geluid buitenunit warmtepomp & airco

Geluidsoverlast warmtepomp & airco.

Buitenunits van warmtepompen en airco’s produceren geluid dat voor overlast kan zorgen bij jezelf en je buren.

We maken een onderscheid tussen luctgeluid en structuurgeluid. Beide types vereisen een andere aanpak.

Trillingen of structuurgeluid (structure borne noise)

Hoor je buiten niks speciaals maar maakt het binnen veel lawaai dan  zijn het de trillingen die de buitenunit van je warmtepomp produceert die afstalen als geluid.

Als je de warmtepomp op een plat dak of tegen een gevel plaatst moet je steeds rekening houden met geluidsoverlast door trillingsoverdracht. In rijwoningen en HOB'en kunnen deze trillingen ook bij de buren als geluid afstralen.

Op bovenstaande afbeelding zie je een oplossingen bestaande uit 2 types stalen medium veren (de veren aan de compressorkant zijn iets stijver dan de veren aan de ventilatorkant) die gemonteerd werden op de reeds op het dak aanwezige rubberen bigfoots.

Trillingsproblemen oplossen is mijn vak. Meer info vind je op mijn site www.trillingsisolatie.be. 

Luchtgeluid (airborne noise).

Buitenunits bevatten bewegende delen die luchtgeluid produceren. Het zijn vooral de compressor en de ventilatoren die luchtgeluid produceren. De compressor zit over het algemeen goed ingekapseld en zorgt voor weinig geluidsafstraling.

Maar ook zaken zoals schroeven van de behuizing niet op het juiste moment aangedraaid of los staan kunnen geluidsafstraling zorgen.

Hoe kouder het buiten wordt hoe harder de warmtepomp moet werken en hoe meer luchtgeluid ze zal produceren.

Op deze pagina ga ik wat dieper in op de geluidsregels/geluidseisen die er bestaan voor warmtepompen en airco’s met een buitenunit en wat u kunt doen bij geluidsoverlast.

Inhoud van deze pagina

• Geluidsregels met betrekking tot warmtepompen
  • Geluidsemissie
    • Ofwel hoeveel geluid mogen ze produceren.
    • Geluidsvermorgen
    • Test in het labo
  • Geluidsimmissie
    • Ofwel hoeveel geluid mag er op de perceelsgrens met je buren gemeten worden.
    • Geluidsdruk op de perceelsgrens
  • Tonaliteit
• Van geluidsvermogen naar geluidsdrukniveau
  • Afstand tot de bron
  • Richtingsfactor Q
• Tips om het geluid te beperken

Geluidsemmissie (geluidsvermogen) uitgedrukt in de grootheid  L_WA *

Europa bepaalt hoeveel geluid een warmtepomp maximaal mag produceren.

Het maximale toegelaten geluidsvermogenniveau hangt af van het vermogen van de warmtepomp:

• ≤ 6 kW maximaal 65 dB_A
  

• ≤ 12 kW maximaal 70 dB_A
• ≤ 30 kW maximaal 78 dB_A

Het het CE-label vermeld een geluidsvermogen. Dit is echter niet het maximale geluidsvermogen maar het nominaal geluidsvermogen. Het maximale geluidsvermogen moet op de technische fiche vermeld worden.

Bron CTC: https://ctcbenelux.com/producten/air-to-water-heat-pumps

De buitenunit van deze monoblock warmtepomp (geen binnenunit) van het Zweede merk CTC met een vermogen van 10 kW heeft als nominaal geluidsvermogen 55 dB_A

Voor deze warmtepomp werd het nominaal geluidsvermogen gemeten bij een aanvoertemperatuur van 35° en een buitentemperatuur van 7°C.

Fabrikanten doen veel onderzoek naar onder andere het ontwerp van de ventilatorbladen om hun buitenunits stiller te maken. De stilste warmtepompen op de markt produceren +/- 50 dB_A.

