatory, jak i sam przepływ powietrza przez nieodpowiednio dobrane elementy instalacji.
Jeżeli powietrze wpada w kolano o zbyt małym promieniu, uderza w ostre krawędzie lub przechodzi przez zbyt wąskie zwężki, powstają zawirowania, które nie tylko generują hałas, ale też zwiększają straty ciśnienia.
Im większy przepływ objętościowy – a w halach produkcyjnych to norma – tym większa energia kinetyczna powietrza i tym silniejsze zjawiska akustyczne oraz oporowe.
Częstym źródłem hałasu są również drgania ścian kanałów – w szczególności tam, gdzie stosuje się cienkościenne kanały spiralne o dużej średnicy bez odpowiedniego usztywnienia lub izolacji.
Jeśli przewody nie są odpowiednio zamocowane, pojawiają się rezonanse.
To jednak nie wszystko. Nieodpowiednio dobrane nawiewniki czy regulatory przepływu, które działają w trybie przymkniętym, mogą działać jak gwizdek, powodując punktowy wzrost poziomu hałasu nawet o kilkanaście decybeli.
Wentylacja przemysłowa – pułapki, których należy unikać
W wentylacji przemysłowej zasadniczym błędem jest stosowanie typowych rozwiązań katalogowych bez przeliczenia rzeczywistych warunków pracy.
Przewymiarowane centrale przy niedoszacowanych średnicach kanałów powodują zbyt wysoką prędkość powietrza – często przekraczającą 8–10 m/s w głównych odcinkach.
Tymczasem dla instalacji wymagających ograniczenia hałasu zalecane są wartości poniżej 5 m/s.
Wysoka prędkość to nie tylko hałas, ale również wzrost zużycia energii i szybsze zabrudzenie kanałów.
Kolejny błąd to nieciągłość geometryczna: ostre łuki, trójniki pod kątem prostym, kolana o zbyt małym promieniu gięcia, brak odcinków prostych przed i za kluczowymi elementami.
W rezultacie powietrze nie może się „uspokoić” i dochodzi do strat ciśnienia i hałasu punktowego.
W obiektach przemysłowych, gdzie trasy kanałów mogą mieć dziesiątki metrów, te efekty się tylko kumulują.
Niezwykle istotny jest również dobór odpowiednich materiałów.
Przewody stalowe powinny być szczelne, a także usztywnione i – tam, gdzie to możliwe – izolowane termicznie i akustycznie.
Zasady poprawnego projektowania i montażu instalacji przemysłowych
Podstawą projektowania instalacji wentylacyjnych jest przewidywanie warunków eksploatacji. W halach przemysłowych priorytetem powinno być ograniczenie hałasu u źródła przez właściwy dobór wentylatora (EC, z odpowiednim wyważeniem), zastosowanie elastycznych króćców i tłumików kulisowych.
W miejscach, gdzie instalacja biegnie przez strefy pracy ludzi lub pomieszczenia biurowe, konieczne jest stosowanie kanałów z izolacją akustyczną z wykorzystaniem niepalnych mat z wełny mineralnej, o odpowiednim wskaźniku Rw.
Tłumiki – zarówno prostokątne, jak i okrągłe – powinny być montowane możliwie blisko źródła hałasu, a ich dobór należy opierać na rzeczywistych danych producenta dotyczących charakterystyki akustycznej (np. w paśmie 250–1000 Hz, typowym dla szumu aerodynamicznego).
W dużych halach przemysłowych, w których systemy wentylacyjne obsługują kilka tysięcy m³/h, konieczne jest zastosowanie tłumików o dużym przekroju z odpowiednim wypełnieniem pochłaniającym, odpornym na zawilgocenie i zabrudzenia.
