מערכת אחסון אנרגיה סוללות, היכן להתחיל לשלוט על 'רעש '?

איתן מברשת, מומחה טכני בחברת השירותים הרעשים והאקוסטיים אקנטק, פרסמה לאחרונה דוח מחקר. בדו'ח שלו, הוא ציין כי ככל שהאדמה הופכת נדירה יותר ויותר, יותר ויותר מערכות אחסון אנרגיה של סוללות נפרסות באזורי מגורים מאוכלסים בצפיפות, מה שהביא להגברת תשומת הלב לבעיית הרעש של מערכות אחסון אנרגיה סוללות.

ככל שמערכות אחסון אנרגיה סוללות הופכות פופולריות יותר ומתחילות להיות פרוסות באזורים מאוכלסים בצפיפות, המחסור במשאבי היבשה הופך את המגמה הזו לבלתי נמנעת. לפיכך, בעיית הרעש של מערכות אחסון אנרגיית סוללות ומדדי בקרה תואמים הפכו חשובה יותר ויותר.

באזורים צפופים כמו אירופה, בעיית הרעש של מערכות אחסון אנרגיה סוללות בולטת במיוחד והיא מתעצמת בהדרגה גם במדינות ובאזורים כמו ארצות הברית ואוסטרליה. על מנת לעמוד באתגר זה, יצרני מערכות אחסון האנרגיה של סוללות צריכים לשים לב יותר לעיצוב אקוסטי כדי לספק מערכות אחסון אנרגיה סוללות העונות על צרכי החיים של התושבים.

מקור רעש

Ø מערכת קירור

מערכות אחסון אנרגיה סוללות, כמו מכשירים אלקטרוניים אחרים, פועלות בצורה הטובה ביותר ובטוחה יותר בטמפרטורות ולחות מתאימות. לשם כך נדרשות מערכות קירור אוויר או נוזלים שונים. מערכות אלה מייצרות לרוב רעש, שמקורו באוורור, מאווררים ומשאבות, ורעש זה בדרך כלל קבוע.

Ø מחשב אחסון אנרגיה

מחשבי אחסון אנרגיה אחראים על המרת כוח DC המסופק על ידי הסוללה לחשמל AC לאספקת חשמל. במהלך תהליך הטעינה, המהפך מייקד את כוח ה- AC לכוח DC. במהלך תהליך המרת כוח זה, ממירה מידה מסוימת של אנרגיה לחום, ולכן נדרש קירור כדי למנוע התחממות יתר, בדרך כלל דרך מאווררים, מה שמניב בהכרח רעש.

תהליך המרת כוח DC לכוח AC כרוך במיתוג במהירות גבוהה לשינוי הקוטביות (או כיוון זרימת הזרם). בארצות הברית, תדירות כוח ה- AC היא 60 הרץ, ולכן המיתוג המהיר מופעל פעמיים בשנייה אחת. תהליך זה מייצר צליל שהוא כפול מתדר אספקת החשמל (120 הרץ), ומייצר גם הרמוניות אחרות (כמו 240 הרץ, 360 הרץ, 480 הרץ ומעלה).

למדינות ואזורים רבים יש תדר AC של 50 הרץ, כך שהרמוניות שהיא מייצרת שונות במקצת (100 הרץ, 200 הרץ, 300 הרץ, 400 הרץ). לצלילים אלה יש בדרך כלל מאפיין זמזום. לעתים קרובות מורגשים רעשים אלה בסביבות עם רעש רקע גבוה, וגורמים לעצבן לאנשים סביבם.

ישנם שלושה מקורות רעש בתוך השנאי: רעשי ליבה, רעש סליל ורעש מאוורר. רעשי ליבה וסליל נגרמים על ידי כוחות מגנטיים, ובדומה לממירים, רובוטריקים מייצרים גם צלילים של 120 הרץ או 100 הרץ וההרמוניות שלהם. סוג הרעש השלישי מגיע ממאוורר הקירור מחוץ לשנאי, אם כי כמה שנאים משתמשים בכיורי חום במקום במאווררים, וזו אפשרות שקטה יותר.

אמצעי הפחתה

Ø למידע נוסף על תקני רעש

באופן גלובלי, מדינות ואזורים בדרך כלל עוקבות אחר תקנות רעש ברורות שמטרתן להגביל הפרעות רעש ממתקנים תעשייתיים לאזורי מגורים. תקנות אלה משתנות בפירוט ובבהירות, כאשר חלקן מציינות תקני פליטת רעש ספציפיים ותנאים, ואילו אחרים רק מציין גבולות דציבלים.

באזורים מסוימים, עדיין לא יתבססו תקנות הרעש הקשורות למערכות אחסון אנרגיה של סוללות. עם זאת, מפתחים של מערכות אחסון אנרגיה סוללות צריכים לשקול באופן מלא את ההשפעה על הסביבה הסובבת ועל התגובות השליליות האפשריות של התושבים, גם אם החוק אינו דורש במפורש הפחתת רעש.

לדוגמה, הסטנדרטים של איגוד יצרני החשמל הלאומי (NEMA) בארצות הברית מגדירים בבירור את רמות הרעש של ציוד חשמלי כאשר הם עומדים בדירוג NEMA.

