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Vibrationsfreiheit für Wärmepumpen

Alle Fotos: © GETZNER
Alle Fotos: © GETZNER

Die Getzner Werkstoffe GmbH ist einer der weltweit führenden Spezialisten für Schwingungsisolierung in den Bereichen Bahn, Bau und In- dustrie. In der Gebäudetechnik ist die Expertise in Sachen Schwingungsentkopplung bei Wärmepumpen groß.

von: Martin Pechal

Das Ziel des seit über 50 Jahren agierenden Unternehmens Getzner ist es, einen Beitrag zu einer lebenswerten Zukunft zu leisten. Geboten werden nachhaltige Lösungen und umfangreiche Services zur effektiven Schwingungsisolierung. Hierzu wurden auch umfangreiche Forschungen durchgeführt. Nachfolgend zwei Messberichte zu unterschiedlichen Wärmepumpentechniken.

Zunächst aber: Wo entstehen Vibrationen? Aufgrund des Verdichtungsvorgangs des Kältemittels ist der Kompressor die Haupterregerquelle für Vibrationen in einer Wärmepumpe. Diese werden in den angrenzenden Wohn- oder Arbeitsbereichen oft als störendes tiefes „Brummen“ wahrgenommen; gerade Aufstellungsorte, wie z. B. Flachdächer oder Wandhalterungen, stellen hohe Anforderungen an die Isolierwirkung der Lager. In neueren Wärmepumpensystemen kommen zudem vermehrt drehzahlgeregelte Kompressoren zum Einsatz. Diese arbeiten auch im niederfrequenten Teillastbereich nahe an den Eigenfrequenzen von Gummi-Metall-Lagern. Das führt bei herkömmlichen Lagern zu einer Reduktion der Entkopplungsleistung und im Resonanzbereich sogar zu einer Verstärkung der Schwingungen. Die exakte Berechnung und richtige Lagerwahl sind daher entscheidend für ein gutes Ergebnis und vermeiden unnötige Um- oder Nachrüstarbeiten.

Lagerkonzepte und Lösungsansätze

Zur elastischen Lagerung von Wärmepumpen bestehen zwei Möglichkeiten:

  • Lagerung des Kompressors: Die richtige Lagerung des Kompressors als Quelle der Vibrationen ist besonders wichtig. Schwingungen werden nicht auf das Wärmepumpen-Gehäuse übertragen und der Geräuschpegel reduziert. Dabei kann der Kompressor direkt oder mit einer Zwischenplatte gelagert werden.
  • Lagerung der gesamten Wärmepumpe: Auch wenn Ventilatoren bereits sehr leise arbeiten, können Luftströmungen und Verwirbelungen Vibrationen erzeugen. Diese lassen sich am einfachsten durch die Lagerung der gesamten Wärmepumpen isolieren. Selbst wenn keine optimale Lagerung des Kompressors vom Hersteller berücksichtigt wurde, lassen sich mit einer Gerätelagerung deutliche Verbesserungen erzielen.

Lagerung und Schwingungsentkopplung einer LW-Wärmepumpe

Die Ausgangssituation sah folgendermaßen aus: Auf dem Garagendach eines Privathauses wurde auf einem Betonsockel eine Alpha-Innotec-Luft-Wasser Wärmepumpe (Type LWD 70A) montiert. In Betrieb verursachte diese störenden Lärm im gesamten Gebäude. Die Schwingungsisolierung der Wärmepumpe mit Gummi-Metall Elementen stellte sich, trotz Entkopplung der Rohrleitungen, als unzureichend heraus. Getzner installierte zwischen dem Grundrahmen und Betonsockel eine Schwingungsentkopplung mit Isotop®-MSN Federelementen und führte eine Messung durch, die den Erfolg belegte.

Die Hauptanregung der Luftwärmepumpe liegt bei ca. 50 Hz. Die Maßnahme zur Schwingungsisolation zeigt bei 50 Hz eine Verbesserung von 14,7 dB. Das entspricht einer Verbesserung am Messpunkt zwischen Gerät und Garagendecke von 80 Prozent (logarithmisch) im Vergleich zu den Gummi-Metall- Elementen. Im Gegensatz zu Gummiprodukten, welche bei kalten Temperaturen versteifen, bietet die Lösung mit Isotop®-MSN- Federelementen auch in kalten Jahreszeiten die nötige Isolierung.

Isotop®-Produkte ermöglichen auch eine Aufstellung auf Geschoßdecken und bieten eine hohe schwingungsisolierende Wirksamkeit bei Wandmontagen. Generell sollte das Gestell zur Befestigung der Wärmepumpe so steif und starr wie möglich ausgeführt sein. Zusätzliche Gummi-Granulat-Matten bieten nur geringe Wirksamkeit.

Lesen Sie den ungekürzten Artikel ab Seite 42 in der aktuellen Ausgabe 03/2024!


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