家裝中央空調運行噪音問題淺析

程天正

（珠海格力電器股份有限公司，珠海 519000）

隨著國民經濟水平的提高，空調已經從奢侈品轉化為生活必需品。用戶對空調使用舒適性的要求也越來越高，空調噪音是影響空調使用舒適性的關鍵點之一，我們在空調產品設計及空調施工安裝過程中都必須要慎重對待。現針對一個家裝中央空調噪音案例的分析處理過程予以分享，供大家在以后項目中借鑒防范。

1 問題排查及分析

1.1 空調機組檢查

室外機安裝于建筑空調專用平臺上，機組背靠衛生間，距離用戶生活區域小于1米，如下圖1：

圖1 空調安裝位置

1.2 噪音儀實測分析及解決思路

1.2.1 噪音復原及儀器檢測分析

用戶主要反饋夜間使用時噪音大，在靠近飄臺的餐廳以及臥室能聽到室外機的噪音，同時樓梯走廊上亦有明顯噪音傳入。在處理噪音問題時，第一點就要確定噪音源頭，確定噪音來源才能有的放矢，使用BK手持噪音儀對多聯室外機進行噪音檢測，通過現場判斷，室外機風葉旋轉噪音（低頻嗡嗡聲）較為明顯，測試頻譜凸顯200HZ峰值，此類低頻噪音穿透力較強，外機安裝緊貼窗戶，確實容易對用戶造成影響；數據分析見下表1，判定是多聯室外機風機低頻噪音。［1］

表1 噪音檢測數據表

1.2.2 風扇類噪音問題分析

空調冷凝風扇在運行過程中通常會產生兩種噪音，一類是風扇旋轉過程中扇葉切割、拍擊空氣，使得空氣局部密度發生變化產生噪音；另一類是風扇在運行過程中出風口處有障礙物遮擋，空氣流動過程中撞擊障礙物體及空氣湍流作用產生噪音。［2］

本文章通過Ffowcs-Willianms & Hawkings波動方程式來計算空調冷凝風扇噪音值，并給出解決思路。

風扇作用于空氣的聲功率計算公式如下：

其中k為噪音系數，ρ為氣體密度，c為音速，L為葉片尺度，μ為氣流速度。

假設葉片壓力空分阻力達到平衡，則空調冷凝風扇帶動氣流速度計算公式如下：

其中A為初始空氣流動速度，k為風扇導流系數，S為葉片在軸向平均投影尺寸，Z為風扇葉片數量，n為風扇的轉速。

空氣氣流作用于剛體的聲率計算公式如下：

空氣湍流之間的聲率計算公式如下：

通過以上計算公式得知，通過以下方式可以降低空調冷凝風扇噪音：①通過降低風扇的轉速；②通過減少風扇的扇葉數量；③通過減少風扇的扇葉直徑；④通過改變扇葉旋轉角度，增加扇葉寬度，提高扇葉與空氣接觸面積，減少摩擦系數。［3］

2 問題解決驗證

2.1 多聯室外機噪音問題具體處理措施

依據上文分析結果對空調風扇進行降噪處理：

（1）通過調節空調控制主板，將風機轉速由675rpm下降為600rpm，在噪音源頭降低風機旋轉噪音。

（2）增加導流罩（鋁合金外殼內部貼吸音棉），在噪音傳播途徑上阻隔風機旋轉噪聲。

2.2 處理后效果驗證

在處理完成后，使用BK手持噪音儀在相同位置，利用相同檢測方法對多聯室外機組進行噪音檢測，發現噪音音量下降，音質有明顯改善；具體數據見下表2。

表2 噪音數據對比表

處理完畢后，關閉靠近室外機的洗衣房門窗，客廳內傳入的室外機噪音已經明顯改善，用戶表示接受。

3 家庭中央空調噪音問題總結分享

3.1 家庭中央空調常見噪音問題

3.1.1 安裝不當導致的噪音問題

（1）室內機風機電機異響：當室內機安裝過程中未做好機組防護，風機電機在裝修過程中被噴涂料或者臟污，導致異物顆粒進入電機軸承內部，增大軸承磨損；且會使潤滑油變質，潤滑油失去潤滑作用，加劇軸承磨損，導致電機出現異響。