בנוסף, הוועדה האלקטרוטכנית הבינלאומית (IEC) והמכון למהנדסי חשמל ואלקטרוניקה (IEEE) פיתחו גם סטנדרטים לתפוקת הקול של סוגים שונים של ציוד חשמלי. באופן דומה, מכון המיזוג, החימום והקירור (AHRI), האגודה האמריקאית לחימום, קירור ומיזוג אוויר (ASHRAE), מכון התקנים הלאומי האמריקני (ANSI) וארגון הסטנדרטים הבינלאומי (ISO) פרסמו גם סטנדרטים למערכות קירור.

סטנדרטים אלה לא רק מספקים מפרטים לתעשיית אחסון האנרגיה, אלא ניתן לשלב גם עם נתוני מדידת קול בפועל של מערכות אחסון אנרגיה סוללות כדי להעריך ולנהל באופן מקיף יותר את הרעש של מערכות אחסון אנרגיה סוללות.

Ø דוגמנות קול של מערכות אחסון אנרגיה סוללות

בשלב התכנון של מערכות אחסון אנרגיה סוללות, יועצים אקוסטיים ומומחים טכניים צריכים לזהות ולקבוע במדויק את מקורות הקול העיקריים בציוד שונה. ספקי ציוד עשויים לספק נתונים מפורטים על פליטת רעשי המוצר. על ידי שימוש בנתונים אלה לבניית דגם אקוסטי, ניתן לדמות את רמת הצליל שנוצרת על ידי מערכת אחסון האנרגיה של הסוללה בסביבתו (כגון אזור מגורים).

הדגם האקוסטי כולל לא רק את מקורות הקול של כל מכשיר של מערכת אחסון האנרגיה של הסוללה, אלא גם לוקח בחשבון את מאפייני השטח שמסביב. תוצאות הערכת הדוגמנות הסופיות יושוו לתקני מגבלת הרעש החלים על פרויקט ההנדסה.

לא כל יצרני ציוד מערכות אחסון הסוללות מספקים נתוני רעש למוצריהם. במערכת אחסון אנרגיה סוללות, ציוד שונה עשוי להגיע ממספר ספקים שונים, והיעדר מידע מסוים ללא ספק מגדיל את הקושי במדויק במדויק את רמת הרעש של מערכת אחסון האנרגיה.

Ø מודדים את רמות הצליל הסביבה

תקנות רעש רבות (כמו אלה של מחלקת ההגנה על הסביבה של מסצ'וסטס) קובעות כי אסור לרמות הקול של מתקני התעשייה לחרוג מספי מסוימים בתנאים סביבתיים. יש לקבוע את רמות הצליל הסביבה הללו לפני התקנת המתקן התעשייתי או כאשר המתקן מושבת לחלוטין.

בדרך כלל, צליל הסביבה נמדד למשך שבוע או יותר בתנאי מזג אוויר שקטים יחסית כדי להשיג אפיון מקיף של סביבת הצליל באתר. מכיוון שמגבלות הרעש קשורות לתנאים סביבתיים באתר, אזורים שקטים דורשים גבולות נמוכים יותר מאשר אזורים רועשים.

תקנות רעש באזורים אחרים קובעים לעתים קרובות כי קיימת גבול עליון קבוע על הרעש שנוצר על ידי מערכות אחסון אנרגיית סוללות. יתכן שזה לא דורש אימות באתר, אך בדרך כלל מומלץ להשתמש בשיטות מדידת רעש הסביבה כדי לסייע בשילוב תוצאות עבודת הדוגמנות עם תרחישים סביבתיים קיימים.

רעש שליטה

בקרת רעש במערכות אחסון אנרגיה סוללות היא תהליך שיפור מתמשך. אם העיצוב והפריסה של ציוד לייצור רעש עולה על מגבלות הרעש הקשורות לפרויקט ההנדסי, היועץ האקוסטי צריך לתכנן פתרונות חדשים כדי להפחית את רמות הרעש. על ידי התחשבות במודל המקור/נתיב/מקלט, ניתן למצוא פתרונות יעילים לבעיות רעש.

מפעילי מערכות יכולים לשלב אמצעי הפחתה שונים במודל האקוסטי של המתקן והסביבה. ניתן לשלוט על רעש ביעילות רק אם רמות הצליל החזויות עומדות בתקני הרעש הקשורים למערכת אחסון האנרגיה של הסוללה.

לאחר התקנת מערכת אחסון האנרגיה של הסוללה, יש למדוד את רמות הצליל כדי לאמת את הציות לתקני הרעש לאתר. זה נעשה בדרך כלל בלילה כאשר רמת הרעש היא הנמוכה ביותר בסביבה. יתכן שיהיה צורך להתחיל ולכבות את כל הציוד של מערכת אחסון האנרגיה של הסוללה למשך תקופה כדי להעריך באופן מלא את מאפייני הרעש הכוללים שלה.

עבור הציוד המשמש למדידת צליל סביבתי, הוא צריך לעמוד בתקנות סטנדרטיות בינלאומיות על דיוק ציוד המדידה. מכשירים אלה מסווגים לפי היבטים כמו דיוק וביצועם.