Badanie hałasu turbin wiatrowych
Piotr KUBSKI
Katedra Techniki Cieplnej Politechniki Gdańskiej
STRESZCZENIE
Opierając się na stosownej normie w referacie przedstawiono główne zasady pomiaru hałasu turbin wiatrowych. Omówiono zarys stosownej metodyki oraz określono niezbędne przyrządy pomiarowe do pomiaru wielkości zarówno akustycznych, jak i nie akustycznych. Podano zalecane pomiary i procedury pomiarowe wraz z procedurami korekcji uzyskanych wielkości pomiarowych. Wreszcie ściśle określono podstawowe informacje niezbędne do zamieszczenia w sprawozdaniu z przeprowadzonych badań.
WPROWADZENIE
Energetyka wiatrowa to jeden z zasadniczych elementów zrównoważonego rozwoju kraju. Obok innych, alternatywnych wobec energetyki opartej na procesie spalania organicznych paliw kopalnych, znalazła ona miejsce w przyjętej 23 sierpnia 2001 r. uchwałą Sejmu Strategii rozwoju energetyki odnawialnej. Dokument ten wyznaczył cele ilościowe udziału energii ze zródeł odnawialnych w latach 2010 i 2020 odpowiednio na poziomie 7,5 % i 14 % w bilansie energii pierwotnej. Strategia w swej treści przewiduje 3 scenariusze rozwoju odnawialnych ˇródeł energii, przy czym każdy z nich oparty jest na innym założeniu odnośnie produkcji energii elektrycznej. Scenariusze te zakładają udział energii produkowanej ze ˇródeł odnawialnych na kolejnych poziomach 7,5 , 9,0 i 12,5 % całkowitej produkcji energii elektrycznej w Polsce w 2010 r. Chociaż udział energii wyprodukowanej w elektrowniach wiatrowych stanowić będzie niewielki procent całkowitej produkcji energii ze ˇródeł odnawialnych, to jednak jej udział w bilansie energii elektrycznej ze ˇródeł odnawialnych w roku 2010 będzie znacznie większy i przewiduje się, że będzie wynosić w zależności od realizowanego scenariusza odpowiednio od 8,5 % (600 MW przyrostu mocy zainstalowanej w elektrowniach wiatrowych) do 13,7 % (1600 MW). Warto tu jeszcze dodać, że w oparciu o zapisy Strategii jako wsparcie jej wdrożenia opracowano w Ministerstwie Środowiska Program rozwoju energetyki wiatrowej na lata 2002-2005. W ramach rozwoju krajowej energetyki wiatrowej powstała największa w tej chwili elektrownia wiatrowa w Cisowie nad morzem (9 turbin o łącznej mocy 18 MW). W ostatnich latach powstały nad Bałtykiem mnę jeszcze elektrownie wiatrowe, np. 5 MW w Barzycach. W samym woj. pomorskim można wskazać kilkanaście miejsc, gdzie planowana jest budowa farm wiatrowych, każda, po ok. 20-30 turbin, przykładowo m. in. w okolicach Ustki, Karwii, Słupska i Bytowa.
Nie tylko w krajobrazie Wybrzeża zaczynają się pojawiać turbiny wiatrowe. W okolicy Bełchatowa na zwałowisku kopalni węgla brunatnego, o wysokości ok. 200 m, już wkrótce przewiduje się instalację farmy ok. 30. turbin wiatrowych o łącznej mocy ok. 50 MW.
Tak poważny realizowany i prognozowany rozwój energetyki wiatrowej wymaga także dysponowania stosownymi normami badawczymi. Znana jest norma europejska IEC 61400 Wind turbinę generator systems (Aerogenerateurs, Windenergieanlagen). W ramach prac stosownej komisji Polskiego Komitetu Normalizacyjnego zostały już opracowane dwie części tej normy znanej jako Turbozespoły wiatrowe.
Omówieniu normy IEC 61400-12:1998, znanej w wersji krajowej jako Turbozespoły wiatrowe. Część 12: Badania energetyczne (PrPN-EN 61400-12), był poświęcony referat oraz publikacja o zasadach eksperymentalnego wyznaczania mocy turbin wiatrowych. Niniejsze opracowanie zawiera najważniejsze informacje dotyczące badania hałasu turbin wiatrowych. Informacje te pochodzą z polskiej wersji arkusza normy europejskiej IEC 61400-11, ustanowionej w listopadzie 1998 r, zatytułowanej Wind turbine generator systems. Part 11: Acoustic noise measurement techniąues (IEC 61400-11:1998). Została już opracowana jej wersja polska , jako projekt normy do ustanowienia, zatytułowana Turbozespoły wiatrowe. Części 1: Procedury pomiaru hałasu (PrPN-EN 61400-11).
