ETS NORD avasi uuden kehitys- ja testauskeskuksen Tallinnaan – ”Pelkkä simuloitu suoritusarvo ei enää riitä”

ETS Nordin tuotantolaitoksen yhteydessä on avautunut kehitys- ja testauskeskus, joka on rakennettu palvelemaan sekä ilmanvaihtokomponenttien testausta että uusien tuoteinnovaatioiden kehitystyötä varten. ETS Nordin Suomen maajohtaja Jari Lehtonen kertoo, että uuden laboratorion päätavoitteena on tuotteiden laadun jatkuva parantaminen. Keskuksessa mitataan sekä nykyisten tuotteiden suorituskykyä että kehitetään uusia ratkaisuja entistä laadukkaammiksi. 

– Haluamme käydä aktiivista vuoropuhelua suunnittelijoiden, urakoitsijoiden ja rakennusliikkeiden kanssa ja ymmärtää, millaisia tarpeita kentällä on. Näiden keskustelujen ja yhteisen innovoinnin pohjalta pyrimme vastaamaan markkinoiden odotuksiin, hän sanoo. 

Laboratorio mahdollistaa sen, että uudet tuotteet voidaan todentaa teknisellä datalla. 

– Mittaustulokset antavat faktaa, jonka varaan tuotekehitystä voidaan rakentaa. Tila on nyt toimintakunnossa, mittaukset on aloitettu ja ensimmäisiä tuloksia on jo saatu ulos.

Laboratoriossa on neljä erillistä testausympäristöä, joilla on omat tehtävänsä.

Lehtonen kertoo, että kehitys- ja testauskeskuksessa opetellaan parhaillaan uusia toimintatapoja ja rutiineja, mutta perusidea on jo toteutunut: 1,5 miljoonan euron investointi mahdollistaa laadun kehittämisen faktoihin perustuen.

Uusi keskus mahdollistaa ilmanvaihtotuotteiden aerodynaamisten ominaisuuksien tarkan mittaamisen: järjestelmään syntyvät paine-erot, ilmavirran aiheuttama melu, virtausnopeudet ja -suunnat sekä sen, miten ilma jakautuu huonetilassa ja miten ääntä pystytään vaimentamaan.

Lisäksi tiloissa voidaan tarkastella ilmavirran nopeutta, suuntautumista ja jakautumista eri huonetiloihin. Osa tiloista on akustisesti eristetyt: kaiutinhuone ja kaiuntahuone, joissa mitataan tuotteiden äänen kehitystä sekä vaimentamista. Niissä arvioidaan, miten esimerkiksi venttiili, äänenvaimennin, keittiöhuuva tai IV-kone käyttäytyvät todellisissa asennusolosuhteissa.

– Pelkkä simuloitu suoritusarvo ei riitä, vaan pitää pystyä osoittamaan, miten tuote toimii todellisuudessa, sanoo yrityksen kehitysjohtaja Timo Olesk.

Datan avulla suunnittelijat ja tuotekehittäjät voivat arvioida eri ratkaisujen todellisen käyttäytymisen ja optimoida järjestelmät niin, että sisäilmasto pysyy tasaisena ja miellyttävänä erilaisissa käyttöympäristöissä, aina toimistosta koululuokkaan ja arjen asuintiloihin.

Harvinainen tila

Pohjois-Euroopassa IV-alan täysimittaiset testilaboratoriot ovat harvinaisia. Virossa vastaavia ei ole, Suomessa vain muutama ja niistäkin yksi merkittävä toimija lopettaa vuoden lopussa tietyt mittaukset.

– Sertifioidut, ulkopuoliset labrat ovat yhä tarpeen tietyissä testeissä, mutta niihin jonottaminen on hidasta ja kallista: yksittäinen mittaus voi maksaa 10–20 000 euroa, ja kokonaisen päätelaiteryhmän uudelleenmittauttaminen voi viedä 2–3 vuotta ja maksaa 300–400 000 euroa. Markkinadata etenkin komponenttien ja antureiden todellisesta soveltuvuudesta on niukkaa, Olesk kertoo. 

– Oman laboratorion rakentaminen ratkaisee nämä pullonkaulat: prototyypit testataan saman katon alla, Olesk jatkaa. 

Kehitys- ja testauskeskus pitää sisällään ilmavirtojen teknisen mittaustilan, 12-metrisen vaimennus- ja äänimittauslinjan, akustisen kaiuntahuoneen sekä muunneltavan tilan, jossa voidaan simuloida eri huonetiloja ja sisäilmastoskenaarioita. Sen katto on rakennettu siten, että se voidaan laskea alas ja nostaa haluttuun korkeuteen. Tilassa tutkitaan puhtaasti IV-tekniikkaa ja päätelaitteiden heittokuvioita eli sitä, miten ne levittävät ilmaa huonetilaan. 

– Maksimikorkeus on neljä metriä. Tämä mahdollistaa sen, että sama huone voi olla matala hotellihuone tai korkea halli eikä laboratoriota tarvitse purkaa ja rakentaa uudelleen jokaista testiä varten, Olesk kertoo. 

Muunneltavassa olevassa kattoa voidaan nostaa ja laskea, ja sinne voidaan rakentaa erilaisia “huoneita”: vaikkapa hotellihuone, toimisto, sairaalahuone, teollinen halli. 

