Sistema di accumulo di energia della batteria, dove iniziare a controllare 'rumore '?

Ethan Brush, un esperto tecnico presso la società di servizi di rumore e acustici Acentech, ha recentemente pubblicato un rapporto di ricerca. Nel suo rapporto, ha sottolineato che man mano che la terra diventa sempre più scarsa, sempre più sistemi di accumulo di energia della batteria vengono distribuiti in aree residenziali densamente popolate, il che ha portato ad aumentare l'attenzione al problema del rumore dei sistemi di accumulo di energia della batteria.

Man mano che i sistemi di accumulo di energia della batteria diventano più popolari e iniziano a essere distribuiti in aree densamente popolate, la scarsità di risorse terrestri rende inevitabile questa tendenza. Pertanto, il problema del rumore dei sistemi di accumulo di energia della batteria e le corrispondenti misure di controllo sono diventati sempre più importanti.

In aree densamente popolate come l'Europa, il problema del rumore dei sistemi di accumulo di energia della batteria è particolarmente importante e si sta anche gradualmente intensificando in paesi e regioni come gli Stati Uniti e l'Australia. Al fine di affrontare questa sfida, i produttori di sistemi di accumulo di energia della batteria devono prestare maggiore attenzione alla progettazione acustica per fornire sistemi di accumulo di energia della batteria che soddisfino le esigenze di vita dei residenti.

Fonte di rumore

Ø Sistema di raffreddamento

I sistemi di accumulo di energia della batteria, come altri dispositivi elettronici, funzionano meglio e più sicuri a temperature e umidità adeguate. A tal fine, sono necessari vari sistemi di raffreddamento ad aria o liquido. Questi sistemi generano spesso rumore, che proviene da prese d'aria, ventole e pompe e questo rumore è generalmente costante.

Ø PC di accumulo di energia

PCS di accumulo di energia è responsabile della conversione dell'energia DC fornita dalla batteria in alimentazione CA per l'alimentazione. Durante il processo di ricarica, l'inverter rettifica la potenza CA alla potenza DC. Durante questo processo di conversione di potenza, un certo grado di energia viene convertito in calore, quindi è necessario un raffreddamento per evitare il surriscaldamento, di solito attraverso i ventilatori, il che inevitabilmente genera rumore.

Il processo di conversione della potenza DC in potenza CA prevede la commutazione ad alta velocità per cambiare la polarità (o la direzione del flusso di corrente). Negli Stati Uniti, la frequenza della potenza CA è di 60Hz, quindi la commutazione ad alta velocità viene utilizzata due volte in un secondo. Questo processo produce un suono che è il doppio della frequenza di alimentazione (120Hz) e produce anche altre armoniche (come 240Hz, 360Hz, 480Hz o frequenze più alte).

Molti paesi e regioni hanno una frequenza CA di 50Hz, quindi le armoniche che produce sono leggermente diverse (100Hz, 200Hz, 300Hz, 400Hz). Questi suoni di solito hanno una caratteristica ronzante. Questi rumori sono spesso più evidenti in ambienti con alto rumore di fondo, causando fastidio alle persone che li circondano.

Ci sono tre fonti di rumore all'interno del trasformatore: rumore del nucleo, rumore della bobina e rumore della ventola. Il rumore del nucleo e della bobina è causato da forze magnetiche e simili agli inverter, i trasformatori producono anche suoni da 120Hz o 100Hz e le loro armoniche. Il terzo tipo di rumore proviene dalla ventola di raffreddamento fuori dal trasformatore, sebbene alcuni trasformatori usino i dissipatori di calore anziché le ventole, che è un'opzione più tranquilla.

Misure di mitigazione

Ø Scopri di più sugli standard di rumore

A livello globale, i paesi e le regioni generalmente seguono regolamenti di rumore chiari volti a limitare i disturbi del rumore dalle strutture industriali alle aree residenziali. Questi regolamenti variano in dettaglio e chiarezza, con alcuni specifici standard e condizioni di emissione di rumore, mentre altri specificano solo i limiti di decibel.

In alcune regioni, le norme sul rumore relative ai sistemi di accumulo di energia della batteria potrebbero non essere ancora stabilite. Tuttavia, gli sviluppatori dei sistemi di accumulo di energia della batteria dovrebbero anche considerare pienamente l'impatto sull'ambiente circostante e le possibili reazioni negative dei residenti, anche se la legge non richiede esplicitamente la riduzione del rumore.

Ad esempio, gli standard della National Electrical Manufacturers Association (NEMA) negli Stati Uniti definiscono chiaramente i livelli di rumore delle apparecchiature elettriche quando soddisfano la valutazione NEMA.

