Sustav za pohranu energije na baterije, gdje početi kontrolirati 'buku'?

Ethan Brush, tehnički stručnjak u tvrtki za buku i akustične usluge Acentech, nedavno je objavio izvješće o istraživanju. U svom je izvješću istaknuo da se, kako zemljište postaje sve oskudnije, sve više i više sustava za pohranu energije iz baterija postavlja u gusto naseljenim stambenim područjima, što je dovelo do povećanja pozornosti na problem buke sustava za pohranu energije iz baterija.

Kako baterijski sustavi za pohranu energije postaju sve popularniji i počinju se postavljati u gusto naseljenim područjima, nedostatak zemljišnih resursa čini ovaj trend neizbježnim. Stoga problem buke baterijskih sustava za pohranu energije i odgovarajućih kontrolnih mjera postaju sve važniji.

U gusto naseljenim područjima kao što je Europa, problem buke baterijskih sustava za pohranu energije posebno je izražen, a također se postupno intenzivira u zemljama i regijama kao što su Sjedinjene Države i Australija. Kako bi odgovorili na ovaj izazov, proizvođači sustava za pohranu energije iz baterija moraju posvetiti više pozornosti akustičkom dizajnu kako bi osigurali sustave za pohranu energije iz baterija koji zadovoljavaju životne potrebe stanovnika.

Izvor buke

Ø Rashladni sustav

Baterijski sustavi za pohranu energije, kao i drugi elektronički uređaji, najbolje i sigurnije rade na odgovarajućim temperaturama i vlažnosti. U tu su svrhu potrebni različiti sustavi hlađenja zrakom ili tekućinom. Ovi sustavi često stvaraju buku, koja potječe od ventilacijskih otvora, ventilatora i pumpi, a ta je buka obično stalna.

Ø Skladištenje energije PCS

Pohrana energije PCS je odgovorna za pretvaranje istosmjerne struje koju daje baterija u izmjeničnu struju za napajanje. Tijekom procesa punjenja, pretvarač ispravlja izmjeničnu struju u istosmjernu. Tijekom ovog procesa pretvorbe energije određeni stupanj energije pretvara se u toplinu, pa je potrebno hlađenje kako bi se spriječilo pregrijavanje, obično putem ventilatora, koji neizbježno stvaraju buku.

Proces pretvaranja istosmjerne struje u izmjeničnu uključuje brzo prebacivanje radi promjene polariteta (ili smjera protoka struje). U Sjedinjenim Američkim Državama frekvencija izmjeničnog napajanja je 60 Hz, tako da se brzo prebacivanje izvodi dvaput u jednoj sekundi. Ovaj proces proizvodi zvuk koji je dvostruko veći od frekvencije napajanja (120 Hz), a također proizvodi druge harmonike (kao što su 240 Hz, 360 Hz, 480 Hz ili više frekvencije).

Mnoge zemlje i regije imaju izmjeničnu frekvenciju od 50 Hz, pa su harmonici koje proizvodi malo drugačiji (100 Hz, 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz). Ovi zvukovi obično imaju karakteristiku zujanja. Ti su zvukovi često primjetniji u okruženjima s visokom pozadinskom bukom, što smeta ljudima oko njih.

Tri su izvora buke unutar transformatora: buka jezgre, buka zavojnice i buka ventilatora. Buku jezgre i zavojnice uzrokuju magnetske sile, a slično kao inverteri, transformatori također proizvode zvukove od 120 Hz ili 100 Hz i njihove harmonike. Treća vrsta buke dolazi od ventilatora za hlađenje izvan transformatora, iako neki transformatori koriste hladnjake umjesto ventilatora, što je tiša opcija.

Mjere ublažavanja

Ø Saznajte više o standardima buke

Globalno gledano, zemlje i regije općenito slijede jasne propise o buci čiji je cilj ograničiti smetnje bukom iz industrijskih objekata u stambena područja. Ovi se propisi razlikuju po detaljima i jasnoći, pri čemu neki određuju posebne standarde i uvjete za emisiju buke, dok drugi određuju samo ograničenja decibela.

U nekim regijama možda još nisu uspostavljeni propisi o buci koji se odnose na sustave za pohranu baterije. Unatoč tome, razvijatelji sustava za pohranu energije iz baterija također bi trebali u potpunosti razmotriti utjecaj na okoliš i moguće negativne reakcije stanovnika, čak i ako zakon izričito ne zahtijeva smanjenje buke.

Na primjer, standardi Nacionalne udruge proizvođača električne opreme (NEMA) u Sjedinjenim Državama jasno definiraju razine buke električne opreme kada zadovoljavaju NEMA ocjenu.