* De akoestische grootheid L_WA staat voor het A-gewogen geluidvermogen

• L: Geluidsniveau (level)
• w: Geluidsvermogen (sound power)
• A: A-gewogen, wat betekent dat er een correctie is toegepast die het geluid afstemt op de gevoeligheid van het menselijke oor

L_WA gs een ééngetalswaarde eeft dus aan hoeveel geluidsenergie een bron per seconde uitstraalt, waarbij rekening wordt gehouden met hoe mensen geluid waarnemen. Deze ééngetalswaarde geeft geen spectrale informatie, je kunt dus niet op basis van deze waarde afleiden of er al dan niet sprake is van tonalitiet en ze geeft ook geen informatie over de geluidsafstraling in de verschillende richtingen.

Geluidsvermogen en geluidsdruknivau

Geluidsvermogen L_w in dB 

Het geluidsvermogen van een toestel is gelijk aan 10 keer het logaritme van  de verhouding

• in het in het labo gemeten geluidsvermogen in Watt van het toestel
• referentie geluidsvermogen dat gelijk is aan 0,0000000000012 Watt of 10^(-12) Watt

Stel dat er in in het labo een geluidsvermogen van 0.05 Watt wordt gemeten dan wordt het geluidsvermogen in dB 10xlog(0.5/0,0000000000012 ) = 106 dB.

Het geluidsvermogen gaat altijd uit van een bolvormige uitstraling.

A-gewogen geluidsvermogen

De ongewogen decibel houdt geen rekening met de oorgevoeligheid van de mens, de A-gewogen decibel doet dit wel.

Onze oren zijn minder gevoelig aan laagfrequent en hoogfrequent geluid. 

Door een correctie uit te voeren krijgen we een niveau dat beter correleert met hoe wij mensen geluid waarnemen.

Geluidsdrukniveau L_p

De L slaat op level of niveau, de P op pressure of druk.

Het geluidsdrukniveau is gelijk aan 10 keer de logaritmische verhouding tussen

• De gemeten geluidsdruk in Pascal tot de 2° macht
• De referentie geluidsdruk 0,00002 Pascal tot de 2° macht

Meten we  0,0003 Pascal geluidsdruk dan wordt het geluidsdrukniveau:

• 10xlog(0.004²/0.00002²) = 20 xlog(0.003/0.0002) = 44 dB

Uit het geluidsvermogen kan de geluidsdruk op een zekere afstand tot de bron berekend worden.

Het geluidsdrukniveau wordt beïnvloed door de absorptie , reflectie, richtfactor, de afstand bron/perceelgrens,... . Zonder deze parameters kan het geluidsdrukniveau niet uit het geluidsvermogenniveau berekend worden.

A-gewogen geluidsdrukniveau

Door een correctie toe te passen sluit het A-gewogen geluidsdrukniveau beter aan bij de menselijke gewaarwording van geluid.

Meer info over decibels.

Geluidsimmissie (geluidsdruk op de perceelsgrens) 

Het Vlaamse Gewest legt geen geluidseisen mbt tot geluidsimmissie op voor warmtepompen zonder meldingsof vergunningsplicht.

De lokale overheid kan wel via de bouwvergunningen of plaatselijke politieverordenignen eisen oploggen.

Belgische Akoestische Norm NBN S 01-400-1:2022 - criteria voor woongebouwen

Deze regels gelden voor buitenunits geplaats bij nieuwbouwwoningen of woningen die met een omgevingsvergunning gerenoveerd werden.

Bestaande installaties vallen hiet niet onder.

Het equivalent A-gewogen specifieke geluiddrukniveau (L_Aeq,Tm) van de buitenunit  dient beperkt te worden tot 40 dB op de perceelsgrens.

Voldoen aan de akoestische normen betekent niet automatisch dat de buren niet gaan klagen.

Ik vond op Youtube enkele video's van buitenunits die met een aan de zekerheid grenzende waarschijnlijkheid niet aan de Belgische Akoestische Normen zouden voldoen.

