Sistem de stocare a energiei bateriei, de unde să începeți controlul „zgomotului”?

Ethan Brush, expert tehnic la compania de servicii de zgomot și acustică Acentech, a lansat recent un raport de cercetare. În raportul său, el a subliniat că, pe măsură ce terenul devine din ce în ce mai rar, din ce în ce mai multe sisteme de stocare a energiei bateriei sunt desfășurate în zonele rezidențiale dens populate, ceea ce a condus la o atenție sporită la problema zgomotului sistemelor de stocare a energiei bateriilor.

Pe măsură ce sistemele de stocare a energiei din baterii devin tot mai populare și încep să fie implementate în zone dens populate, deficitul de resurse de teren face ca această tendință să fie inevitabilă. Prin urmare, problema zgomotului a sistemelor de stocare a energiei bateriei și măsurile de control corespunzătoare au devenit din ce în ce mai importante.

În zonele dens populate, cum ar fi Europa, problema de zgomot a sistemelor de stocare a energiei bateriilor este deosebit de proeminentă și, de asemenea, se intensifică treptat în țări și regiuni precum Statele Unite și Australia. Pentru a face față acestei provocări, producătorii de sisteme de stocare a energiei bateriei trebuie să acorde mai multă atenție designului acustic pentru a oferi sisteme de stocare a energiei bateriei care să răspundă nevoilor de locuit ale locuitorilor.

Sursa de zgomot

Ø Sistem de racire

Sistemele de stocare a energiei bateriei, ca și alte dispozitive electronice, funcționează cel mai bine și mai sigur la temperaturi și umiditate adecvate. În acest scop, sunt necesare diverse sisteme de răcire cu aer sau lichid. Aceste sisteme generează adesea zgomot, care provine de la ventilatoare, ventilatoare și pompe, iar acest zgomot este de obicei constant.

Ø Stocarea Energiei PCS

Stocarea energiei PCS este responsabilă pentru conversia puterii DC furnizate de baterie în curent AC pentru alimentarea cu energie. În timpul procesului de încărcare, invertorul rectifică puterea de curent alternativ la putere de curent continuu. În timpul acestui proces de conversie a puterii, un anumit grad de energie este transformat în căldură, astfel încât este necesară răcirea pentru a preveni supraîncălzirea, de obicei prin ventilatoare, care generează inevitabil zgomot.

Procesul de conversie a puterii de curent continuu în putere de curent alternativ implică o comutare de mare viteză pentru a schimba polaritatea (sau direcția fluxului de curent). În Statele Unite, frecvența alimentării AC este de 60 Hz, astfel încât comutarea de mare viteză este operată de două ori într-o secundă. Acest proces produce un sunet care este de două ori mai mare decât frecvența sursei de alimentare (120Hz) și produce, de asemenea, alte armonice (cum ar fi 240Hz, 360Hz, 480Hz sau frecvențe mai mari).

Multe țări și regiuni au o frecvență AC de 50Hz, așa că armonicile pe care le produce sunt ușor diferite (100Hz, 200Hz, 300Hz, 400Hz). Aceste sunete au de obicei o caracteristică de bâzâit. Aceste zgomote sunt adesea mai vizibile în mediile cu zgomot de fond ridicat, provocând enervare oamenilor din jurul lor.

Există trei surse de zgomot în interiorul transformatorului: zgomotul miezului, zgomotul bobinei și zgomotul ventilatorului. Zgomotul de miez și bobină este cauzat de forțe magnetice și, similar invertoarelor, transformatoarele produc, de asemenea, sunete de 120Hz sau 100Hz și armonicile acestora. Al treilea tip de zgomot vine de la ventilatorul de răcire din exteriorul transformatorului, deși unele transformatoare folosesc radiatoare în loc de ventilatoare, ceea ce este o opțiune mai silențioasă.

Măsuri de atenuare

Ø Aflați mai multe despre standardele de zgomot

La nivel global, țările și regiunile respectă în general reglementări clare privind zgomotul, menite să limiteze perturbările de zgomot de la instalațiile industriale la zonele rezidențiale. Aceste reglementări variază în detaliu și claritate, unele specificând standarde și condiții specifice de emisie de zgomot, în timp ce altele specifică doar limite de decibeli.

În unele regiuni, este posibil să nu fie încă stabilite reglementările privind zgomotul legate de sistemele de stocare a energiei bateriei. Cu toate acestea, dezvoltatorii de sisteme de stocare a energiei din baterii ar trebui să ia în considerare pe deplin impactul asupra mediului înconjurător și posibilele reacții negative ale rezidenților, chiar dacă legea nu impune în mod explicit reducerea zgomotului.

De exemplu, standardele Asociației Naționale a Producătorilor de Electricitate (NEMA) din Statele Unite definesc în mod clar nivelurile de zgomot ale echipamentelor electrice atunci când îndeplinesc ratingul NEMA.

