Akumulatorowy system magazynowania energii, od czego zacząć kontrolowanie „hałasu”?

Ethan Brush, ekspert techniczny w firmie Acentech świadczącej usługi w zakresie hałasu i akustyki, opublikował niedawno raport z badania. W swoim raporcie wskazał, że w miarę jak brakuje gruntów, na gęsto zaludnionych obszarach mieszkalnych instaluje się coraz więcej akumulatorowych systemów magazynowania energii, co doprowadziło do zwrócenia coraz większej uwagi na problem hałasu powodowany przez akumulatorowe systemy magazynowania energii.

W miarę jak systemy akumulatorowego magazynowania energii stają się coraz bardziej popularne i zaczynają być wdrażane na gęsto zaludnionych obszarach, niedobór zasobów gruntowych sprawia, że ​​tendencja ta jest nieunikniona. Dlatego też problem hałasu systemów magazynowania energii akumulatorów i odpowiednich środków kontroli staje się coraz ważniejszy.

Na gęsto zaludnionych obszarach, takich jak Europa, problem hałasu powodowany przez akumulatorowe systemy magazynowania energii jest szczególnie wyraźny i stopniowo narasta także w krajach i regionach takich jak Stany Zjednoczone i Australia. Aby sprostać temu wyzwaniu, producenci akumulatorowych systemów magazynowania energii muszą zwracać większą uwagę na konstrukcję akustyczną, aby zapewnić akumulatorowe systemy magazynowania energii spełniające potrzeby życiowe mieszkańców.

Źródło hałasu

Ø Układ chłodzenia

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

Ø Magazynowanie energii szt

Magazynowanie energii PCS jest odpowiedzialne za konwersję prądu stałego dostarczanego przez akumulator na prąd przemienny w celu zasilania. Podczas procesu ładowania falownik prostuje prąd przemienny na prąd stały. Podczas procesu konwersji mocy pewna ilość energii zamieniana jest na ciepło, dlatego wymagane jest chłodzenie, aby zapobiec przegrzaniu, zwykle za pomocą wentylatorów, co nieuchronnie generuje hałas.

Proces konwersji prądu stałego na prąd przemienny obejmuje szybkie przełączanie w celu zmiany polaryzacji (lub kierunku przepływu prądu). W Stanach Zjednoczonych częstotliwość prądu przemiennego wynosi 60 Hz, dlatego szybkie przełączanie jest wykonywane dwa razy w ciągu jednej sekundy. W procesie tym powstaje dźwięk o częstotliwości dwukrotnie większej niż częstotliwość zasilania (120 Hz), a także powstają inne harmoniczne (takie jak częstotliwości 240 Hz, 360 Hz, 480 Hz lub wyższe).

W wielu krajach i regionach częstotliwość prądu przemiennego wynosi 50 Hz, więc wytwarzane przez nią harmoniczne są nieco inne (100 Hz, 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz). Dźwięki te mają zazwyczaj charakter brzęczenia. Hałasy te są często bardziej zauważalne w środowiskach o wysokim poziomie hałasu w tle i powodują irytację otaczających je osób.

Wewnątrz transformatora występują trzy źródła hałasu: hałas rdzenia, hałas cewki i hałas wentylatora. Szum rdzenia i cewki jest powodowany siłami magnetycznymi i podobnie jak falowniki, transformatory wytwarzają również dźwięki o częstotliwości 120 Hz lub 100 Hz i ich harmoniczne. Trzeci rodzaj hałasu pochodzi z wentylatora chłodzącego znajdującego się na zewnątrz transformatora, chociaż w niektórych transformatorach zamiast wentylatorów zastosowano radiatory, co jest cichszą opcją.

Środki łagodzące

Ø Dowiedz się więcej o standardach hałasu

Na całym świecie kraje i regiony zasadniczo przestrzegają jasnych przepisów dotyczących hałasu, których celem jest ograniczenie zakłóceń powodowanych przez obiekty przemysłowe i obszary mieszkalne. Przepisy te różnią się szczegółowością i przejrzystością, przy czym niektóre określają szczegółowe normy i warunki emisji hałasu, podczas gdy inne określają jedynie wartości graniczne w decybelach.

W niektórych regionach mogą jeszcze nie zostać ustalone przepisy dotyczące hałasu związane z systemami magazynowania energii w akumulatorach. Niemniej jednak twórcy akumulatorowych systemów magazynowania energii powinni również w pełni uwzględnić wpływ na otaczające środowisko i możliwe negatywne reakcje mieszkańców, nawet jeśli prawo nie wymaga wprost redukcji hałasu.

Na przykład normy Krajowego Stowarzyszenia Producentów Elektrycznych (NEMA) w Stanach Zjednoczonych jasno definiują poziomy hałasu sprzętu elektrycznego, jeśli spełnia on wymagania NEMA.