Tonalileit

Tonaliteit wordt door mensen vaak omschreven als "gebrom" of "gefluit.  Dit geluid wordt ook minder goed gemaskeerd door het steeds aanwezige achtergrondgeluid waardoor het meer opvalt.

Uit een ééngetalswaarde kan er niet afgeluid worden of er sprake is van tonalitiet. Om te weten of er sprake is van tonaliteit heb je de geluidsvermogens per tertsband nodig.

Springt er dan 1 tertsband 5 dB bovenuit dan is er sprake van tonaliteit. Bij veel buitenunits van warmtepompen en airco's springt de tertsband met middenfrequentie er bovenuit.

Vooral tonaliteit is de lage frequenties, het gebrom, wordt als bijzonder storend ervaren.

Hoe storend tonaliteit ervaren wordt hangt deel af van de kenmerken van het achtergrondgeluid. Zit er geen laagfreuquente compnonent in het achtergrondgeluid dan zal tonaliteit in de lage frequentes veel meer opvallen.

Van geluidsvermogen naar geluidsdruk

Om te rekenen gebruiken we het geluidsvermogen bij bij vollast.

Toestellen met invertechnologie gaan bij een warme buitentemperatuur automatisch op een lager vermogen werken en minder geluid produceren. De warmtepomp die een een goed geïsoleerde woning op zeer lage temperaturen (35° aanvoertemperatuur) kan verwarmen zal ook minder geluid produceren.

Het geluid kan gericht via de ventilatoropening worden uitgestraald of rondom via de metalen constructie.

Uit het geluidsvermogen kan het geluiddrukniveau dat de pomp veroorzaakt berekend worden. Bij de berekening houden we rekening met:

• Het geluidsvermogen van de buitenunit bij vollast
• De afstand 
• De richtfactor

Afstand van de bron

Als de buitenunit zijn geluid in alle richtingen vrijelijk (dus zonder reflecties op de bodem of op een muur) zou kunnen uitstralen dan straalt het geluid bolvormig af.

De oppervlakte van een bol wordt berekend met de formule 4πr², waarbij r staat voor de straal.

Hoe verder van de bron hoe groter de oppervlakte waarover de geluidsenergie verdeeld moet worden.

Per afstandsverdubbeling daalt de het geluidsdrukniveau met 6 dB.

Als we uitgaan van een volledige bolvormige uitstraling dan krijgen we buitenunits die respectievelijk 50/55/60/65 dB produceren volgende geluidsdrukniveau's.

Met de luidruchtigste apparaten is er al een afstand van 9m tot de perceelgrens nodig om aan de Belgische Akoestische Normen te voldoen.

Maar de bolvormige afstraling komt in de praktijk zelden voor.

Als de buitenunit op de vloer staat straalt het geluid niet in een bol maar in een halve bol uit.

Richtingsfactor Q

Muren, plafonds en de vloer waarop de buitenit zorgen ervoor dat het geluid niet in een bol maar meer gericht gaat uitgestraald worden. 

De geluidsenergie verdeelt zich niet langer over de oppervlakte van een bol.

Als we uitgaan van een vloeropstellingen dan krijgen we volgende correcties op de waarden in bovenstaande tabel.

Tips om de geluidsoverlast van de buitenunits te beperken

1. Kies een correct gedimensioneerde warmtepomp

Laat een warmteverliesberekening uitvoeren.

Een ondergedimensioneerde warmtepomp moet harder werken. 

Kies een modulerende warmtepomp in plaats van een aan/uit warmtepomp. Het is vooral fluctuerend geluid (aan/uit, luid/stil) dat als bijzonder storend wordt ervaren. Een continu geluid worden minder snel als storend ervaren.

Overweeg een thermische batterij. Omdat er een buffervat is kan de warmtepomp wanneer de meeste mensen naar het werk zijn op een laag toerental warmteproduceren en dit in het buffervat opslaan.

