家装中央空调运行噪音问题浅析

程天正

（珠海格力电器股份有限公司，珠海 519000）

随着国民经济水平的提高，空调已经从奢侈品转化为生活必需品。用户对空调使用舒适性的要求也越来越高，空调噪音是影响空调使用舒适性的关键点之一，我们在空调产品设计及空调施工安装过程中都必须要慎重对待。现针对一个家装中央空调噪音案例的分析处理过程予以分享，供大家在以后项目中借鉴防范。

1 问题排查及分析

1.1 空调机组检查

室外机安装于建筑空调专用平台上，机组背靠卫生间，距离用户生活区域小于1米，如下图1：

图1 空调安装位置

1.2 噪音仪实测分析及解决思路

1.2.1 噪音复原及仪器检测分析

用户主要反馈夜间使用时噪音大，在靠近飘台的餐厅以及卧室能听到室外机的噪音，同时楼梯走廊上亦有明显噪音传入。在处理噪音问题时，第一点就要确定噪音源头，确定噪音来源才能有的放矢，使用BK手持噪音仪对多联室外机进行噪音检测，通过现场判断，室外机风叶旋转噪音（低频嗡嗡声）较为明显，测试频谱凸显200HZ峰值，此类低频噪音穿透力较强，外机安装紧贴窗户，确实容易对用户造成影响；数据分析见下表1，判定是多联室外机风机低频噪音。［1］

表1 噪音检测数据表

1.2.2 风扇类噪音问题分析

空调冷凝风扇在运行过程中通常会产生两种噪音，一类是风扇旋转过程中扇叶切割、拍击空气，使得空气局部密度发生变化产生噪音；另一类是风扇在运行过程中出风口处有障碍物遮挡，空气流动过程中撞击障碍物体及空气湍流作用产生噪音。［2］

本文章通过Ffowcs-Willianms & Hawkings波动方程式来计算空调冷凝风扇噪音值，并给出解决思路。

风扇作用于空气的声功率计算公式如下：

其中k为噪音系数，ρ为气体密度，c为音速，L为叶片尺度，µ为气流速度。

假设叶片压力空分阻力达到平衡，则空调冷凝风扇带动气流速度计算公式如下：

其中A为初始空气流动速度，k为风扇导流系数，S为叶片在轴向平均投影尺寸，Z为风扇叶片数量，n为风扇的转速。

空气气流作用于刚体的声率计算公式如下：

空气湍流之间的声率计算公式如下：

通过以上计算公式得知，通过以下方式可以降低空调冷凝风扇噪音：①通过降低风扇的转速；②通过减少风扇的扇叶数量；③通过减少风扇的扇叶直径；④通过改变扇叶旋转角度，增加扇叶宽度，提高扇叶与空气接触面积，减少摩擦系数。［3］

2 问题解决验证

2.1 多联室外机噪音问题具体处理措施

依据上文分析结果对空调风扇进行降噪处理：

（1）通过调节空调控制主板，将风机转速由675rpm下降为600rpm，在噪音源头降低风机旋转噪音。

（2）增加导流罩（铝合金外壳内部贴吸音棉），在噪音传播途径上阻隔风机旋转噪声。

2.2 处理后效果验证

在处理完成后，使用BK手持噪音仪在相同位置，利用相同检测方法对多联室外机组进行噪音检测，发现噪音音量下降，音质有明显改善；具体数据见下表2。

表2 噪音数据对比表

处理完毕后，关闭靠近室外机的洗衣房门窗，客厅内传入的室外机噪音已经明显改善，用户表示接受。

3 家庭中央空调噪音问题总结分享

3.1 家庭中央空调常见噪音问题

3.1.1 安装不当导致的噪音问题

（1）室内机风机电机异响：当室内机安装过程中未做好机组防护，风机电机在装修过程中被喷涂料或者脏污，导致异物颗粒进入电机轴承内部，增大轴承磨损；且会使润滑油变质，润滑油失去润滑作用，加剧轴承磨损，导致电机出现异响。

（2）室内机结构件碰撞异响：室内机防护不当，市面上很多机组防护采用硬纸板防护，可能导致风机蜗壳变形，出现风机蜗壳与钣金件碰撞噪音。

（3）室内侧冷凝排水管内异响：室内机冷凝排水管未装排气孔，冷凝排水管内有空气聚集，排水时出现异响。

（4）室外机结构部件异响：通常情况下电机支架、外壳等结构件不应发出异响，如发现异响应检查电机支架、外壳等结构件是否变形、螺钉是否松脱，一般是结构件变形、螺丝松脱使结构件之间互相敲击产生异响。［4］

（5）室外机安装位置不当：有部分噪音投诉并非机组出现异响，中央空调室外机运行时有大于40分贝的声音（根据制冷能力不同，音量大小也有区别），当室外机安装位置距离用户卧室很近，见下图2，会出现用户投诉空调噪音问题。

图2 室外机安装位置不合理

（6）室外机未减震固定：当室外机安装时未做减震固定时会出现机组震动异响。

（7）铜管管路异响：①当安装过程中铜管防护不当管内进入杂质时，气态冷媒吹到管内异物，管内会出现啸叫声；②铜管走管不规范，铜管管路紧碰室外机外壳引起共震。

3.1.2 产品噪音问题

（1）压缩机异响：在压缩机正常运行时，其运行频率越高，噪声越高；压缩机异常时，反向转、卡缸、内部机械磨损、电机损坏都有不同的异响。

（2）电机电磁噪音：电机正常运转时有一定的电磁声，但是有异常时电磁噪声会变大。

（3）风道声：出风口空气与格栅、导流罩摩擦产生声音，该类声音不会很大，除非结构变形或有异物。

（4）风叶震动异响：风叶与电机支架有固有频率，如果风叶转速与固有频率同步了，将产生共振响，一般情况下设计会避开固有频率设定转速。风叶变形、损坏时可能改变其固有频率使机组异响。

（5）冷媒噪声：液态冷媒会有一定的液流声，但如有非正常节流，或阀体关不死，将产生较大液流声。

3.1.3 家庭中央空调噪音排查流程图

图3 家庭中央空调噪音排查流程图

3.2 家庭中央空调噪音处理方式

对于空调异常噪音问题处理，我们需要了解异常噪音的来源，判断是高频噪音还是低频噪音，是连续性噪音还是瞬时性噪音，是电磁噪音还是共振噪音等；下面简单介绍空调噪音的判断处理方式：

（1）逐步排查法：首先确认是空调内机噪音还是外机噪音，以外机噪音为例：采用逐步排查方式对压缩机、风机等部件逐步关闭，可以判断出噪音源头。若机组压缩机、风机都是正常声音，需检查是否有管路震动及机组钣金震动。

（2）断电法：此方法主要用来检测是否有电磁噪音。

（3）声振耦合分析法：此方法主要用来检测是否有共振辐射噪音。［5］

空调产生噪音的原因有很多，但是处理噪音的方式是一定的：①在噪音源头进行降噪处理；②在噪音传播途径上进行降噪处理；③在接收者身上采取噪音隔离措施。

4 结束语

随着人们生活水平的提高，用户在空调使用上的要求也越来越高，在满足用户制冷、制热的基本需求前提下，空调运行异常噪音已经严重影响用户空调使用体验，在遇到用户空调异常噪音问题处理时，我们需要诊断出异常噪音的具体来源，确实解决异常噪音问题，提高用户使用舒适度，赢得用户口碑及市场。