（2）室內機結構件碰撞異響：室內機防護不當，市面上很多機組防護采用硬紙板防護，可能導致風機蝸殼變形，出現風機蝸殼與鈑金件碰撞噪音。

（3）室內側冷凝排水管內異響：室內機冷凝排水管未裝排氣孔，冷凝排水管內有空氣聚集，排水時出現異響。

（4）室外機結構部件異響：通常情況下電機支架、外殼等結構件不應發出異響，如發現異響應檢查電機支架、外殼等結構件是否變形、螺釘是否松脫，一般是結構件變形、螺絲松脫使結構件之間互相敲擊產生異響。［4］

（5）室外機安裝位置不當：有部分噪音投訴并非機組出現異響，中央空調室外機運行時有大于40分貝的聲音（根據制冷能力不同，音量大小也有區別），當室外機安裝位置距離用戶臥室很近，見下圖2，會出現用戶投訴空調噪音問題。

圖2 室外機安裝位置不合理

（6）室外機未減震固定：當室外機安裝時未做減震固定時會出現機組震動異響。

（7）銅管管路異響：①當安裝過程中銅管防護不當管內進入雜質時，氣態冷媒吹到管內異物，管內會出現嘯叫聲；②銅管走管不規范，銅管管路緊碰室外機外殼引起共震。

3.1.2 產品噪音問題

（1）壓縮機異響：在壓縮機正常運行時，其運行頻率越高，噪聲越高；壓縮機異常時，反向轉、卡缸、內部機械磨損、電機損壞都有不同的異響。

（2）電機電磁噪音：電機正常運轉時有一定的電磁聲，但是有異常時電磁噪聲會變大。

（3）風道聲：出風口空氣與格柵、導流罩摩擦產生聲音，該類聲音不會很大，除非結構變形或有異物。

（4）風葉震動異響：風葉與電機支架有固有頻率，如果風葉轉速與固有頻率同步了，將產生共振響，一般情況下設計會避開固有頻率設定轉速。風葉變形、損壞時可能改變其固有頻率使機組異響。

（5）冷媒噪聲：液態冷媒會有一定的液流聲，但如有非正常節流，或閥體關不死，將產生較大液流聲。

3.1.3 家庭中央空調噪音排查流程圖

圖3 家庭中央空調噪音排查流程圖

3.2 家庭中央空調噪音處理方式

對于空調異常噪音問題處理，我們需要了解異常噪音的來源，判斷是高頻噪音還是低頻噪音，是連續性噪音還是瞬時性噪音，是電磁噪音還是共振噪音等；下面簡單介紹空調噪音的判斷處理方式：

（1）逐步排查法：首先確認是空調內機噪音還是外機噪音，以外機噪音為例：采用逐步排查方式對壓縮機、風機等部件逐步關閉，可以判斷出噪音源頭。若機組壓縮機、風機都是正常聲音，需檢查是否有管路震動及機組鈑金震動。

（2）斷電法：此方法主要用來檢測是否有電磁噪音。

（3）聲振耦合分析法：此方法主要用來檢測是否有共振輻射噪音。［5］

空調產生噪音的原因有很多，但是處理噪音的方式是一定的：①在噪音源頭進行降噪處理；②在噪音傳播途徑上進行降噪處理；③在接收者身上采取噪音隔離措施。

4 結束語

隨著人們生活水平的提高，用戶在空調使用上的要求也越來越高，在滿足用戶制冷、制熱的基本需求前提下，空調運行異常噪音已經嚴重影響用戶空調使用體驗，在遇到用戶空調異常噪音問題處理時，我們需要診斷出異常噪音的具體來源，確實解決異常噪音問題，提高用戶使用舒適度，贏得用戶口碑及市場。