Ponadto Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC) oraz Instytut Inżynierów Elektryków i Elektroników (IEEE) również opracowały standardy dotyczące poziomu głośności różnych typów sprzętu elektrycznego. Podobnie Instytut Klimatyzacji, Ogrzewania i Chłodnictwa (AHRI), Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Ogrzewnictwa, Chłodnictwa i Klimatyzacji (ASHRAE), Amerykański Krajowy Instytut Normalizacyjny (ANSI) i Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO) również opublikowały normy dotyczące systemów chłodniczych.

Normy te nie tylko zapewniają specyfikacje dla branży magazynowania energii, ale można je również połączyć z rzeczywistymi danymi pomiarowymi dotyczącymi dźwięku systemów magazynowania energii w akumulatorach, aby bardziej wszechstronnie oceniać hałas powodowany przez systemy magazynowania energii w akumulatorach i zarządzać nim.

Ø Modelowanie dźwiękowe systemów magazynowania energii akumulatorów

Na etapie projektowania akumulatorowych systemów magazynowania energii 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 przez produkt. Wykorzystując te dane do zbudowania modelu akustycznego, można symulować poziom dźwięku generowany przez system magazynowania energii akumulatorów w otaczającym go środowisku (takim jak obszar mieszkalny).

Model akustyczny uwzględnia nie tylko źródła dźwięku każdego urządzenia akumulatorowego systemu magazynowania energii, ale uwzględnia także charakterystykę otaczającego terenu. Ostateczne wyniki oceny modelowania zostaną porównane z normami dopuszczalnymi hałasu obowiązującymi w projekcie inżynierskim.

Nie wszyscy producenci urządzeń do magazynowania energii akumulatorowej udostępniają dane dotyczące hałasu dla swoich produktów. W akumulatorowym systemie magazynowania energii różne urządzenia mogą pochodzić od wielu różnych dostawców, a brak pewnych informacji niewątpliwie zwiększa trudność w dokładnym modelowaniu poziomu hałasu systemu magazynowania energii.

Ø Zmierz poziom dźwięku otoczenia

Wiele przepisów dotyczących hałasu (takich jak przepisy Departamentu Ochrony Środowiska stanu Massachusetts) stanowi, że poziom dźwięku w obiektach przemysłowych nie może przekraczać pewnych progów warunków środowiskowych. Te poziomy dźwięku otoczenia należy określić przed zainstalowaniem obiektu przemysłowego lub po jego całkowitym zamknięciu.

Zwykle pomiary dźwięku otoczenia trwają przez tydzień lub dłużej przy stosunkowo spokojnej pogodzie, aby uzyskać kompleksową charakterystykę środowiska akustycznego na miejscu. Ponieważ limity hałasu są powiązane z warunkami środowiskowymi na miejscu, obszary ciche wymagają niższych limitów niż obszary hałaśliwe.

Przepisy dotyczące hałasu w innych obszarach często stanowią, że istnieje stała górna granica hałasu generowanego przez akumulatorowe systemy magazynowania energii. Może to nie wymagać weryfikacji na miejscu, ale zazwyczaj zaleca się stosowanie metod pomiaru hałasu otoczenia, aby pomóc w połączeniu wyników prac modelowych z istniejącymi scenariuszami środowiskowymi.

Kontroluj hałas

Kontrola hałasu akumulatorowych systemów magazynowania energii to proces ciągłego doskonalenia. Jeżeli projekt i rozmieszczenie urządzeń generujących hałas przekracza limity hałasu określone w projekcie inżynierskim, konsultant akustyczny musi zaprojektować nowe rozwiązania w celu zmniejszenia poziomu hałasu. Uwzględniając model źródła/ścieżki/odbiornika, można znaleźć skuteczne rozwiązania problemów związanych z hałasem.

Operatorzy systemów mogą zintegrować różne środki łagodzące z modelem akustycznym obiektu i otoczenia. Hałas można skutecznie kontrolować tylko wtedy, gdy przewidywane poziomy dźwięku spełniają normy hałasu związane z akumulatorowym systemem magazynowania energii.

Po zainstalowaniu systemu magazynowania energii akumulatorowej należy zmierzyć poziom dźwięku, aby sprawdzić zgodność z normami hałasu obowiązującymi w danym miejscu. Zwykle robi się to w nocy, kiedy poziom hałasu w otoczeniu jest najniższy. Może zaistnieć konieczność uruchomienia i wyłączenia na pewien czas całego wyposażenia systemu magazynowania energii w akumulatorze, aby w pełni ocenić jego ogólną charakterystykę hałasu.

Sprzęt używany do pomiaru dźwięku w środowisku musi spełniać międzynarodowe standardy dotyczące dokładności sprzętu pomiarowego. Urządzenia te są klasyfikowane według takich aspektów, jak ich dokładność i wydajność.