System magazynowania energii baterii, gdzie rozpocząć kontrolowanie „hałas ”?

Ethan Brush, ekspert techniczny w firmie House and Acoustic Services Acimentech, niedawno opublikował raport z badań. W swoim raporcie zwrócił uwagę, że w miarę coraz mniejszej liczby gruntów coraz więcej systemów magazynowania energii baterii jest wdrażanych w gęsto zaludnionych obszarach mieszkalnych, co doprowadziło do zwiększenia uwagi na problem hałasu systemów magazynowania energii baterii.

Ponieważ systemy magazynowania energii baterii stają się bardziej popularne i zaczynają być wdrażane w gęsto zaludnionych obszarach, niedobór zasobów ziemi sprawia, że ​​ten trend jest nieunikniony. Dlatego problem hałasu systemów magazynowania energii akumulatora i odpowiadających miarach sterowania staje się coraz ważniejszy.

W gęsto zaludnionych obszarach, takich jak Europa, problem hałasu systemów magazynowania energii baterii jest szczególnie widoczny, a także stopniowo nasila się w krajach i regionach, takich jak Stany Zjednoczone i Australia. Aby sprostać temu wyzwaniu, producenci systemów magazynowania energii baterii muszą zwrócić większą uwagę na projekt akustyczny, aby zapewnić systemy magazynowania energii baterii, które spełniają żywe potrzeby mieszkańców.

Źródło hałasu

Ø System chłodzenia

Systemy magazynowania energii baterii, podobnie jak inne urządzenia elektroniczne, działają najlepiej i bezpieczniej w odpowiednich temperaturach i wilgotności. W tym celu wymagane są różne systemy chłodzenia powietrza lub cieczy. Systemy te często generują hałas, który pochodzi z otworów wentylacyjnych, wentylatorów i pomp, a ten hałas jest zwykle stały.

Ø PC do magazynowania energii

PCS magazynowania energii jest odpowiedzialny za przekształcenie zasilania prądu stałego zapewnianego przez akumulator na zasilanie prądu przemiennego w celu zasilania. Podczas procesu ładowania falownik skostnia moc prądu przemiennego do zasilania prądu stałego. Podczas tego procesu konwersji mocy pewien stopień energii jest przekształcany w ciepło, więc wymagane jest chłodzenie, aby zapobiec przegrzaniu, zwykle przez wentylatory, które nieuchronnie generują szum.

Proces przekształcania zasilania prądu stałego w zasilanie prądu przemiennego obejmuje szybką przełączanie w celu zmiany polaryzacji (lub kierunku przepływu prądu). W Stanach Zjednoczonych częstotliwość prądu przemiennego wynosi 60 Hz, więc szybka przełączanie jest obsługiwane dwa razy w ciągu jednej sekundy. Proces ten wytwarza dźwięk, który jest dwukrotnie większy niż częstotliwość zasilania (120 Hz), a także wytwarza inne harmoniczne (takie jak częstotliwości 240 Hz, 360 Hz, 480 Hz lub wyższe).

Wiele krajów i regionów ma częstotliwość prądu przemiennego 50 Hz, więc harmoniczne, które wytwarza, są nieco inne (100 Hz, 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz). Te dźwięki zwykle mają brzęczącą charakterystykę. Te dźwięki są często bardziej zauważalne w środowiskach o wysokim hałasie tła, powodując irytację ludzi wokół nich.

W transformatorze znajdują się trzy źródła hałasu: szum rdzenia, hałas cewki i hałas wentylatora. Hałas rdzenia i cewki są spowodowane przez siły magnetyczne i podobne do falowników, transformatory wytwarzają również dźwięki 120 Hz lub 100 Hz i ich harmoniczne. Trzeci rodzaj szumu pochodzi z wentylatora chłodzącego poza transformatorem, chociaż niektóre transformatory używają radiatorów zamiast wentylatorów, co jest cichszą opcją.

Środki łagodzenia

Ø Dowiedz się więcej o standardach hałasu

Na całym świecie kraje i regiony zazwyczaj przestrzegają przepisów dotyczących wyraźnego hałasu mającego na celu ograniczenie zaburzeń hałasu od obiektów przemysłowych do obszarów mieszkalnych. Przepisy te różnią się szczegółowo i jasność, a niektóre określają określone standardy i warunki emisji hałasu, podczas gdy inne określają jedynie limity decybela.

W niektórych regionach przepisy dotyczące hałasu związane z systemami magazynowania energii akumulatora mogą nie zostać jeszcze ustalone. Niemniej jednak programiści systemów magazynowania energii baterii powinni również w pełni rozważyć wpływ na otaczające środowisko i możliwe negatywne reakcje mieszkańców, nawet jeśli prawo nie wymaga wyraźnie redukcji szumu.

Na przykład standardy National Electrical Manufacturers Association (NEMA) w Stanach Zjednoczonych wyraźnie określają poziom hałasu sprzętu elektrycznego, gdy spełniają ocenę NEMA.

