Aku energiasalvestussüsteem, kust alustada 'müra' kontrollimist?

Müra- ja akustiliste teenuste ettevõtte Acentech tehniline ekspert Ethan Brush avaldas hiljuti uurimisaruande. Oma ettekandes tõi ta välja, et kuna maad jääb järjest vähemaks, võetakse tiheasustusega elamupiirkondadesse aina rohkem kasutusele akuenergia salvestamise süsteeme, mis on toonud kaasa üha suurema tähelepanu aku energiasalvestussüsteemide müraprobleemile.

Kuna aku energiasalvestussüsteemid muutuvad populaarsemaks ja neid hakatakse kasutama tihedalt asustatud piirkondades, muudab maaressursside nappus selle suundumuse vältimatuks. Seetõttu on aku energiasalvestussüsteemide müraprobleem ja vastavad kontrollimeetmed muutunud järjest olulisemaks.

Tiheasustusega piirkondades, näiteks Euroopas, on akuenergia salvestamise süsteemide müraprobleem eriti suur ning see süveneb järk-järgult ka sellistes riikides ja piirkondades nagu USA ja Austraalia. Selle väljakutsega toimetulemiseks peavad aku energiasalvestussüsteemide tootjad pöörama rohkem tähelepanu akustilisele disainile, et pakkuda elanike elamisvajadustele vastavaid aku energiasalvestussüsteeme.

Müra allikas

Ø Jahutussüsteem

Aku energiasalvestussüsteemid, nagu ka teised elektroonikaseadmed, töötavad kõige paremini ja ohutumalt sobivate temperatuuride ja niiskuse juures. Selleks on vaja erinevaid õhk- või vedelikjahutussüsteeme. Need süsteemid tekitavad sageli müra, mis pärineb tuulutusavadest, ventilaatoritest ja pumpadest ning see müra on tavaliselt püsiv.

Ø Energiasalvestusarvutid

Energiasalvesti PCS vastutab akust saadava alalisvoolu muundamise eest toiteallikaks vahelduvvooluks. Laadimisprotsessi ajal alaldab inverter vahelduvvoolu alalisvooluks. Selle võimsuse muundamise protsessi käigus muundatakse teatud määral energiat soojuseks, mistõttu on ülekuumenemise vältimiseks vajalik jahutamine, tavaliselt ventilaatorite kaudu, mis paratamatult tekitab müra.

Alalisvoolu vahelduvvooluks muundamise protsess hõlmab kiiret ümberlülitamist, et muuta polaarsust (või voolu voolu suunda). Ameerika Ühendriikides on vahelduvvoolu sagedus 60 Hz, nii et kiiret lülitust kasutatakse kaks korda ühe sekundi jooksul. See protsess tekitab heli, mis on kaks korda suurem toiteallika sagedusest (120 Hz) ja tekitab ka muid harmoonilisi (nt 240 Hz, 360 Hz, 480 Hz või kõrgemaid sagedusi).

Paljudes riikides ja piirkondades on vahelduvvoolu sagedus 50 Hz, seega on selle tekitatavad harmoonilised veidi erinevad (100 Hz, 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz). Nendel helidel on tavaliselt sumin. Need mürad on sageli märgatavamad kõrge taustamüraga keskkondades, põhjustades ümbritsevatele inimestele pahameelt.

Trafo sees on kolm müraallikat: südamikumüra, mähisemüra ja ventilaatori müra. Südamiku ja pooli müra tekitavad magnetjõud ning sarnaselt inverteritele toodavad trafod ka 120Hz või 100Hz helisid ja nende harmoonilisi. Kolmandat tüüpi müra pärineb trafo välisest jahutusventilaatorist, kuigi mõned trafod kasutavad ventilaatorite asemel jahutusradiaatoreid, mis on vaiksem variant.

Leevendusmeetmed

Ø Lisateave mürastandardite kohta

Ülemaailmselt järgivad riigid ja piirkonnad üldiselt selgeid müraeeskirju, mille eesmärk on piirata müra häirimist tööstusrajatistest elamupiirkondadesse. Need eeskirjad erinevad üksikasjade ja selguse poolest, mõned neist täpsustavad konkreetseid müraemissioonistandardeid ja -tingimusi, teised aga ainult detsibellide piirmäärasid.

Mõnes piirkonnas ei pruugi aku energiasalvestussüsteemidega seotud müraeeskirju veel kehtestada. Sellegipoolest peaksid akuenergia salvestamise süsteemide arendajad igakülgselt arvestama ka mõjuga ümbritsevale keskkonnale ja elanike võimalike negatiivsete reaktsioonidega, isegi kui seadus otsesõnu müra vähendamist ei nõua.

Näiteks Ameerika Ühendriikide National Electrical Manufacturers Associationi (NEMA) standardid määratlevad selgelt elektriseadmete mürataseme, kui need vastavad NEMA reitingule.

