Sistem storan tenaga bateri, di mana untuk mula mengawal 'bunyi'?

Ethan Brush, pakar teknikal di syarikat perkhidmatan bunyi dan akustik Acenttech, baru-baru ini mengeluarkan laporan penyelidikan. Dalam laporannya, beliau menegaskan bahawa apabila tanah semakin berkurangan, semakin banyak sistem storan tenaga bateri digunakan di kawasan kediaman yang padat penduduk, yang telah membawa kepada peningkatan perhatian kepada masalah bunyi sistem penyimpanan tenaga bateri.

Apabila sistem penyimpanan tenaga bateri menjadi lebih popular dan mula digunakan di kawasan padat penduduk, kekurangan sumber tanah menjadikan trend ini tidak dapat dielakkan. Oleh itu, masalah bunyi sistem penyimpanan tenaga bateri dan langkah kawalan yang sepadan menjadi semakin penting.

Di kawasan berpenduduk padat seperti Eropah, masalah hingar sistem penyimpanan tenaga bateri amat ketara, dan ia juga semakin meningkat secara beransur-ansur di negara dan wilayah seperti Amerika Syarikat dan Australia. Bagi menghadapi cabaran ini, pengeluar sistem storan tenaga bateri perlu memberi lebih perhatian kepada reka bentuk akustik untuk menyediakan sistem penyimpanan tenaga bateri yang memenuhi keperluan hidup penduduk.

Sumber bunyi bising

Ø Sistem penyejukan

Sistem penyimpanan tenaga bateri, seperti peranti elektronik lain, beroperasi dengan terbaik dan lebih selamat pada suhu dan kelembapan yang sesuai. Untuk tujuan ini, pelbagai sistem penyejukan udara atau cecair diperlukan. Sistem ini selalunya menghasilkan hingar, yang berasal dari bolong, kipas dan pam, dan bunyi ini biasanya malar.

Ø PC Penyimpanan Tenaga

PCS simpanan tenaga bertanggungjawab untuk menukar kuasa DC yang disediakan oleh bateri kepada kuasa AC untuk bekalan kuasa. Semasa proses pengecasan, penyongsang membetulkan kuasa AC kepada kuasa DC. Semasa proses penukaran kuasa ini, tahap tertentu tenaga ditukar kepada haba, jadi penyejukan diperlukan untuk mengelakkan terlalu panas, biasanya melalui kipas, yang pasti menghasilkan bunyi.

Proses menukar kuasa DC kepada kuasa AC melibatkan pensuisan berkelajuan tinggi untuk menukar kekutuban (atau arah aliran arus). Di Amerika Syarikat, kekerapan kuasa AC ialah 60Hz, jadi pensuisan berkelajuan tinggi dikendalikan dua kali dalam satu saat. Proses ini menghasilkan bunyi yang dua kali ganda frekuensi bekalan kuasa (120Hz), dan juga menghasilkan harmonik lain (seperti frekuensi 240Hz, 360Hz, 480Hz atau lebih tinggi).

Banyak negara dan wilayah mempunyai frekuensi AC 50Hz, jadi harmonik yang dihasilkannya berbeza sedikit (100Hz, 200Hz, 300Hz, 400Hz). Bunyi ini biasanya mempunyai ciri berdengung. Bunyi ini selalunya lebih ketara dalam persekitaran dengan bunyi latar belakang yang tinggi, menyebabkan kegusaran kepada orang di sekeliling mereka.

Terdapat tiga sumber bunyi di dalam pengubah: bunyi teras, bunyi gegelung dan bunyi kipas. Bunyi teras dan gegelung disebabkan oleh daya magnet, dan serupa dengan penyongsang, pengubah juga menghasilkan bunyi 120Hz atau 100Hz dan harmoniknya. Jenis bunyi ketiga berasal dari kipas penyejuk di luar pengubah, walaupun sesetengah transformer menggunakan sink haba dan bukannya kipas, yang merupakan pilihan yang lebih senyap.

Langkah-langkah mitigasi

Ø Ketahui lebih lanjut tentang piawaian bunyi

Di peringkat global, negara dan wilayah secara amnya mematuhi peraturan bunyi yang jelas bertujuan untuk mengehadkan gangguan bunyi daripada kemudahan perindustrian kepada kawasan kediaman. Peraturan ini berbeza secara terperinci dan jelas, dengan sesetengahnya menetapkan piawaian dan keadaan pelepasan hingar tertentu, manakala yang lain hanya menetapkan had desibel.

Di sesetengah wilayah, peraturan hingar yang berkaitan dengan sistem penyimpanan tenaga bateri mungkin belum diwujudkan. Walau bagaimanapun, pemaju sistem storan tenaga bateri juga harus mempertimbangkan sepenuhnya kesan terhadap persekitaran sekeliling dan kemungkinan reaksi negatif penduduk, walaupun undang-undang tidak secara jelas memerlukan pengurangan hingar.

Sebagai contoh, piawaian Persatuan Pengilang Elektrik Kebangsaan (NEMA) di Amerika Syarikat dengan jelas mentakrifkan tahap hingar peralatan elektrik apabila ia memenuhi penarafan NEMA.

