ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ จะเริ่มควบคุม 'เสียงรบกวน' ได้ที่ไหน?

Ethan Brush ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคของบริษัท Acentech ผู้ให้บริการด้านเสียงและเสียง เปิดเผยรายงานการวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้ ในรายงานของเขา เขาชี้ให้เห็นว่าในขณะที่ที่ดินเริ่มขาดแคลนมากขึ้น ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ก็ถูกนำมาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ ในพื้นที่ที่อยู่อาศัยที่มีประชากรหนาแน่น ซึ่งนำไปสู่การให้ความสนใจกับปัญหาเสียงรบกวนของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่เพิ่มมากขึ้น

เนื่องจากระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ได้รับความนิยมมากขึ้นและเริ่มมีการใช้งานในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น การขาดแคลนทรัพยากรที่ดินทำให้แนวโน้มนี้เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้นปัญหาเสียงรบกวนของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่และมาตรการควบคุมที่เกี่ยวข้องจึงมีความสำคัญมากขึ้น

ในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น เช่น ยุโรป ปัญหาเสียงของระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่มีความโดดเด่นเป็นพิเศษ และยังค่อยๆ รุนแรงขึ้นในประเทศและภูมิภาคต่างๆ เช่น สหรัฐอเมริกา และออสเตรเลีย เพื่อตอบสนองความท้าทายนี้ ผู้ผลิตระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่จำเป็นต้องใส่ใจมากขึ้นกับการออกแบบเสียงเพื่อให้ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ที่ตอบสนองความต้องการที่อยู่อาศัยของผู้อยู่อาศัย

แหล่งที่มาของเสียงรบกวน

Ø ระบบระบายความร้อน

ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ก็เหมือนกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ที่จะทำงานได้ดีที่สุดและปลอดภัยกว่าที่อุณหภูมิและความชื้นที่เหมาะสม ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องมีระบบระบายความร้อนด้วยอากาศหรือของเหลวหลายแบบ ระบบเหล่านี้มักสร้างเสียงรบกวน ซึ่งมาจากช่องระบายอากาศ พัดลม และปั๊ม และเสียงรบกวนนี้มักจะคงที่

Ø ชิ้นเก็บพลังงาน

PCS ที่เก็บพลังงานมีหน้าที่ในการแปลงไฟ DC ที่มาจากแบตเตอรี่เป็นไฟ AC สำหรับจ่ายไฟ ในระหว่างกระบวนการชาร์จ อินเวอร์เตอร์จะเรียงกระแสไฟ AC เป็นไฟ DC ในระหว่างกระบวนการแปลงพลังงานนี้ พลังงานระดับหนึ่งจะถูกแปลงเป็นความร้อน ดังนั้น จำเป็นต้องมีการระบายความร้อนเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป ซึ่งโดยปกติจะผ่านทางพัดลม ซึ่งก่อให้เกิดเสียงรบกวนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

กระบวนการแปลงไฟ DC เป็นไฟ AC เกี่ยวข้องกับการสลับความเร็วสูงเพื่อเปลี่ยนขั้ว (หรือทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้า) ในสหรัฐอเมริกา ความถี่ของไฟ AC คือ 60Hz ดังนั้นสวิตช์ความเร็วสูงจึงทำงานสองครั้งในหนึ่งวินาที กระบวนการนี้สร้างเสียงที่เป็นสองเท่าของความถี่ของแหล่งจ่ายไฟ (120Hz) และยังสร้างฮาร์โมนิกอื่นๆ ด้วย (เช่น 240Hz, 360Hz, 480Hz หรือความถี่ที่สูงกว่า)

หลายประเทศและภูมิภาคมีความถี่ AC 50Hz ดังนั้นฮาร์โมนิคที่ผลิตจึงแตกต่างกันเล็กน้อย (100Hz, 200Hz, 300Hz, 400Hz) เสียงเหล่านี้มักจะมีลักษณะเป็นหึ่ง เสียงเหล่านี้มักจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนกว่าในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงรบกวนพื้นหลังสูง สร้างความรำคาญให้กับผู้คนรอบข้าง