Osim toga, Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC) i Institut inženjera elektrotehnike i elektronike (IEEE) također su razvili standarde za izlaz zvuka raznih vrsta električne opreme. Slično tome, Institut za klimatizaciju, grijanje i hlađenje (AHRI), Američko društvo inženjera za grijanje, hlađenje i klimatizaciju (ASHRAE), Američki nacionalni institut za standarde (ANSI) i Međunarodna organizacija za standardizaciju (ISO) također su objavili standarde za rashladne sustave.

Ovi standardi ne samo da daju specifikacije za industriju skladištenja energije, već se također mogu kombinirati sa stvarnim podacima mjerenja zvuka sustava za skladištenje energije baterija kako bi se sveobuhvatnije procijenila i upravljala bukom sustava za skladištenje energije baterija.

Ø Zvučno modeliranje sustava za pohranu energije baterija

Tijekom faze projektiranja baterijskih sustava za pohranu energije, konzultanti za akustiku i tehnički stručnjaci trebaju točno identificirati i odrediti glavne izvore zvuka u različitoj opremi. Dobavljači opreme mogu pružiti detaljne podatke o emisiji buke proizvoda. Korištenjem ovih podataka za izradu akustičnog modela, može se simulirati razina zvuka koju generira sustav za pohranu energije baterije u okruženju (kao što je stambeno područje).

Akustični model ne uključuje samo izvore zvuka svakog uređaja sustava za pohranu baterije, već također uzima u obzir karakteristike okolnog terena. Konačni rezultati evaluacije modeliranja usporedit će se sa standardima ograničenja buke primjenjivim na inženjerski projekt.

Ne daju svi proizvođači opreme sustava za pohranu energije iz baterija podatke o buci za svoje proizvode. U baterijskom sustavu za pohranu energije, različita oprema može doći od više različitih dobavljača, a nedostatak određenih informacija nedvojbeno povećava poteškoće u preciznom modeliranju razine buke sustava za pohranu energije.

Ø Izmjerite razinu ambijentalnog zvuka

Mnogi propisi o buci (kao što su oni Odjela za zaštitu okoliša Massachusettsa) propisuju da razine zvuka industrijskih postrojenja ne smiju premašiti određene pragove uvjeta okoliša. Ove razine zvuka iz okoline potrebno je odrediti prije instaliranja industrijskog postrojenja ili kada se postrojenje potpuno zatvori.

Obično se ambijentalni zvuk mjeri tjedan dana ili duže u relativno tihim vremenskim uvjetima kako bi se dobila sveobuhvatna karakterizacija zvučnog okruženja na licu mjesta. Budući da su ograničenja buke povezana s okolišnim uvjetima na licu mjesta, tiha područja zahtijevaju niže granice od bučnih područja.

Propisi o buci u drugim područjima često propisuju da postoji fiksna gornja granica buke koju stvaraju sustavi za pohranu energije baterija. Ovo možda neće zahtijevati provjeru na licu mjesta, ali obično se preporučuje korištenje metoda mjerenja ambijentalne buke kako bi se kombinirali rezultati rada na modeliranju s postojećim okolišnim scenarijima.

Kontrolirajte buku

Kontrola buke baterijskih sustava za pohranu energije proces je stalnog poboljšanja. Ako dizajn i raspored opreme koja stvara buku premašuje granice buke povezane s inženjerskim projektom, konzultant za akustiku mora dizajnirati nova rješenja za smanjenje razine buke. Razmatranjem modela izvora/puta/prijemnika mogu se pronaći učinkovita rješenja za probleme buke.

Operateri sustava mogu integrirati različite mjere ublažavanja u akustički model objekta i okolnog prostora. Buka se može učinkovito kontrolirati samo ako predviđene razine zvuka zadovoljavaju standarde buke povezane sa sustavom za pohranu energije baterije.

Nakon što je baterijski sustav za pohranu energije instaliran, potrebno je izmjeriti razinu zvuka kako bi se potvrdila usklađenost sa standardima buke za lokaciju. To se obično radi noću kada je razina buke u okolini najniža. Možda će biti potrebno pokrenuti i isključiti svu opremu sustava za pohranu energije baterije na određeno vrijeme kako bi se u potpunosti procijenile njegove ukupne karakteristike buke.

Oprema koja se koristi za mjerenje buke u okolišu mora biti u skladu s međunarodnim standardima o točnosti mjerne opreme. Ovi uređaji su klasificirani prema aspektima kao što su njihova točnost i izvedba.