Baterijski sistem za shranjevanje energije, kje začeti nadzorovati 'hrup'?

Ethan Brush, tehnični strokovnjak pri podjetju za hrup in akustične storitve Acentech, je nedavno izdal raziskovalno poročilo. V svojem poročilu je poudaril, da je zaradi vse manjšega pomanjkanja zemljišča vedno več sistemov za shranjevanje energije iz baterij nameščenih v gosto poseljenih stanovanjskih območjih, kar je privedlo do vse večje pozornosti problemu hrupa sistemov za shranjevanje energije iz baterij.

Ker postajajo baterijski sistemi za shranjevanje energije vse bolj priljubljeni in se začenjajo uporabljati v gosto poseljenih območjih, je zaradi pomanjkanja zemeljskih virov ta trend neizogiben. Zato postaja problem hrupa baterijskih sistemov za shranjevanje energije in ustrezni nadzorni ukrepi vse pomembnejši.

V gosto poseljenih območjih, kot je Evropa, je problem hrupa baterijskih sistemov za shranjevanje energije še posebej izrazit, postopoma pa se stopnjuje tudi v državah in regijah, kot sta Združene države in Avstralija. Da bi se soočili s tem izzivom, morajo proizvajalci baterijskih sistemov za shranjevanje energije posvetiti več pozornosti akustični zasnovi, da zagotovijo baterijske sisteme za shranjevanje energije, ki izpolnjujejo življenjske potrebe stanovalcev.

Vir hrupa

Ø Hladilni sistem

Baterijski sistemi za shranjevanje energije tako kot druge elektronske naprave najbolje in varneje delujejo pri primernih temperaturah in vlažnosti. V ta namen so potrebni različni zračni ali tekočinski hladilni sistemi. Ti sistemi pogosto ustvarjajo hrup, ki izvira iz zračnikov, ventilatorjev in črpalk, ta hrup pa je običajno stalen.

Ø PCS za shranjevanje energije

Shranjevanje energije PCS je odgovoren za pretvorbo enosmerne energije, ki jo zagotavlja baterija, v izmenični tok za napajanje. Med postopkom polnjenja pretvornik popravi izmenični tok v enosmerni tok. Med tem postopkom pretvorbe energije se določena stopnja energije pretvori v toploto, zato je potrebno hlajenje, da se prepreči pregrevanje, običajno prek ventilatorjev, ki neizogibno povzročajo hrup.

Postopek pretvorbe enosmernega toka v izmenični tok vključuje hitro preklapljanje za spremembo polarnosti (ali smeri toka). V Združenih državah Amerike je frekvenca izmeničnega toka 60 Hz, tako da se hitri preklop izvede dvakrat v eni sekundi. Ta postopek proizvaja zvok, ki je dvakrat večji od frekvence napajanja (120 Hz), proizvaja pa tudi druge harmonike (kot so 240 Hz, 360 Hz, 480 Hz ali višje frekvence).

Številne države in regije imajo frekvenco izmeničnega toka 50 Hz, zato so harmoniki, ki jih proizvaja, nekoliko drugačni (100 Hz, 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz). Ti zvoki imajo običajno značilnost brnenja. Ti zvoki so pogosto bolj opazni v okoljih z visokim hrupom v ozadju in povzročajo motnje ljudem okoli njih.

V transformatorju obstajajo trije viri hrupa: hrup jedra, hrup tuljave in hrup ventilatorja. Hrup jedra in tuljave povzročajo magnetne sile in podobno kot pretvorniki tudi transformatorji proizvajajo zvoke 120 Hz ali 100 Hz in njihove harmonike. Tretja vrsta hrupa izvira iz hladilnega ventilatorja zunaj transformatorja, čeprav nekateri transformatorji namesto ventilatorjev uporabljajo hladilna telesa, kar je tišja možnost.

Omilitveni ukrepi

Ø Izvedite več o standardih hrupa

Države in regije na splošno sledijo jasnim predpisom glede hrupa, katerih cilj je omejiti hrupne motnje iz industrijskih objektov v stanovanjska območja. Ti predpisi se razlikujejo po podrobnostih in jasnosti, pri čemer nekateri določajo posebne standarde in pogoje za emisije hrupa, drugi pa samo omejitve decibelov.

V nekaterih regijah predpisi glede hrupa v zvezi s sistemi za shranjevanje energije iz baterij morda še niso vzpostavljeni. Kljub temu bi morali razvijalci baterijskih sistemov za shranjevanje energije v celoti upoštevati tudi vpliv na okolico in morebitne negativne odzive prebivalcev, tudi če zakonodaja izrecno ne zahteva zmanjšanja hrupa.

Na primer, standardi Nacionalnega združenja proizvajalcev električne opreme (NEMA) v Združenih državah jasno opredeljujejo ravni hrupa električne opreme, ko ustrezajo oceni NEMA.

