Mfumo wa kuhifadhi nishati ya betri, wapi pa kuanzia kudhibiti 'kelele'?

Ethan Brush, mtaalam wa kiufundi katika kampuni ya huduma za kelele na akustisk ya Acente, hivi karibuni alitoa ripoti ya utafiti. Katika ripoti yake, alidokeza kwamba kadiri ardhi inavyozidi kuwa adimu, mifumo zaidi na zaidi ya kuhifadhi nishati ya betri inasambazwa katika maeneo ya makazi yenye watu wengi, jambo ambalo limesababisha kuongezeka kwa umakini kwa shida ya kelele ya mifumo ya kuhifadhi nishati ya betri.

Mifumo ya uhifadhi wa nishati ya betri inapozidi kuwa maarufu na kuanza kutumwa katika maeneo yenye watu wengi, uhaba wa rasilimali za ardhi hufanya mwelekeo huu kuepukika. Kwa hiyo, tatizo la kelele la mifumo ya uhifadhi wa nishati ya betri na hatua zinazolingana za udhibiti zimezidi kuwa muhimu.

Katika maeneo yenye watu wengi kama vile Ulaya, tatizo la kelele la mifumo ya hifadhi ya nishati ya betri ni maarufu sana, na pia linaongezeka polepole katika nchi na maeneo kama vile Marekani na Australia. Ili kukabiliana na changamoto hii, watengenezaji wa mfumo wa kuhifadhi nishati ya betri wanahitaji kuzingatia zaidi muundo wa sauti ili kutoa mifumo ya uhifadhi wa nishati ya betri ambayo inakidhi mahitaji ya maisha ya wakaazi.

Chanzo cha kelele

Ø Mfumo wa kupoeza

Mifumo ya kuhifadhi nishati ya betri, kama vile vifaa vingine vya kielektroniki, hufanya kazi vizuri na salama katika halijoto na unyevunyevu unaofaa. Ili kufikia mwisho huu, mifumo mbalimbali ya baridi ya hewa au kioevu inahitajika. Mifumo hii mara nyingi hutoa kelele, ambayo hutoka kwa matundu, feni, na pampu, na kelele hii kawaida huwa ya kila wakati.

Ø Kompyuta za Kuhifadhi Nishati

PCS ya hifadhi ya nishati ina jukumu la kubadilisha nishati ya DC inayotolewa na betri kuwa nishati ya AC kwa usambazaji wa nishati. Wakati wa mchakato wa kuchaji, kibadilishaji kigeuzi hurekebisha nishati ya AC kwa nguvu ya DC. Wakati wa mchakato huu wa ubadilishaji wa nguvu, kiwango fulani cha nishati hubadilishwa kuwa joto, hivyo baridi inahitajika ili kuzuia overheating, kwa kawaida kupitia feni, ambayo bila shaka hutoa kelele.

Mchakato wa kubadilisha nguvu ya DC hadi nguvu ya AC inahusisha ubadilishaji wa kasi ya juu ili kubadilisha polarity (au mwelekeo wa mtiririko wa sasa). Nchini Marekani, mzunguko wa nguvu za AC ni 60Hz, hivyo kubadili kwa kasi ya juu kunafanyika mara mbili kwa sekunde moja. Mchakato huu hutoa sauti ambayo ni mara mbili ya mzunguko wa usambazaji wa nishati (120Hz), na pia hutoa sauti zingine (kama vile 240Hz, 360Hz, 480Hz au masafa ya juu zaidi).

Nchi na maeneo mengi yana mzunguko wa AC wa 50Hz, hivyo harmonics inazalisha ni tofauti kidogo (100Hz, 200Hz, 300Hz, 400Hz). Sauti hizi kwa kawaida huwa na sifa ya mlio. Kelele hizi mara nyingi huonekana zaidi katika mazingira yenye kelele ya juu ya chinichini, na kusababisha kero kwa watu walio karibu nao.

Kuna vyanzo vitatu vya kelele ndani ya transformer: kelele ya msingi, kelele ya coil, na kelele ya shabiki. Kelele ya msingi na coil husababishwa na nguvu za sumaku, na sawa na inverters, transfoma pia huzalisha sauti 120Hz au 100Hz na harmonics zao. Aina ya tatu ya kelele hutoka kwa feni ya kupoeza nje ya kibadilishaji, ingawa baadhi ya transfoma hutumia sinki za joto badala ya feni, ambayo ni chaguo tulivu zaidi.

Hatua za kupunguza

Ø Jifunze zaidi kuhusu viwango vya kelele

Ulimwenguni, nchi na maeneo kwa ujumla hufuata kanuni za wazi za kelele zinazolenga kupunguza usumbufu wa kelele kutoka kwa vifaa vya viwandani hadi maeneo ya makazi. Kanuni hizi hutofautiana kwa undani na uwazi, huku baadhi zikibainisha viwango na masharti mahususi ya utoaji wa kelele, huku nyingine zikibainisha tu vikomo vya desibeli.

Katika baadhi ya maeneo, kanuni za kelele zinazohusiana na mifumo ya hifadhi ya nishati ya betri huenda bado hazijaanzishwa. Hata hivyo, watengenezaji wa mifumo ya hifadhi ya nishati ya betri wanapaswa pia kuzingatia kikamilifu athari kwa mazingira yanayozunguka na uwezekano wa athari hasi za wakazi, hata kama sheria haihitaji kwa uwazi kupunguza kelele.

Kwa mfano, viwango vya Chama cha Kitaifa cha Watengenezaji Umeme (NEMA) nchini Marekani hufafanua wazi viwango vya kelele vya vifaa vya umeme vinapofikia ukadiriaji wa NEMA.