Selain itu, Suruhanjaya Elektroteknikal Antarabangsa (IEC) dan Institut Jurutera Elektrik dan Elektronik (IEEE) juga telah membangunkan piawaian untuk keluaran bunyi pelbagai jenis peralatan elektrik. Begitu juga, Institut Penyaman Udara, Pemanasan dan Penyejukan (AHRI), Persatuan Jurutera Pemanasan, Penyejukan dan Penyaman Udara Amerika (ASHRAE), Institut Piawaian Kebangsaan Amerika (ANSI) dan Pertubuhan Piawaian Antarabangsa (ISO) juga telah menerbitkan piawaian untuk sistem penyejukan.

Piawaian ini bukan sahaja menyediakan spesifikasi untuk industri penyimpanan tenaga, tetapi juga boleh digabungkan dengan data ukuran bunyi sebenar sistem storan tenaga bateri untuk menilai dan mengurus bunyi sistem storan tenaga bateri secara lebih komprehensif.

Ø Pemodelan bunyi sistem penyimpanan tenaga bateri

Semasa fasa reka bentuk sistem penyimpanan tenaga bateri, perunding akustik dan pakar teknikal perlu mengenal pasti dan menentukan sumber bunyi utama dalam pelbagai peralatan dengan tepat. Pembekal peralatan boleh memberikan data terperinci tentang pelepasan bunyi produk. Dengan menggunakan data ini untuk membina model akustik, tahap bunyi yang dijana oleh sistem penyimpanan tenaga bateri dalam persekitaran sekelilingnya (seperti kawasan kediaman) boleh disimulasikan.

Model akustik bukan sahaja termasuk sumber bunyi setiap peranti sistem storan tenaga bateri, tetapi juga mengambil kira ciri rupa bumi di sekelilingnya. Keputusan penilaian pemodelan akhir akan dibandingkan dengan piawaian had hingar yang digunakan untuk projek kejuruteraan.

Tidak semua pengeluar peralatan sistem storan tenaga bateri menyediakan data hingar untuk produk mereka. Dalam sistem storan tenaga bateri, pelbagai peralatan mungkin datang daripada pelbagai pembekal yang berbeza, dan kekurangan maklumat tertentu sudah pasti meningkatkan kesukaran untuk memodelkan tahap hingar sistem storan tenaga dengan tepat.

Ø Ukur tahap bunyi ambien

Banyak peraturan hingar (seperti Jabatan Perlindungan Alam Sekitar Massachusetts) menetapkan bahawa tahap bunyi kemudahan industri tidak boleh melebihi ambang tertentu keadaan persekitaran. Tahap bunyi ambien ini perlu ditentukan sebelum kemudahan industri dipasang atau apabila kemudahan itu ditutup sepenuhnya.

Biasanya, bunyi ambien diukur selama seminggu atau lebih dalam keadaan cuaca yang agak tenang untuk mendapatkan pencirian menyeluruh bagi persekitaran bunyi di tapak. Oleh kerana had hingar berkaitan dengan keadaan persekitaran di tapak, kawasan sunyi memerlukan had yang lebih rendah daripada kawasan bising.

Peraturan bunyi di kawasan lain selalunya menetapkan bahawa terdapat had atas tetap pada bunyi yang dihasilkan oleh sistem penyimpanan tenaga bateri. Ini mungkin tidak memerlukan pengesahan di tapak, tetapi biasanya disyorkan untuk menggunakan kaedah pengukuran hingar ambien untuk membantu menggabungkan hasil kerja pemodelan dengan senario persekitaran sedia ada.

Kawal bunyi

Kawalan hingar sistem penyimpanan tenaga bateri ialah proses penambahbaikan yang berterusan. Jika reka bentuk dan susun atur peralatan penjana hingar melebihi had hingar yang dikaitkan dengan projek kejuruteraan, perunding akustik perlu mereka bentuk penyelesaian baharu untuk mengurangkan tahap hingar. Dengan mengambil kira model sumber/laluan/penerima, penyelesaian yang berkesan untuk masalah bunyi boleh ditemui.

Pengendali sistem boleh menyepadukan pelbagai langkah mitigasi ke dalam model akustik kemudahan dan kawasan sekitarnya. Bunyi hanya boleh dikawal dengan berkesan jika aras bunyi yang diramalkan memenuhi piawaian bunyi yang dikaitkan dengan sistem storan tenaga bateri.

Setelah sistem storan tenaga bateri dipasang, paras bunyi perlu diukur untuk mengesahkan pematuhan dengan piawaian bunyi untuk tapak tersebut. Ini biasanya dilakukan pada waktu malam apabila tahap bunyi paling rendah di persekitaran. Ia mungkin perlu untuk memulakan dan menutup semua peralatan sistem storan tenaga bateri untuk satu tempoh masa untuk menilai sepenuhnya ciri hingar keseluruhannya.

Untuk peralatan yang digunakan untuk mengukur bunyi persekitaran, ia perlu mematuhi peraturan piawaian antarabangsa mengenai ketepatan peralatan pengukuran. Peranti ini dikelaskan mengikut aspek seperti ketepatan dan prestasinya.