Ηχοπαγίδες CLM-AIR

ΗΧΟΑΠΟΣΒΕΣΤΗΡΕΣ CLM-AIR

Οι ηχοαποσβεστήρες ή σιγαστήρες ή ηχοπαγίδες θορύβου όπως συνηθίζεται να λέγονται, είναι διατάξεις που χρησιμοποιούνται ευρέως για την μείωση των επιπέδων θορύβου σε αεραγωγούς, σε εξωτερικές κλιματιστικές μονάδες, πύργους ψύξης και γενικότερα σε πλήθος ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού (HVAC).

Στην απλούστερη μορφή τους, οι ηχοπαγίδες αποτελούνται από ένα μεταλλικό συνήθως κανάλι στο οποίο εσωτερικά τοποθετούνται διαφράγματα κατάλληλου αριθμού και πάχους τα οποία φέρουν ηχοαπορροφητικό υλικό εμφανές, πίσω από διάτρητη επιφάνεια ή ακόμη και πίσω από αδιάτρητη επιφάνεια σε μέρος της επιφάνειας του πανέλου (εξαρτάται από τον τύπο ηχοπαγίδας).

Το ηχοαπορροφητικό υλικό που χρησιμοποιείται στην κατασκευή των διαφραγμάτων αποτελείται από ίνα πολυεστέρα της σειράς ECOLINE από την CALMA ACOUSTICS, το οποίο εξασφαλίζει μηδενική αποκόλληση ινών σε ταχύτητες αέρα οι οποίες μπορεί να ξεπεράσουν τα 30m/s.

Με αυτό τον τρόπο διασφαλίζεται η απόλυτη υγιεινή του αέρα ιδιαίτερα στις περιπτώσεις υψηλής υγειονομικής απαίτησης όπως σε σχολεία, ξενοδοχεία, κατοικίες, γραφειακούς χώρους κ.α.

Οι φυσικές διαστάσεις των ηχοπαγίδων και διαφραγμάτων υπολογίζονται έτσι ώστε να αποφέρουν το επιθυμητό ηχομονωτικό αποτέλεσμα σε συγκεκριμένες συχνότητες. Συνήθως αυτού του τύπου οι ηχοπαγίδες λειτουργούν ικανοποιητικά σε μεσαίες και υψηλότερες συχνότητες, ενώ σε χαμηλότερες έχουν σχετικά μειωμένη απόδοση.

Για την ηχομόνωση χαμηλότερων συχνοτήτων, επιλέγονται διαφορετικής διάταξης και σχεδίασης ηχοπαγίδες οι οποίες ουσιαστικά είναι συντονιστές Helmholtz.

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ ΣΙΓΑΣΤΗΡΩΝ

1. Σιγαστήρες απορρόφησης (ηχοπαγίδες)

Οι σιγαστήρες απορρόφησης γνωστότεροι και ως ηχοπαγίδες, χρησιμοποιούνται σε περιπτώσεις μεγάλων παροχών, με απαίτηση μικρής πτώσης πίεσης. Η λειτουργία τους όπως αναφέρθηκε παραπάνω στηρίζεται στην απορρόφηση του θορύβου από ηχοαπορροφητικά υλικά.

2. Σιγαστήρες αντίδρασης

Οι σιγαστήρες αντίδρασης (mufflers) είναι πολύ συνηθισμένοι ως σιγαστήρες αυτοκινήτων και φορτηγών. Η εξασθένηση επιτυγχάνεται κυρίως μέσω της αντανάκλασης του ήχου, της εκτόνωσης των αερίων και του συντονισμού των θαλάμων. Ο σχεδιασμός των σιγαστήρων αντίδρασης από το μηδέν είναι μαθηματικά εξαιρετικά απαιτητικός και γι' αυτό οι κατασκευαστές έχουν συχνά έναν αριθμό προκατασκευασμένων σχεδίων.

3. Σιγαστήρες crosstalk

Οι σιγαστήρες crosstalk χρησιμοποιούνται για την αποφυγή ακουστικής επικοινωνίας μεταξύ δύο κλειστών, ιδιωτικών χώρων. Το σχέδιό τους ενσωματώνει συνήθως μία ή περισσότερες στροφές για να σχηματίσουν ένα σχήμα "Z" ή "U". Αυτή η κάμψη αυξάνει την αποτελεσματικότητα του σιγαστήρα χωρίς να αυξάνει σημαντικά το συνολικό του μήκος. Οι σιγαστήρες Crosstalk είναι παθητικές συσκευές και χρησιμοποιούνται όταν υπάρχει απαίτηση πολύ μικρής πτώσης πίεσης.

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΣΙΓΑΣΤΗΡΩΝ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ

Dynamic Insertion Loss (Ηχομόνωση αποσβεστήρα)

Το παραπάνω μέγεθος εκφράζει την ηχομονωτική ικανότητα σε Decibel μιας ηχοπαγίδας μετρούμενη σε κατάσταση λειτουργίας (με αέρα υπό ροή). Σε συστήματα χαμηλής παροχής οι συνήθεις ταχύτητες αέρα κινούνται από 5,0m/s έως 15,0m/s περίπου. Σε συστήματα όμως, υψηλών και πολύ υψηλών παροχών οι ταχύτητες μπορεί να φτάσουν ακόμη και τα 100,0m/s, κάτι το οποίο θα πρέπει να ληφθεί υπόψιν στη σχεδίαση της ηχοπαγίδας.

Η ηχομονωτική ικανότητα ενός αποσβεστήρα μετράται σε ένα εύρος ταχυτήτων και στις δύο κατευθύνσεις του αέρα (όταν τα ηχητικά κύματα κινούνται στην ίδια διεύθυνση όπως και στην αντίθετη).