เสียงรบกวนภายในหม้อแปลงมีสามแหล่ง: เสียงแกน เสียงคอยล์ และเสียงพัดลม เสียงแกนกลางและคอยล์เกิดจากแรงแม่เหล็ก และคล้ายกับอินเวอร์เตอร์ หม้อแปลงยังสร้างเสียง 120Hz หรือ 100Hz และฮาร์โมนิกของพวกมันด้วย เสียงรบกวนประเภทที่สามมาจากพัดลมระบายความร้อนที่อยู่ด้านนอกหม้อแปลง แม้ว่าหม้อแปลงบางตัวจะใช้แผงระบายความร้อนแทนพัดลมก็ตาม ซึ่งเป็นทางเลือกที่เงียบกว่า

มาตรการบรรเทาผลกระทบ

Ø เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับมาตรฐานเสียง

โดยทั่วไป ประเทศและภูมิภาคต่างๆ ทั่วโลกปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านเสียงที่ชัดเจนซึ่งมีเป้าหมายเพื่อจำกัดการรบกวนทางเสียงจากโรงงานอุตสาหกรรมไปจนถึงพื้นที่อยู่อาศัย กฎระเบียบเหล่านี้มีรายละเอียดและความชัดเจนแตกต่างกันไป โดยบางฉบับระบุมาตรฐานและเงื่อนไขการปล่อยเสียงรบกวนโดยเฉพาะ ในขณะที่บางฉบับระบุเฉพาะขีดจำกัดเดซิเบล

ในบางภูมิภาค อาจยังไม่มีการกำหนดกฎเกณฑ์ด้านเสียงที่เกี่ยวข้องกับระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ อย่างไรก็ตาม ผู้พัฒนาระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ควรพิจารณาถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยรอบและปฏิกิริยาเชิงลบที่อาจเกิดขึ้นของผู้อยู่อาศัยอย่างเต็มที่ แม้ว่ากฎหมายจะไม่ได้กำหนดให้มีการลดเสียงรบกวนอย่างชัดเจนก็ตาม

ตัวอย่างเช่น มาตรฐานของสมาคมผู้ผลิตไฟฟ้าแห่งชาติ (NEMA) ในสหรัฐอเมริกากำหนดระดับเสียงรบกวนของอุปกรณ์ไฟฟ้าไว้อย่างชัดเจนเมื่อเป็นไปตามระดับ NEMA

นอกจากนี้ International Electrotechnical Commission (IEC) และ Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) ยังได้พัฒนามาตรฐานสำหรับเอาต์พุตเสียงของอุปกรณ์ไฟฟ้าประเภทต่างๆ ในทำนองเดียวกัน สถาบันเครื่องปรับอากาศ เครื่องทำความร้อน และการทำความเย็น (AHRI), สมาคมวิศวกรทำความร้อน เครื่องทำความเย็น และการปรับอากาศแห่งอเมริกา (ASHRAE), สถาบันมาตรฐานแห่งชาติแห่งอเมริกา (ANSI) และองค์การมาตรฐานสากล (ISO) ก็ได้เผยแพร่มาตรฐานสำหรับระบบทำความเย็นด้วยเช่นกัน

มาตรฐานเหล่านี้ไม่เพียงแต่ให้ข้อกำหนดสำหรับอุตสาหกรรมการจัดเก็บพลังงานเท่านั้น แต่ยังสามารถรวมเข้ากับข้อมูลการวัดเสียงจริงของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ เพื่อประเมินและจัดการเสียงของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่อย่างครอบคลุมมากขึ้น

Ø การสร้างแบบจำลองเสียงของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่

ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ ที่ปรึกษาด้านเสียงและผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคจำเป็นต้องระบุและกำหนดแหล่งกำเนิดเสียงหลักในอุปกรณ์ต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ ซัพพลายเออร์อุปกรณ์อาจให้ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับการปล่อยเสียงรบกวนของผลิตภัณฑ์ การใช้ข้อมูลนี้เพื่อสร้างแบบจำลองเสียง จะทำให้สามารถจำลองระดับเสียงที่สร้างโดยระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ในสภาพแวดล้อมโดยรอบ (เช่น พื้นที่อยู่อาศัย) ได้

โมเดลอะคูสติกไม่เพียงแต่รวมแหล่งกำเนิดเสียงของอุปกรณ์แต่ละชิ้นของระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่เท่านั้น แต่ยังคำนึงถึงลักษณะภูมิประเทศโดยรอบด้วย ผลการประเมินการสร้างแบบจำลองขั้นสุดท้ายจะถูกเปรียบเทียบกับมาตรฐานขีดจำกัดเสียงที่ใช้กับโครงการวิศวกรรม