2. Kies voor een stille wartepomp.

Hoe lager de  L_WA hoe stiller de warmtepomp.

Split vs Monoblock

Monoblock warmtepompen zijn vaak iets stiller.

In de buitenunit van een monoblock lucht/water warmtepomp zitten zowel de compressor, de condensor, het expansieventiel als de verdamper – zijn geplaatst. Het koudemiddel circuleert enkel in de buitenunit.

De ventilator van de grotere buitenunit van dit type warmtepomp heeft meestal een grotere diameter. Hiedoor kunnen de ventilatoren in een lager toerental draaien om de benodigde luchtstroom te realiseren. De warmtepomp zal dan veelal in deellast functioneren.

Bij een spit warmtepomp staat de condensor binnen. Het koudemiddel circuleert tussen de buitenunit en de binnenunit.

De betere warmtepompen produceren bij vollast +/- 50 dB, de luidruchtige warmtepompen produceren 65 dB.

De geluidsvermogens die op het CE-label staan zijn niet de geluidsvermogens bij vollast bij bij het nominaal vermogen.

3. Kies voor een warmtepomp met stille modus 

Warmtepompen met deze functie  kunnen op een lager vermogen draaiien waarbij ze minder geluid produceren.

4. Plaats de warmtepomp zo ver mogelijk van de perceelgrenzen

Zorg er in elk geval voor dat er op de perceelgrens niet meer dan 40 dB gemeten wordt. 30 dB is nog beter om de  buren tevreden te houden.

Een installateur met kennis van zaken moet dit voor je kunnen berekenen.

5. Plaats de warmtepomp zo ver mogelijk van je eigen woning of terras

Om het rendement zo hoog mogelijk te houden staat de buitenunit het best zo dicht mogelijk bij je woning. Tot een afstand van 20 m blijft het rendementsverlies beperkt.

Idealiter staat de buitenunit in de tuin met zoveel mogelijk vrije ruimte om de unit zodat de reflecties beperkt blijven. Een ondergrond die wat geluid absorbeert beperkt de grondreflecties.

Een buitenunit in de tuin kan  overlast veroorzaken voor zowel de eigenaar als voor de omwonenden wanneer de warmteomp 's zomer gebruikt wordt om te koelen. Hou hiermee rekening bij de plaatsing van de buitenunit. 

6. Voorzie geluidsabsorptie of meteen een geluidsisolerende omkasting

Als de warmtepomp voor een muur komt te staan dan kun je geluidsabsorberend materiaal tegen die muur aanbrengen om reflecties te beperken.

Soms kan er niet aan de geluidseisen voldaan worden zonder een geluidscherm of zelfd een volledige geluidsisolerende omkasting te voorzien. Welke oplossingen aangewezen is hangt af van hoe de bron ten opzicht van de ontvanger.

De omkasting mag er wel niet voor zorgen dat de luchtstroom beperkt wordt. Ventilatoren kunnen niet goed overweg met tegendruk.

Globaal gezien kunnen omkastingen voor meer dan 10 dB reductie zorgen. Als het er om gaat om aan de geluidseisen te voldoen kan dit een goede oplossingen.

Als het de bedoeling is om aan de verzuchtingen van overlast ondervindende buren tegemoet te komen dan moet er rekening gehouden worden met de tonaliteit van de warmtepomp en en de spectrale demping van de omkasting.

Er bestaan speciale oplossingen om de tonaliteit op te lossen.

Soms is een warmtepomp met buitenunit gewoonweg geen goed idee

Wij hebben zelf niet voor een warmtepomp met buitenit geopteerd. In een rijwoning met slechts een tuinbreedte van 6m leek ons dit echt geen goed idee.

Wij hebben geopteerd voor een PVT warmtepomp. Dit type heeft geen buitenunit. De compressor staat binnen en de warmte wordt gehaald uit het koelmiddel dat onder de zonnepanelen stroomt. Die panelen zijn een combinatie van thermische en PV-panelen.