WARMTEPOMPEN
Install Magazine 972 – oktober 2020
Geluid van warmtepompen
Onderzoek naar stillere toestellen
Warmtepompen spelen een centrale rol in de energietransitie voor woningverwarming. Op dit ogenblik staan er ongeveer 30 miljoen stuks in Europa. Het is de bedoeling dat dit er in 2030 vier keer zoveel zijn. Gezien de huidige marktverhoudingen, worden dat overwegend lucht-water toestellen. Als die straks allemaal tegelijk staan te zoemen, kan dat wel eens oorverdovend worden. De sector is zich van dat probleem bewust, en werkt volop aan maatregelen om geluidshinder te beperken. Op een recent webinar gaf EHPA, de Europese vereniging van de warmtepompsector, een stand van zaken.
Een complex probleem
Op het webinar kwamen drie experts aan bod: Johannes Brugmann van Stiebel Eltron sprak namens de fabrikanten van toestellen; Christopher Reichl stelde de activiteiten van IEA Annex 51 voor, de internationale werkgroep rond deze kwestie, en Michael Kraus van Ziehl Abegg ging dieper in op de rol van de ventilator. De nadruk lag telkens op lucht-water toestellen.
Een eerste vaststelling is dat hét geluid van een warmtepomp niet bestaat. Op het energielabel is er wel een waarde in decibel aangegeven, maar op zichzelf zegt dat weinig. Het geluid dat een warmtepomp maakt is namelijk niet constant, noch in intensiteit, noch in kwaliteit. IJsvorming op de lamellen van we warmtewisselaar kan bijvoorbeeld een effect hebben op de toonhoogte die geproduceerd wordt. Hoe meer ijs op de lamellen, hoe harde de compressor zal moeten werken, wat eveneens een effect op de geluidsproductie heeft.
Verder wordt meer en meer gebruik gemaakt van invertersturing. Dat betekent echter ook dat het toerental van de compressor – en dus het geluid ervan- zal variëren naargelang het regime. Daarnaast zijn er installatietechnische aspecten: in de eerste plaats de akoestische isolatie en ontkoppeling, maar ook of de aangezogen luchtstroom turbulent is of niet, of de ventilator voorzien is van hulpstukken voor de luchtinlaat... Slijtage kan ook voor lawaai zorgen. Als een ventilator in de loop van de tijd uit balans raakt, kan storende geluiden produceren, die dan nog eens versterkt worden door de omkasting van het toestel.
Omgevingsfactoren
We hebben het tot nu toe alleen over geluidsproductie gehad. Wat telt is echter de geluidsdruk, kort gezegd, hoe iemand het geluid op een bepaalde plek ervaart. Het geluid van een buitenunit verspreidt zich niet gelijkmatig: het maakt een verschil of men zich aan de uitblaas- dan wel aanzuigzijde bevindt. Hier spelen dan nog allerhande omgevingsfactoren een rol, zoals demping of weerkaatsing.
Verder speelt de frequentie – anders gezegd de toonhoogte – van het geluid een rol. Hoge fluittonen worden algemeen als meer storend ervaren dan lage bromtonen. Dat maakt de situatie extra complex: naargelang het toerental kan een toestel andere toonhoogtes produceren. Ook het verspreidingspatroon kan verschillen naargelang de frequentie zodat men sommige toonhoogtes beter hoort in de ene richting dan in de andere.
Kortom het geluid van een toestel is niet simpelweg in één cijfer te vatten: het wijzigt naargelang de omstandigheden en het regime van het toestel. Wil men geluidshinder vermijden, is er een totaalaanpak nodig.
Vraag het de installateur
De decibelwaarde op het energielabel is gebaseerd op laboratoriumtests onder welbepaalde omstandigheden bij een specifiek regime. Het geeft dus een zekere aanduiding, maar het is onvoldoende om te bepalen wat men in de praktijk zal horen in een gegeven situatie. De rol van de installateur is hier cruciaal. De gebruiker gaat best na samen met de vakman hoe de geluidshinder kan beperkt worden. De plaatskeuze voor de buitenunit is doorslaggevend. Het maakt een heel verschil of het toestel onder een slaapkamerraam staat, dan wel aan de straatkant. In bijzonder gevoelige situaties zal men misschien moeten kiezen voor een verdamperunit voor binnenopstelling.
Simulatie via een app
Het Internationaal Energieagentschap IEA houdt zich met deze problematiek bezig, en heeft een speciale werkgroep in het leven geroepen rond de geluidsproductie van warmtepompen (Annex 51). Een van de deelnemers, de Oostenrijkse kennisinstelling AIT, werkt aan een simulatie-app voor de opstelling van buitenunits: HVAC Positioner. Hiermee kan men virtueel een buitenunit positioneren, waarbij de app via enhanced reality aangeeft wat de geluidsdruk van het toestel op elke plek is. Men zou er dan ook kunnen voor zorgen dat men met de smartphone of tablet door de omgeving loopt en dat de app dan via de luidsprekers laat horen wat het verwachte geluid op die plek zou worden. Door gebruik te maken van een virtuele bibliotheek van toestellen kan de potentiële klant dan ook zien wat het visueel effect is van een bepaalde opstelling.
Op dit ogenblik is deze app alleen nog maar in een testversie verkrijgbaar. Er ontbreken nog gedetailleerde meetgegevens van de geluidskarakteristieken van toestellen, dus moeten we het nog stellen met het eendimensionele getal op het energielabel als basiswaarde. De onderzoekers hebben er echter alle vertrouwen in dat een dergelijke app een haalbare kaart is. Dat zou dan een bijzonder nuttig instrument zijn, zowel voor gebruikers, architecten en installateurs, om latere onaangename verrassingen te vermijden.
Welke hinder?
Geluidshinder is nooit 100% objectief te bepalen. Verwachtingen en gewoontes spelen ook mee. In sommige streken is het geluid van warmtepompen niet meteen een zorg, terwijl men er elders alles aan doet om ze zo stil mogelijk te maken. In Zwitserland gaat die bezorgdheid zo ver, dat er dikwijls geopteerd wordt voor een lucht-water toestel voor binnenopstelling.
Opvallend is wel dat het grotendeels een typisch Europese bezorgdheid is. Dat blijkt zeer goed uit de samenstelling van IEA Annex 51. Hoewel deze werkgroep in het kader van de IEA open staat voor deelnemers uit de hele wereld, is dit een uitsluitend Europees onderonsje. De reden is erg eenvoudig: om deel te nemen aan een annex moet er een nationaal onderzoeksprogramma lopen over het onderwerp in kwestie. Blijkbaar vindt men geluidsproductie alleen in Europa belangrijk genoeg om er wetenschappelijk onderzoek naar op te starten.
In hoeverre deze gevoeligheid al dan niet overdreven is, is een andere vraag. Geluidshinder verdient zeker aandacht, maar de kwestie moet ook zijn juiste plaats krijgen in algemene context. Beleidsmakers profileren zich graag met strenge maatregelen, liefst strenger dan in de buurlanden of naburige regio’s. Door onrealistische geluidseisen voorop te stellen, zal men echter de overschakeling op warmtepompen vertragen, waardoor een goedbedoelde maatregel tot een obstakel voor de energietransitie zal worden.
Door Alex Baumans
heatpumpingtechnologies.org/annex51/
