Intelligente Rohrleitungen

In Lüftungs- und Rohrleitungssystemen breiten sich Geräusche von Ventilatoren, Luftsteuerungsklappen und anderen Komponenten durch die Luftkanäle aus. Gleichzeitig soll die Luft mit möglichst geringem Druckverlust geführt werden. Gerundete Rohrbögen haben niedrigere Druckverluste als 90-Grad-Winkel und erzeugen damit weniger Turbulenzen und Geräusche. Die Geräusche der Ventilatoren und Lüftungsklappen etc. bestehen jedoch weiterhin.

Ein zusätzlicher Schalldämpfer benötigt Platz und kann den Druckverlust erhöhen. Gerade bei Retrofits besteht das Problem, dass übliche Schalldämpfer mit porösem Material sehr schwer sind und spezielle Freiräume und Halterungen benötigen. Gesucht war deshalb eine Möglichkeit, Schall innerhalb der bestehenden Rohrführung zu reduzieren, ohne die Geometrie der Rohrbögen wesentlich zu verändern. Im Idealfall sollte auch eine Optimierung erreicht werden, die mit wenig Materialaufwand auskommt, möglichst geringe Kosten verursacht und sich durch niedrigere OPEX-Kosten innerhalb von weniger als drei Jahren amortisiert.

Schritt 1: Runde Rohrbögen sind zweifelsfrei besser als 90-Grad-Biegungen. In einem Laborversuch wurden daher gerundete, glatte Bögen genau im Umlenkbereich mit einem Stück ABSORA-Blech belegt. In einem Versuchsaufbau wurden schrittweise ein, zwei und drei aufeinanderfolgende, gerundete Rohrbögen durch Bögen mit ABSORA-Blech ersetzt.

Die Geometrie blieb nahezu gleich. Verglichen wurde somit die Wirkung des Materialwechsels, nicht die Wirkung einer anderen Bogenform. Auch die Druckverluste waren bei den verglichenen Ausführungen nahezu identisch und lagen innerhalb der Toleranz.

Schritt 2: Bekanntlich können glatte Guide Vanes in Rohrbiegungen auch die Druckverluste optimieren, wenn sie entsprechend in der Mitte, im richtigen Abstand und unter Berücksichtigung anderer Parameter platziert werden. Auch hierdurch sinkt der Druckverlust nochmals im Vergleich zu einer runden Rohrbiegung.

Die glatten Guide Vanes wurden durch Guide Vanes aus ABSORA-Blech ersetzt. Hierbei zeigte sich, dass sich ebenso gezielt z. B. 300-Hz-Peaks von Ventilatoren angehen lassen.

Mit drei ABSORA-Bögen sank der Schallpegel im Labor um 4,8 dB(A). Unter diesen Messbedingungen entspricht das einer Verringerung der Schallintensität um etwa 67 %.

Werden nun der gerundete Rohrbogen und die Guide Vanes aus ABSORA-Blech gefertigt, kann pro Rohrbogen einiges herausgeholt werden, was viele nicht für möglich hielten.

Der Test zeigt, dass mehrere Rohrbögen eine Summierung der Effekte zulassen. Die meisten HVAC-Rohrsysteme bestehen aus vielen Rohrbiegungen. Hierdurch können mehrere Absorber eingespart werden, die auch bei der Entsorgung als Sondermüll gelten. Zugleich kann der Druckverlust so stark gesenkt werden, dass weniger Strom benötigt wird, wodurch eventuell die Solaranlage auf dem Dach schon für den Betrieb ausreicht.

Auch in Kundenanwendungen wurden je nach Ausführung und Betriebsbedingungen Minderungen von 2,7 bis 4,0 dB(A) pro Rohrbogen gemessen. Insgesamt können also je nach Anzahl der Rohrbögen viele dB(A) reduziert werden. Die Lösung wird bereits in mehreren Serienprodukten eingesetzt.

1960 erforschten die DARPA und die NASA zusammen mit Northrop Grumman ein Flugzeug, das Mikroperforationen nutzte, um Strömungsverluste zu reduzieren, indem große Wirbel von kleinen Wirbeln sozusagen aufgesogen wurden. Das Projekt war erfolgreich und sorgte für 25 % Treibstoffeinsparung. Nachteile waren jedoch die teure Fertigung in stabilen Blechen und die Reinigung. Hier hat ABSORA eine Lösung gefunden.

Ziel ist aktuell nicht nur, Flügel leiser und aerodynamischer zu machen, sondern auch alte Systeme wie Rohrkanäle aufzuwerten, wo dies niemand für möglich hielt.

Unser Partner Ferrum Lasercut kann Ihnen auf Wunsch ein ABSORA-Blech passgenau fertigen und liefern. Ein Quadratmeter kostet aktuell 40 Euro zuzüglich Laserkosten.