Poleg tega sta Mednarodna komisija za elektrotehniko (IEC) in Inštitut inženirjev elektrotehnike in elektronike (IEEE) razvila tudi standarde za zvočni izhod različnih vrst električne opreme. Podobno so Inštitut za klimatizacijo, ogrevanje in hlajenje (AHRI), Ameriško združenje inženirjev za ogrevanje, hlajenje in klimatizacijo (ASHRAE), Ameriški nacionalni inštitut za standarde (ANSI) in Mednarodna organizacija za standarde (ISO) prav tako objavili standarde za hladilne sisteme.

Ti standardi ne zagotavljajo samo specifikacij za industrijo shranjevanja energije, ampak jih je mogoče združiti tudi z dejanskimi podatki o meritvah zvoka sistemov za shranjevanje energije iz baterij, da bi celoviteje ocenili in upravljali hrup sistemov za shranjevanje energije iz baterij.

Ø Zvočno modeliranje baterijskih sistemov za shranjevanje energije

Med fazo načrtovanja baterijskih sistemov za shranjevanje energije morajo akustični svetovalci in tehnični strokovnjaki natančno prepoznati in določiti glavne vire zvoka v različni opremi. Dobavitelji opreme lahko zagotovijo podrobne podatke o emisijah hrupa izdelka. Z uporabo teh podatkov za izdelavo akustičnega modela je mogoče simulirati raven hrupa, ki ga ustvari sistem za shranjevanje energije baterije v okolju, ki ga obdaja (kot je stanovanjsko območje).

Akustični model ne vključuje le zvočnih virov vsake naprave akumulatorskega sistema za shranjevanje energije, temveč upošteva tudi značilnosti okoliškega terena. Končni rezultati vrednotenja modeliranja bodo primerjani s standardi mejnih vrednosti hrupa, ki veljajo za inženirski projekt.

Vsi proizvajalci opreme za sisteme za shranjevanje energije iz baterij ne zagotavljajo podatkov o hrupu za svoje izdelke. V baterijskem sistemu za shranjevanje energije lahko različna oprema prihaja od več različnih dobaviteljev, pomanjkanje določenih informacij pa nedvomno poveča težave pri natančnem modeliranju ravni hrupa sistema za shranjevanje energije.

Ø Izmerite ravni hrupa v okolju

Številni predpisi glede hrupa (kot so predpisi Ministrstva za varstvo okolja Massachusettsa) določajo, da ravni hrupa v industrijskih objektih ne smejo preseči določenih pragov okoljskih pogojev. Te ravni hrupa v okolju je treba določiti pred namestitvijo industrijskega objekta ali ko je objekt popolnoma zaprt.

Običajno se zvok iz okolja meri en teden ali več v razmeroma tihih vremenskih razmerah, da se pridobi celovita karakterizacija zvočnega okolja na kraju samem. Ker so mejne vrednosti hrupa povezane z okoljskimi razmerami na kraju samem, so za mirna območja potrebne nižje mejne vrednosti kot za hrupna območja.

Predpisi o hrupu na drugih področjih pogosto določajo fiksno zgornjo mejo hrupa, ki ga ustvarjajo sistemi za shranjevanje energije iz baterij. To morda ne bo zahtevalo preverjanja na kraju samem, vendar je običajno priporočljivo uporabiti metode merjenja okoljskega hrupa, ki pomagajo združiti rezultate modeliranja z obstoječimi okoljskimi scenariji.

Nadzor hrupa

Nadzor hrupa baterijskih sistemov za shranjevanje energije je proces nenehnega izboljševanja. Če zasnova in postavitev opreme, ki povzroča hrup, presega mejne vrednosti hrupa, povezane z inženirskim projektom, mora akustični svetovalec oblikovati nove rešitve za zmanjšanje ravni hrupa. Z upoštevanjem modela vir/pot/sprejemnik je mogoče najti učinkovite rešitve za težave s šumom.

Sistemski operaterji lahko različne omilitvene ukrepe vključijo v akustični model objekta in okolice. Hrup je mogoče učinkovito nadzorovati le, če predvidene ravni hrupa ustrezajo standardom hrupa, povezanim s sistemom za shranjevanje energije baterije.

Ko je baterijski sistem za shranjevanje energije nameščen, je treba izmeriti ravni hrupa, da se preveri skladnost s standardi hrupa za lokacijo. To se običajno izvaja ponoči, ko je raven hrupa v okolju najnižja. Morda bo treba za nekaj časa zagnati in izklopiti vso opremo sistema za shranjevanje energije baterije, da se v celoti ocenijo njegove splošne značilnosti hrupa.

Oprema, ki se uporablja za merjenje okoljskega hrupa, mora biti v skladu z mednarodnimi standardnimi predpisi o natančnosti merilne opreme. Te naprave so razvrščene glede na vidike, kot sta njihova natančnost in zmogljivost.