Ponadto Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC) i Instytut Inżynierów Elektrycznych i Elektronicznych (IEEE) opracowały również standardy dotyczące wyjścia dźwiękowego różnych rodzajów urządzeń elektrycznych. Podobnie Instytut Klimatyzacji, Ogrzewania i Chłodzenia (AHRI), American Society of Heating, Chłód i Enginerzy ds. Klimatyzacji (ASHRAE), American National Standards Institute (ANSI) oraz Międzynarodowa Organizacja Standardów (ISO) opublikowały również standardy dotyczące systemów chłodniczego.

Standardy te zapewniają nie tylko specyfikacje dla branży magazynowania energii, ale można je również połączyć z faktycznymi danymi pomiaru dźwięku systemów magazynowania energii baterii, aby bardziej kompleksowo ocenić i zarządzać szumem systemów magazynowania energii baterii.

Ø Modelowanie dźwięku systemów magazynowania energii baterii

Podczas fazy projektowania systemów magazynowania energii baterii konsultanci akustyczni i eksperci techniczni muszą dokładnie zidentyfikować i określić główne źródła dźwięku w różnych urządzeniach. Dostawcy sprzętu mogą dostarczać szczegółowe dane dotyczące emisji hałasu produktu. Korzystając z tych danych do budowy modelu akustycznego, można symulować poziom dźwięku generowany przez system magazynowania energii akumulatora w otaczającym środowisku (takim jak obszar mieszkalny).

Model akustyczny zawiera nie tylko źródła dźwięku każdego urządzenia systemu magazynowania energii akumulatora, ale także uwzględnia otaczające cechy terenu. Ostateczne wyniki oceny modelowania zostaną porównane ze standardami limitu hałasu mających zastosowanie do projektu inżynieryjnego.

Nie wszyscy producenci sprzętu do magazynowania energii baterii dostarczają danych hałasu dla swoich produktów. W systemie magazynowania energii baterii różne urządzenia mogą pochodzić od wielu różnych dostawców, a brak pewnych informacji niewątpliwie zwiększa trudność dokładnego modelowania poziomu hałasu systemu magazynowania energii.

Ø Zmierz poziomy dźwięku otoczenia

Wiele przepisów dotyczących hałasu (takich jak wydział Massachusetts Department of Environmental Checcars) Stwierdza, że ​​rozsądne poziomy obiektów przemysłowych nie mogą przekraczać niektórych progów warunków środowiskowych. Te poziomy dźwięku w otoczeniu należy określić przed zainstalowaniem obiektu przemysłowego lub w momencie całkowicie zamknięcia obiektu.

Zwykle dźwięk otoczenia jest mierzony przez tydzień lub dłużej w stosunkowo cichej warunkach pogodowych, aby uzyskać kompleksową charakterystykę środowiska dźwiękowego na miejscu. Ponieważ limity hałasu są związane z warunkami środowiskowymi na miejscu, ciche obszary wymagają limitów dolnych niż hałaśliwe obszary.

Przepisy dotyczące hałasu w innych obszarach często stanowi, że istnieje stały górny limit hałasu wytwarzanego przez systemy magazynowania energii akumulatora. Może to nie wymagać weryfikacji na miejscu, ale zwykle zaleca się stosowanie metod pomiaru szumu otoczenia, aby pomóc w połączeniu wyników pracy modelowania z istniejącymi scenariuszami środowiskowymi.

Szum kontrolny

Kontrola hałasu systemów magazynowania energii baterii jest procesem ciągłego doskonalenia. Jeśli konstrukcja i układ urządzeń generujących hałas przekroczy limity hałasu związane z projektem inżynieryjnym, konsultant akustyczny musi zaprojektować nowe rozwiązania w celu zmniejszenia poziomu hałasu. Rozważając model źródła/ścieżki/odbiornika, można znaleźć skuteczne rozwiązania problemów z hałasem.

Operatorzy systemu mogą zintegrować różne miary łagodzenia z modelem akustycznym obiektu i okolic. Hałas można skutecznie kontrolować tylko wtedy, gdy przewidywane poziomy dźwięku spełniają standardy hałasu związane z systemem magazynowania energii baterii.

Po zainstalowaniu systemu magazynowania energii baterii poziomy dźwięku należy zmierzyć, aby zweryfikować zgodność ze standardami szumu dla witryny. Zwykle odbywa się to w nocy, gdy poziom hałasu jest najniższy w środowisku. Może być konieczne uruchomienie i zamknięcie całego sprzętu systemu magazynowania energii baterii na pewien czas, aby w pełni ocenić jego ogólną charakterystykę hałasu.

W przypadku sprzętu używanego do pomiaru dźwięku środowiskowego musi on przestrzegać międzynarodowych standardowych przepisów dotyczących dokładności sprzętu pomiarowego. Urządzenia te są klasyfikowane zgodnie z aspektami, takimi jak ich dokładność i wydajność.