Aidha, Tume ya Kimataifa ya Ufundi Electrotechnical (IEC) na Taasisi ya Wahandisi wa Umeme na Elektroniki (IEEE) pia wameandaa viwango vya utoaji wa sauti za aina mbalimbali za vifaa vya umeme. Vile vile, Taasisi ya Kiyoyozi, Upashaji joto na Majokofu (AHRI), Jumuiya ya Kimarekani ya Wahandisi wa Kupasha joto, Jokofu na Viyoyozi (ASHRAE), Taasisi ya Viwango vya Kitaifa ya Amerika (ANSI), na Shirika la Viwango la Kimataifa (ISO) pia wamechapisha viwango vya mifumo ya majokofu.

Viwango hivi sio tu vinatoa vipimo vya tasnia ya uhifadhi wa nishati, lakini pia vinaweza kuunganishwa na data halisi ya kipimo cha sauti ya mifumo ya uhifadhi wa nishati ya betri ili kutathmini kwa kina zaidi na kudhibiti kelele za mifumo ya hifadhi ya nishati ya betri.

Ø Muundo wa sauti wa mifumo ya kuhifadhi nishati ya betri

Wakati wa awamu ya kubuni ya mifumo ya kuhifadhi nishati ya betri, washauri wa acoustic na wataalam wa kiufundi wanahitaji kutambua kwa usahihi na kuamua vyanzo kuu vya sauti katika vifaa mbalimbali. Wasambazaji wa vifaa wanaweza kutoa data ya kina kuhusu utoaji wa kelele za bidhaa. Kwa kutumia data hii kuunda muundo wa akustisk, kiwango cha sauti kinachozalishwa na mfumo wa hifadhi ya nishati ya betri katika mazingira yake (kama vile eneo la makazi) kinaweza kuigwa.

Mfano wa acoustic haujumuishi tu vyanzo vya sauti vya kila kifaa cha mfumo wa hifadhi ya nishati ya betri, lakini pia huzingatia sifa za eneo la jirani. Matokeo ya mwisho ya tathmini ya kielelezo yatalinganishwa na viwango vya kikomo vya kelele vinavyotumika kwa mradi wa uhandisi.

Sio watengenezaji wote wa vifaa vya mfumo wa kuhifadhi nishati ya betri hutoa data ya kelele kwa bidhaa zao. Katika mfumo wa uhifadhi wa nishati ya betri, vifaa mbalimbali vinaweza kutoka kwa wasambazaji mbalimbali tofauti, na ukosefu wa taarifa fulani bila shaka huongeza ugumu wa kuiga kwa usahihi kiwango cha kelele cha mfumo wa kuhifadhi nishati.

Ø Pima viwango vya sauti iliyoko

Kanuni nyingi za kelele (kama vile zile za Idara ya Ulinzi wa Mazingira ya Massachusetts) zinasema kwamba viwango vya sauti vya vifaa vya viwandani lazima visizidi vizingiti fulani vya hali ya mazingira. Viwango hivi vya sauti vinavyozunguka vinahitaji kutambuliwa kabla ya kituo cha viwanda kusakinishwa au wakati kituo kimefungwa kabisa.

Kwa kawaida, sauti tulivu hupimwa kwa wiki moja au zaidi katika hali ya hewa tulivu kiasi ili kupata sifa za kina za mazingira ya sauti kwenye tovuti. Kwa sababu vikomo vya kelele vinahusiana na hali ya mazingira kwenye tovuti, maeneo tulivu yanahitaji mipaka ya chini kuliko maeneo yenye kelele.

Kanuni za kelele katika maeneo mengine mara nyingi hutaja kwamba kuna kikomo cha juu kilichowekwa juu ya kelele inayotokana na mifumo ya kuhifadhi nishati ya betri. Huenda hili lisihitaji uthibitishaji kwenye tovuti, lakini kwa kawaida hupendekezwa kutumia mbinu za kupima kelele iliyoko ili kusaidia kuchanganya matokeo ya kazi ya uundaji mfano na hali zilizopo za mazingira.

Dhibiti kelele

Udhibiti wa kelele wa mifumo ya uhifadhi wa nishati ya betri ni mchakato unaoendelea wa uboreshaji. Ikiwa muundo na mpangilio wa vifaa vya kuzalisha kelele unazidi mipaka ya kelele inayohusishwa na mradi wa uhandisi, mshauri wa acoustic anahitaji kubuni ufumbuzi mpya ili kupunguza viwango vya kelele. Kwa kuzingatia mfano wa chanzo/njia/mpokeaji, masuluhisho madhubuti ya matatizo ya kelele yanaweza kupatikana.

Waendeshaji wa mfumo wanaweza kuunganisha hatua mbalimbali za kupunguza katika mfano wa acoustic wa kituo na eneo jirani. Kelele inaweza tu kudhibitiwa kwa ufanisi ikiwa viwango vya sauti vilivyotabiriwa vinafikia viwango vya kelele vinavyohusishwa na mfumo wa kuhifadhi nishati ya betri.

Mara tu mfumo wa kuhifadhi nishati ya betri unaposakinishwa, viwango vya sauti vinahitaji kupimwa ili kuthibitisha ufuasi wa viwango vya kelele vya tovuti. Hii kawaida hufanywa usiku wakati kiwango cha kelele kiko chini zaidi katika mazingira. Huenda ikahitajika kuanza na kuzima vifaa vyote vya mfumo wa hifadhi ya nishati ya betri kwa muda fulani ili kutathmini kikamilifu sifa zake za jumla za kelele.

Kwa kifaa kinachotumiwa kupima sauti ya mazingira, kinahitaji kuzingatia kanuni za kiwango cha kimataifa kuhusu usahihi wa vifaa vya kupima. Vifaa hivi huainishwa kulingana na vipengele kama vile usahihi na utendaji wake.