În plus, Comisia Electrotehnică Internațională (IEC) și Institutul de Ingineri Electrici și Electronici (IEEE) au dezvoltat, de asemenea, standarde pentru ieșirea sonoră a diferitelor tipuri de echipamente electrice. În mod similar, Institutul pentru Aer Condiționat, Încălzire și Refrigerare (AHRI), Societatea Americană a Inginerilor de Încălzire, Refrigerare și Aer Condiționat (ASHRAE), Institutul Național American de Standarde (ANSI) și Organizația Internațională de Standarde (ISO) au publicat, de asemenea, standarde pentru sistemele de refrigerare.

Aceste standarde nu numai că oferă specificații pentru industria de stocare a energiei, dar pot fi, de asemenea, combinate cu datele reale de măsurare a sunetului ale sistemelor de stocare a energiei bateriei pentru a evalua și gestiona mai cuprinzător zgomotul sistemelor de stocare a energiei bateriei.

Ø Modelarea fonică a sistemelor de stocare a energiei bateriei

În timpul fazei de proiectare a sistemelor de stocare a energiei bateriei, consultanții acustici și experții tehnici trebuie să identifice și să determine cu precizie principalele surse de sunet în diferite echipamente. Furnizorii de echipamente pot furniza date detaliate despre emisiile de zgomot produse. Folosind aceste date pentru a construi un model acustic, nivelul de sunet generat de sistemul de stocare a energiei bateriei în mediul înconjurător (cum ar fi o zonă rezidențială) poate fi simulat.

Modelul acustic nu include doar sursele de sunet ale fiecărui dispozitiv al sistemului de stocare a energiei bateriei, dar ia în considerare și caracteristicile terenului din jur. Rezultatele evaluării finale a modelării vor fi comparate cu standardele de limită de zgomot aplicabile proiectului de inginerie.

Nu toți producătorii de echipamente de sisteme de stocare a energiei bateriei oferă date despre zgomot pentru produsele lor. Într-un sistem de stocare a energiei bateriei, diverse echipamente pot proveni de la mai mulți furnizori diferiți, iar lipsa anumitor informații crește fără îndoială dificultatea modelării cu acuratețe a nivelului de zgomot al sistemului de stocare a energiei.

Ø Măsurați nivelurile de sunet ambiental

Multe reglementări privind zgomotul (cum ar fi cele ale Departamentului pentru Protecția Mediului din Massachusetts) prevăd că nivelurile de zgomot ale instalațiilor industriale nu trebuie să depășească anumite praguri ale condițiilor de mediu. Aceste niveluri de zgomot ambiental trebuie determinate înainte ca instalația industrială să fie instalată sau când instalația este complet închisă.

De obicei, sunetul ambiental este măsurat timp de o săptămână sau mai mult în condiții meteorologice relativ liniștite pentru a obține o caracterizare cuprinzătoare a mediului sonor de la fața locului. Deoarece limitele de zgomot sunt legate de condițiile de mediu la fața locului, zonele liniștite necesită limite mai mici decât zonele zgomotoase.

Reglementările privind zgomotul din alte zone prevăd adesea că există o limită superioară fixă ​​a zgomotului generat de sistemele de stocare a energiei bateriei. Acest lucru poate să nu necesite verificare la fața locului, dar de obicei se recomandă utilizarea metodelor de măsurare a zgomotului ambiental pentru a ajuta la combinarea rezultatelor lucrărilor de modelare cu scenariile de mediu existente.

Controlează zgomotul

Controlul zgomotului al sistemelor de stocare a energiei bateriei este un proces de îmbunătățire continuă. Dacă proiectarea și amenajarea echipamentelor generatoare de zgomot depășește limitele de zgomot asociate cu proiectul de inginerie, consultantul acustic trebuie să proiecteze noi soluții pentru reducerea nivelului de zgomot. Luând în considerare modelul sursă/cale/receptor, pot fi găsite soluții eficiente la problemele de zgomot.

Operatorii de sistem pot integra diverse măsuri de atenuare în modelul acustic al unității și al zonei înconjurătoare. Zgomotul poate fi controlat eficient numai dacă nivelurile de zgomot prezise îndeplinesc standardele de zgomot asociate cu sistemul de stocare a energiei bateriei.

Odată instalat sistemul de stocare a energiei bateriei, nivelurile de zgomot trebuie măsurate pentru a verifica conformitatea cu standardele de zgomot pentru amplasament. Acest lucru se face de obicei noaptea, când nivelul de zgomot este cel mai scăzut în mediu. Poate fi necesar să porniți și să opriți toate echipamentele sistemului de stocare a energiei bateriei pentru o perioadă de timp pentru a evalua pe deplin caracteristicile generale ale zgomotului.

Pentru echipamentul utilizat pentru măsurarea sunetului ambiental, acesta trebuie să respecte reglementările standard internaționale privind precizia echipamentului de măsurare. Aceste dispozitive sunt clasificate în funcție de aspecte precum acuratețea și performanța lor.