Υπολογισμός ηχομονωτικής ικανότητας ηχοαποσβεστήρα.

Ηχομόνωση αποσβεστήρα (dB)=10log(W0/Wm)

Όπου:

W0= Εκπεμπόμενη ηχητική ισχύς από τον αεραγωγό με προσαρμοσμένη την ηχοπαγίδα

Wm= Εκπεμπόμενη ηχητική ισχύς από τον αεραγωγό χωρίς την ηχοπαγίδα

Σε κάποιες ειδικές περιπτώσεις, η μετρούμενη ηχομονωτική απόδοση μιας ηχοπαγίδας υπολογίζεται με χρήση μεγαφώνου σε κατάσταση μηδενικής ροής αέρα. Αυτές οι τιμές μπορεί να είναι χρήσιμες σε περιπτώσεις τοποθέτησης ηχοπαγίδων σε τοιχοποιίες κτιρίων με σκοπό την ανανέωση αέρα, σε εξαερισμούς πυροπροστασίας (εκκένωσης καπνού) κ.α.

Generated noise (Θόρυβος αναγέννησης)

Τα πανέλα εσωτερικά της ηχοπαγίδας περιορίζουν τη διέλευση του αέρα, με αποτέλεσμα να δημιουργείται θόρυβος λόγω της τυρβώδους ροής του. Ο θόρυβος αυτός σχετίζεται άμεσα με την ταχύτητα αέρα και αλλάζει αναλογικά με την αύξηση ή τη μείωση της επιφάνειας όψης των πανέλων της ηχοπαγίδας.

Υπολογισμός θορύβου αναγέννησης ηχοαποσβεστήρα.

Θόρυβος αναγέννησης (dB)=10log(A1/Α0)

Όπου:

Α1= Νέα επιφάνεια όψης των πανέλων της ηχοπαγίδας

Α0= Επιφάνεια αναφοράς

Για παράδειγμα, εάν το πλάτος της ηχοπαγίδας διπλασιαστεί, διατηρώντας παράλληλα σταθερή την ταχύτητα ροής αέρα, ο παραγόμενος θόρυβος θα αυξηθεί κατά 3 dB. Αντίθετα, εάν το μέγεθος της ηχοπαγίδας μειωθεί κατά ένα συντελεστή 10, διατηρώντας παράλληλα την ταχύτητα ροής του αέρα σταθερή, ο παραγόμενος θόρυβος θα μειωθεί κατά 10 dB. Δεδομένου ότι ο θόρυβος από στροβιλισμούς διαφοροποιείται σε μια κλίμακα των 50log, οι ταχύτητες ροής αέρα είναι ένα κρίσιμο στοιχείο το οποίο θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψιν.

Pressure drop (Πτώση πίεσης)

Όπως κάθε στοιχείο που παρεμβάλλεται σε έναν αεραγωγό, έτσι και οι ηχοπαγίδες προκαλούν πτώσης πίεσης. Οι τιμές πτώσης πίεσης που λαμβάνονται μέσω του ASTM E477, θεωρούνται ιδανικές σε στρωτή ροή αέρα, πράγμα που σε πραγματικές συνθήκες δε συμβαίνει συχνά. Σε εγκαταστάσεις όπου υπάρχει πτώση πίεσης λόγω αλλαγής διάστασης του αεραγωγού (αύξησης ή μείωσης) οι συντελεστές διόρθωσης δίνονται από το εγχειρίδιο της ASHRAE (ASHRAE Handbook).

Όπου οι διαστάσεις των ηχοπαγίδων διαφέρουν από τις διαστάσεις των αεραγωγών, οι μεταβάσεις προς και από την ηχοπαγίδα πρέπει να είναι ομαλές και σταδιακές (κώνοι προσαρμογής). Οι απότομες μεταβάσεις προκαλούν σημαντική αύξηση της πτώσης πίεσης και παράλληλη αύξηση του θορύβου αναγέννησης.

Οι απώλειες τριβής λόγω τοποθέτησης ηχοπαγίδων μπορούν να υπολογιστούν ως εξής:

Friction Loss= (P/A)L(Kf 1/2 ρ υ²p), N/m²

Όπου:

P/A = Λόγος περιμέτρου προς επιφάνεια ηχοπαγίδας

l = Μήκος ηχοπαγίδας

Kf: Συντελεστής απώλειας τριβής

ρ = Πυκνότητα αέρα

υ²p= Ταχύτητα αέρα

Η περίμετρος, η επιφάνεια και το μήκος της ηχοπαγίδας είναι επίσης παράμετροι που επηρεάζουν την πτώση πίεσης. Η απώλεια τριβής στην ηχοπαγίδα είναι ευθέως ανάλογη με την απόδοση απόσβεσης θορύβου, με την οποία η μεγαλύτερη εξασθένηση συνήθως ισοδυναμεί με μεγαλύτερη πτώση πίεσης.

Σημαντική παρατήρηση

Οι παραπάνω τύποι σιγαστήρων αποτελούν ενδεικτικές διατάξεις βιβλιογραφικού χαρακτήρα. Κάθε ανάγκη για την μείωση των επιπέδων θορύβου έχει τις δικές της ιδιαιτερότητες και απαιτήσεις.

Για τους λόγους αυτούς, η βέλτιστη λύση στο ιδιαίτερο πρόβλημά σας δίνεται σε συνεργασία με ακουστικό σύμβουλο της εταιρείας μας, ο οποίος θα σας βοηθήσει να φτάσετε στο επιθυμητό αποτέλεσμα μέσω μια λύσης προσαρμοσμένης στις δικές σας ανάγκες.