Inoltre, l'International Electrotechnical Commission (IEC) e l'Institute of Electrical ed Electronics Engineers (IEEE) hanno anche sviluppato standard per la produzione sonora di vari tipi di apparecchiature elettriche. Allo stesso modo, l'aria condizionata, il riscaldamento e la refrigerazione (AHRI), l'American Society of Heating, la refrigerazione e gli ingegneri dell'aria-condizionamento (ASHRAE), l'American National Standards Institute (ANSI) e l'International Standards Organization (ISO) hanno anche pubblicato standard per i sistemi di refrigerazione.

Questi standard non solo forniscono specifiche per il settore dello stoccaggio di energia, ma possono anche essere combinati con i dati di misurazione del suono effettiva dei sistemi di accumulo di energia della batteria per valutare e gestire in modo più completo il rumore dei sistemi di accumulo di energia della batteria.

Ø Modellazione del suono dei sistemi di accumulo di energia della batteria

Durante la fase di progettazione dei sistemi di stoccaggio dell'energia della batteria, i consulenti acustici ed esperti tecnici devono identificare e determinare accuratamente le principali fonti audio in varie attrezzature. I fornitori di apparecchiature possono fornire dati dettagliati sulle emissioni di rumore del prodotto. Utilizzando questi dati per creare un modello acustico, può essere simulato il livello del suono generato dal sistema di stoccaggio di energia della batteria nell'ambiente circostante (come un'area residenziale).

Il modello acustico non include solo le fonti sonore di ciascun dispositivo del sistema di stoccaggio di energia della batteria, ma tiene anche conto delle caratteristiche del terreno circostante. I risultati della valutazione della modellazione finale verranno confrontati con gli standard di limite di rumore applicabili al progetto di ingegneria.

Non tutti i produttori di attrezzature per il sistema di accumulo di energia della batteria forniscono dati sul rumore per i loro prodotti. In un sistema di accumulo di energia della batteria, varie attrezzature possono provenire da più fornitori diversi e la mancanza di determinate informazioni aumenta senza dubbio la difficoltà di modellare accuratamente il livello di rumore del sistema di accumulo di energia.

Ø Misurare i livelli sonori ambientali

Molte norme sul rumore (come quelle del Dipartimento di protezione ambientale del Massachusetts) stabilivano che i livelli sonori di strutture industriali non devono superare determinate soglie di condizioni ambientali. Questi livelli sonori ambientali devono essere determinati prima che la struttura industriale sia installata o quando la struttura è completamente chiusa.

Di solito, il suono ambientale viene misurato per una settimana o più in condizioni meteorologiche relativamente silenziose per ottenere una caratterizzazione completa dell'ambiente sonoro in loco. Poiché i limiti di rumore sono correlati alle condizioni ambientali in loco, le aree silenziose richiedono limiti più bassi rispetto alle aree rumorose.

Le norme sul rumore in altre aree si stipulano che esiste un limite superiore fisso sul rumore generato dai sistemi di accumulo di energia della batteria. Ciò potrebbe non richiedere la verifica in loco, ma di solito si consiglia di utilizzare metodi di misurazione del rumore ambientale per aiutare a combinare i risultati del lavoro di modellazione con scenari ambientali esistenti.

Rumore di controllo

Il controllo del rumore dei sistemi di accumulo di energia della batteria è un processo di miglioramento continuo. Se la progettazione e il layout delle apparecchiature di generazione di rumore superano i limiti di rumore associati al progetto di ingegneria, il consulente acustico deve progettare nuove soluzioni per ridurre i livelli di rumore. Considerando il modello di origine/percorso/ricevitore, è possibile trovare soluzioni efficaci ai problemi di rumore.

Gli operatori di sistema possono integrare varie misure di mitigazione nel modello acustico della struttura e nell'area circostante. Il rumore può essere controllato efficacemente solo se i livelli sonori previsti soddisfano gli standard di rumore associati al sistema di accumulo di energia della batteria.

Una volta installato il sistema di accumulo di energia della batteria, i livelli sonori devono essere misurati per verificare la conformità agli standard di rumore per il sito. Questo di solito viene fatto di notte quando il livello di rumore è più basso nell'ambiente. Potrebbe essere necessario avviare e chiudere tutte le apparecchiature del sistema di accumulo di energia della batteria per un periodo di tempo per valutare completamente le sue caratteristiche di rumore complessive.

Per l'attrezzatura utilizzata per misurare il suono ambientale, deve rispettare le normative standard internazionali sull'accuratezza dell'attrezzatura di misurazione. Questi dispositivi sono classificati in base a aspetti come la loro precisione e prestazioni.