– Tässä tilassa tehdään esimerkiksi lämpötilan ja ilmavirran käyttäytymisen havainnollistamista.

Ongelmat kiteytyvät vääriin valintoihin

Olesk sanoo, että usein ongelmat kiteytyvät päätelaitteiden väärään valintaan: tuloilma jää katon korkeudelle, eikä tavoitevyöhyke saa raitista ilmaa. 

Tallinnan testauskeskuksessa nämä tilanteet voidaan mitata ja näyttää silmin. Ilman sekaan laitetaan merkkisavua, ja sen avulla nähdään, miten ilma leviää tilassa. Mitattu tieto tallentuu valintaohjelmaan.

– Kun tieto on mitattua, suunnittelija näkee heti, missä olosuhteissa ratkaisu täyttää vaatimukset ja missä ei.

Vaimennus- ja äänimittauksen testilinjalla ääntä voidaan ajaa esimerkiksi 140 desibelin tasolla ohjelmasta ja asettaa linjaan vaimennin, säätöpelti tai päätelaite. Kaiuntahuone on eristetty ja rakennettu siten, että ulkopuolinen taustamelu, vaikka tehtaan tuotanto pyörii täysteholla, ei vaikuta mittaustulokseen.

– Tämä tarkoittaa, että tuotteen vaimennuskyky voidaan mitata tarkasti ja vertailukelpoisesti. 

Omana blokkina

Kaiuntahuone on erillinen akustinen huone, jonka rakenteet on erotettu muista huoneista. Siellä voidaan mitata äänen leviämistä, jälkikaiuntaa ja tuotteen aiheuttamaa melua. Kauinta- ja kaiutinhuoneiden akustiikkasuunnittelusta vastasi suomalainen Akukon. Suunnittelija Timo Peltonen kertoo, että kokonaisuuden suunnittelu vaatii spesifiä osaamista, mutta Peltonen on ollut mukana noin kymmenen kaiuntahuoneen suunnittelussa tai kehittämisessä.

– Konsepti on aina samankaltainen. Tähän kyseiseen laboratorioon liittyi lisäksi se, että se on tehtaan tiloissa, eli tila piti saada irrotettua omaksi blokikseen. Sen vuoksi rakenteesta tehtiin kelluva, jotta värähtelyt eivät pääse huoneen lävitse. 

Peltonen mainitsee, että valmiita osia ei tämän kaltaiseen keskukseen ole saatavilla. 

– Esimerkiksi tilojen raskaat ovet löytyivät Suomesta, ne ovat väestösuojissa käytettäviä paineenkestäviä ovia. Ne on suunniteltu eri tarkoitukseen, mutta soveltuvat laboratorioon. vuosien varrella. 

Ilmankäsittelykoneet, niin huoneistokohtaiset kuin suuremmatkin, tuottavat ääntä sekä tulo- ja poistoilman kanaviin että koneen vaipan läpi. 

– Siksi niiden aiheuttamaa äänitasoa on vaimennettava, jotta huonetiloihin ei päädy liikaa melua. 

Ensin testataan kanava sellaisenaan, ilman vaimenninta tai päätelaitetta. 

– Sen jälkeen sama mittaus toistetaan äänenvaimentimen kanssa. Erotus kertoo laitteen todellisen vaikutuksen. Tässä ympäristössä jokainen desibeli ja jokainen yksityiskohta merkitsee. Pienikin turbulenssi voi näkyä mittauksessa, ja siksi ääni, ilman liike ja paineet on hallittava tarkasti.

Kaiuntahuone on erityisesti mitoitettu heijastamaan ääntä tasaisesti joka suuntaan. 

– Tilan kattoon sijoitetut hajottajat rikkovat ääniaaltojen kulkua niin, että tila vastaa standardoitua kaikukammiota. Kaiutinhuone puolestaan on akustisesti vaimennettu ja toimii äänen tuottamisen lähteenä. Näiden tilojen väliin sijoittuva kanava mahdollistaa vertailun; ensin mitataan kanava sellaisenaan, sitten sama kanava vaimentimen kanssa.

Kaiutinhuoneessa on kaksi kookasta kaiutinta ja yksi subbari eli subwoofer. Isoja kaiuttimia tarvitaan mahdollisimman ison äänenvaimentimen mittaukseen, jotta saadaan luotettavaa tietoa sen vaimennuskyvystä. 

– Vaimentimen läpikin ääntä pitää tulla niin paljon ääntä, että sitä voidaan luotettavasti mitata, Peltonen sanoo.

Peltonen kuvaa laboratoriota palapeliksi, joka kootaan aina uudelleen vastaamaan testaukseen liittyviä tarpeita. 

– Varsinainen mittaus vie vain pienen osan kokonaisajasta, suurin osa työstä on testattavien yhdistelmien rakentamista ja purkamista. 

Koska IV-alan labroja rakennetaan harvoin, käytännössä korkeintaan yksittäisiä kertoja 10–15 vuoden jaksolla, markkinassa on vähän vertailukelpoista tietoa.

– Siksi anturit, mikrofonit ja muut kriittiset osat on jouduttu valitsemaan osin kokeillen: kaikkea ei voi tietää etukäteen, ja parempi vaihtoehto on usein löytynyt vasta käytännön testissä, Olesk sanoo.