Lisaks on Rahvusvaheline Elektrotehnikakomisjon (IEC) ning Elektri- ja Elektroonikainseneride Instituut (IEEE) välja töötanud ka eri tüüpi elektriseadmete heliväljundi standardid. Sarnaselt on jahutussüsteemide standardid avaldanud ka Air Conditioning, Heating and Refrigeration Institute (AHRI), Ameerika Kütte-, Jahutus- ja Kliimaseadmete Inseneride Selts (ASHRAE), Ameerika Riiklik Standardiinstituut (ANSI) ja Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon (ISO).

Need standardid ei anna mitte ainult spetsifikatsioone energiasalvestustööstusele, vaid neid saab kombineerida ka aku energiasalvestussüsteemide tegelike helimõõtmisandmetega, et aku energiasalvestussüsteemide müra põhjalikumalt hinnata ja hallata.

Ø Aku energiasalvestussüsteemide helimodelleerimine

Akuenergia salvestamise süsteemide projekteerimisetapis peavad akustilised konsultandid ja tehnilised eksperdid täpselt tuvastama ja kindlaks määrama erinevate seadmete peamised heliallikad. Seadmete tarnijad võivad esitada üksikasjalikke andmeid toote müra kohta. Kasutades neid andmeid akustilise mudeli koostamiseks, saab simuleerida aku energiasalvestussüsteemi tekitatud helitaset ümbritsevas keskkonnas (näiteks elamurajoonis).

Akustiline mudel ei sisalda mitte ainult aku energiasalvestussüsteemi iga seadme heliallikaid, vaid võtab arvesse ka ümbritseva maastiku iseärasusi. Modelleerimise lõplikke hindamistulemusi võrreldakse inseneriprojektile kehtivate müra piirnormidega.

Mitte kõik aku energiasalvestussüsteemide seadmete tootjad ei esita oma toodete kohta müraandmeid. Aku energiasalvestussüsteemis võivad erinevad seadmed pärineda mitmelt erinevalt tarnijalt ning teatud teabe puudumine muudab kahtlemata keerulisemaks energiasalvestussüsteemi mürataseme täpse modelleerimise.

Ø Mõõtke ümbritsevat helitaset

Paljud müraeeskirjad (nt Massachusettsi keskkonnakaitse osakonna omad) näevad ette, et tööstusrajatiste helitase ei tohi ületada teatud keskkonnatingimuste künniseid. Need ümbritsevad helitasemed tuleb kindlaks määrata enne tööstusrajatise paigaldamist või pärast rajatise täielikku sulgemist.

Tavaliselt mõõdetakse ümbritsevat heli nädalas või kauem suhteliselt vaiksete ilmastikutingimuste korral, et saada kohapealse helikeskkonna põhjalik iseloomustus. Kuna mürapiirangud on seotud kohapealsete keskkonnatingimustega, nõuavad vaiksed alad madalamaid piirnorme kui mürarikkad alad.

Muude valdkondade müraeeskirjad näevad sageli ette, et aku energiasalvestussüsteemide tekitatavale mürale on fikseeritud ülempiir. See ei pruugi nõuda kohapealset kontrollimist, kuid tavaliselt soovitatakse kasutada ümbritseva müra mõõtmise meetodeid, mis aitavad modelleerimistöö tulemusi olemasolevate keskkonnastsenaariumitega kombineerida.

Kontrolli müra

Aku energiasalvestussüsteemide mürakontroll on pidev täiustamisprotsess. Kui müra tekitavate seadmete projekteerimine ja paigutus ületavad inseneriprojektiga kaasnevaid müra piirnorme, tuleb akustikakonsultandil kavandada uued lahendused mürataseme vähendamiseks. Lähte/tee/vastuvõtja mudelit arvesse võttes saab müraprobleemidele tõhusaid lahendusi leida.

Süsteemihaldurid saavad rajatise ja ümbritseva ala akustilisse mudelisse integreerida erinevaid leevendusmeetmeid. Müra saab tõhusalt kontrollida ainult siis, kui prognoositud helitasemed vastavad aku energiasalvestussüsteemiga seotud mürastandarditele.

Kui aku energiasalvestussüsteem on paigaldatud, tuleb mõõta mürataset, et kontrollida vastavust saidi mürastandarditele. Tavaliselt tehakse seda öösel, kui müratase on keskkonnas madalaim. Selle üldiste müraomaduste täielikuks hindamiseks võib osutuda vajalikuks käivitada ja välja lülitada kõik aku energiasalvestussüsteemi seadmed mõneks ajaks.

Keskkonnaheli mõõtmiseks kasutatavate seadmete puhul peavad need vastama rahvusvahelistele standarditele, mis käsitlevad mõõteseadmete täpsust. Need seadmed liigitatakse selliste aspektide järgi nagu nende täpsus ja jõudlus.