IEA HPT Annex 51: Charakterisierung der Schallabstrahlung von Luft-Wasser-Wärmepumpen mittels simultaner Hitzdrahtanemometrie, Vibrationsmessung und Schalldruckbestimmungen (2017)

In der Einleitung werden der Messaufbau – eine Luft-Wasser-Wärmepumpe in akustisch optimierter Klimakammer mit den Messtechnologien Hitzdrahtanemometer, Schwingungsbeschleunigungssensor, ½ Zoll Klasse 1 Messmikrofon – beschrieben.

Im Abschnitt „Anwendungsziele" werden die beiden Ziele der Messkampagne genannt:

1. Entwicklung eines Werkzeugs für Wärmepumpenhersteller zur Bewertung von konstruktiven Änderungen hinsichtlich Schall und Vibrationen
2. Voruntersuchungen zum Ansatz eines kontinuierlichen Machine-Health-Monitorings mittels Schall-, Vibrations- und Strömungsmessung

Im Abschnitt „Messkette" wird erläutert, wie die Signale der neun verwendeten Sensoren verarbeitet werden.

Im Abschnitt „Wärmepumpe und Messbedingungen" werden die verschiedenen Leistungszustände und Umgebungsbedingungen, unter denen die Messdaten erfasst wurden, genannt, im Abschnitt „Sensorpositionen" werden ebendiese anhand einer zeichnerischen Darstellung anschaulich beschrieben.

Die erzielten Messergebnisse und deren Interpretation werden in den Abschnitten „Untersuchung zeitlicher Mittelwerte", „Kreuzkorrelation der Zeitreihen", „Untersuchung transienter Ereignisse" und „Fingerprinting von Betriebszuständen" anhand anschaulicher Grafiken, beispielsweise Wasserfalldiagramme, detailliert erklärt. So wurde beispielsweise ein Resonanzverhalten in einem bestimmten Leistungszustand der Wärmepumpe identifiziert.

Laut der Zusammenfassung konnte nachgewiesen werden, dass das gegenständliche Messsystem die Bewertung konstruktiver Eingriffe ermöglicht. Für ein Continuous Machine Health Monitoring wurde gezeigt, dass Betriebszustände anhand spektraler Fingerabdrücke identifiziert und transiente Ereignisse (beispielsweise die Abtauung des Verdampfers) überwacht werden können.

In der Danksagung wird auf die Förderung des Projekts, in welchem die oben beschriebenen Untersuchungen durchgeführt wurden (SilentAirHP), durch den Klimafonds (5148527) hingewiesen.