ผู้ผลิตอุปกรณ์ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่บางรายไม่ได้ให้ข้อมูลเสียงรบกวนสำหรับผลิตภัณฑ์ของตน ในระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ อุปกรณ์ต่างๆ อาจมาจากซัพพลายเออร์หลายราย และการขาดข้อมูลบางอย่างจะเพิ่มความยากลำบากในการสร้างแบบจำลองระดับเสียงของระบบกักเก็บพลังงานอย่างแม่นยำอย่างไม่ต้องสงสัย

Ø วัดระดับเสียงรอบข้าง

กฎระเบียบด้านเสียงหลายข้อ (เช่น ของกรมคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแมสซาชูเซตส์) กำหนดว่าระดับเสียงของโรงงานอุตสาหกรรมจะต้องไม่เกินเกณฑ์ที่กำหนดของสภาพแวดล้อม จำเป็นต้องกำหนดระดับเสียงแวดล้อมเหล่านี้ก่อนที่จะติดตั้งโรงงานอุตสาหกรรมหรือเมื่อโรงงานปิดสนิท

โดยปกติแล้ว เสียงรอบข้างจะถูกวัดเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์หรือมากกว่านั้นในสภาพอากาศที่ค่อนข้างเงียบสงบ เพื่อให้ได้ลักษณะเฉพาะของสภาพแวดล้อมเสียงในสถานที่ปฏิบัติงานอย่างครอบคลุม เนื่องจากการจำกัดเสียงรบกวนเกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมในสถานที่ พื้นที่ที่เงียบสงบจึงต้องมีขีดจำกัดที่ต่ำกว่าพื้นที่ที่มีเสียงดัง

กฎระเบียบด้านเสียงในพื้นที่อื่นๆ มักกำหนดว่ามีขีดจำกัดสูงสุดคงที่สำหรับเสียงที่เกิดจากระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ สิ่งนี้อาจไม่จำเป็นต้องมีการตรวจสอบที่ไซต์งาน แต่โดยปกติแล้วจะแนะนำให้ใช้วิธีการวัดเสียงรบกวนรอบข้างเพื่อช่วยรวมผลลัพธ์ของการสร้างแบบจำลองเข้ากับสถานการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมที่มีอยู่

ควบคุมเสียงรบกวน

การควบคุมเสียงรบกวนของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่เป็นกระบวนการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง หากการออกแบบและการจัดวางอุปกรณ์สร้างเสียงรบกวนเกินขีดจำกัดด้านเสียงที่เกี่ยวข้องกับโครงการวิศวกรรม ที่ปรึกษาด้านเสียงจำเป็นต้องออกแบบโซลูชันใหม่เพื่อลดระดับเสียง เมื่อพิจารณาถึงโมเดลแหล่งที่มา/เส้นทาง/ตัวรับสัญญาณ จะสามารถพบวิธีแก้ไขปัญหาสัญญาณรบกวนที่มีประสิทธิภาพได้

ผู้ปฏิบัติงานระบบสามารถรวมมาตรการบรรเทาผลกระทบต่างๆ เข้ากับแบบจำลองเสียงของสิ่งอำนวยความสะดวกและพื้นที่โดยรอบได้ เสียงรบกวนสามารถควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพหากระดับเสียงที่คาดการณ์ไว้ตรงตามมาตรฐานเสียงรบกวนที่เกี่ยวข้องกับระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่

เมื่อติดตั้งระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่แล้ว จะต้องวัดระดับเสียงเพื่อตรวจสอบการปฏิบัติตามมาตรฐานเสียงรบกวนสำหรับไซต์งาน โดยปกติจะทำในเวลากลางคืนเมื่อระดับเสียงต่ำสุดในสิ่งแวดล้อม อาจจำเป็นต้องสตาร์ทและปิดอุปกรณ์ทั้งหมดของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่เป็นระยะเวลาหนึ่งเพื่อประเมินคุณลักษณะทางเสียงโดยรวมอย่างสมบูรณ์

สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ในการตรวจวัดเสียงสิ่งแวดล้อม จะต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดมาตรฐานสากลเกี่ยวกับความถูกต้องแม่นยำของอุปกรณ์ตรวจวัด อุปกรณ์เหล่านี้จัดประเภทตามแง่มุมต่างๆ เช่น ความแม่นยำและประสิทธิภาพ