Wiadomo, że pracy każdej elektrowni wiatrowej towarzyszy hałas. Pochodzi on od obracających się łopat, wirnika generatora i przekładni. Zwykle jego natężenie nie jest duże, ale jest on jednak monotonny, przez co ujemnie oddziaływuje na psychikę człowieka. Dlatego też opracowano normę badania hałasu generowanego przez turbinę wiatrową, by można było go racjonalnie ocenić i właściwie dobrać strefy ochronne.
POSTANOWIENIA OGÓLNE
Rozpatrywana norma zawiera wskazówki odnośnie pomiaru, analizy uzyskanych wyników i sposobu opracowywania sprawozdań dotyczących złożonych przypadków emisji hałasu turbozespołów wiatrowych. Oczekuje się, że norma ta będzie użyteczna nie tylko podczas projektowania instalacji, wytwarzania, dopuszczania do ruchu, ale także w czasie prowadzenia ruchu, eksploatacji i regulacji turbin. Zawiera ona zatem procedury pomiarowe i sprawozdawcze, które powinny zapewnić uzyskanie zarówno dokładnych wyników, ale i wzajemnie porównywalnych, uzyskiwanych podczas badań prowadzonych przez różne zespoły pomiarowe.
Część wstępna normy zawiera postanowienia ogólne, które obejmują głównie: zakres normy, definicje wykorzystanych pojęć oraz używane symbole i jednostki. W rozdziale drugim przedstawiono zarys metody, zaś w trzecim wskazano aparaturę pomiarową z rozbiciem na aparaturę do pomiarów wielkości akustycznych i nie akustycznych wraz procedurą jej wzorcowania. Kolejny rozdział normy dotyczy pomiarów i procedur pomiarpwych, obejmujących zarówno wskazanie położenia układu pomiarowego, jak i przebiegu pomiarów wielkości akustycznych i nie akustycznych. W rozdziale piątym podano procedury korekcji następujących wielkości: prędkości i kierunkowości wiatru, uwzględnienia hałasu tła, poziomu mocy akustycznej, zarówno w pasmach oktawowych, jak i tercjowych, oraz wreszcie tonalności. Ostatni rozdział zawiera wykaz podstawowych informacji niezbędnych do zamieszczenia w sprawozdaniu. Wykaz ten obejmuje takie informacje, jak charakterystyka turbiny wiatrowej, środowisko fizyczne, zastosowana aparatura pomiarowa, zestawienie wielkości pomiarowych zarówno akustycznych, jak i nie akustycznych a także określenie niepewności wyniku pomiaru. Ponadto norma zawiera stosowne tablice, rysunki i załącznik.
Wśród tablic znajdują się tablice określające efektywną szerokość pasma hałasu, szorstkość terenu oraz szerokości pasm krytycznych. Z kolei rysunki zawierają m.in. dwurzutowy schemat montażu mikrofonu, standardowe rozmieszczenie pozycji pomiarowych mikrofonu oraz dopuszczalny obszar położeń masztu meteorologicznego. W załącznikach podano inne charakterystyki emisji hałasu przez turbiny wiatrowe wraz z ich oceną ilościową, kryteria dotyczące wyboru wyposażenia do rejestracji i odtwarzania, ocenę turbulencji oraz ocenę niepewności wyniku pomiaru.
Głównym celem rozpatrywanej normy jest więc sformułowanie jednolitej metodyki, która zapewni spójność i dokładność pomiaru, a także podanie metodyki obejmującej analizę emisji hałasu przez turbozespoły wiatrowe. Poniżej zostaną bliżej przedstawione główne części normy.
PROCEDURY POMIARU HAŁASU
W tym fragmencie normy podano jej zakres, wymieniono normy przywołane, przytoczono niezbędne definicje, podano najczęściej używane symbole i jednostki wielkości fizycznych.
Norma nie jest ograniczona do turbiny szczególnego rodzaju lub typu, bowiem procedury opisane w niniejszej normie pozwalają na pełny opis emisji hałasu spotykanych turbin wiatrowych. Określono zatem procedury pomiaru hałasu umożliwiające wyznaczenie charakterystyki jego emisji generowanej przez turbinę wiatrową. Wymaga to zastosowania metod pomiarowych odpowiednich do oceny emisji hałasu w miejscach w pobliżu maszyny, lecz dostatecznie od niej odległych, aby można było mówić o skończonych rozmiarach ˇródła. Opisane procedury różnią się nieco od procedur stosowanych do oceny hałasu podczas innych badań nad hałasem występującyni w środowisku człowieka. Różnice te mają na celu ułatwienie określenia charakterystyki hałasu turbiny wiatrowej ze względu na zakres prędkości i kierunku wiatru. Proponowana zaś normalizacja procedur pomiarowych ułatwi również wzajemne porównanie różnych turbin wiatrowych.
Procedury określające metodykę umożliwiającą scharakteryzowanie emisji hałasu pojedynczego zespołu turbiny wiatrowej obejmują:
- lokalizację miejsc pomiarów akustycznych;- wymagania dotyczące akwizycji danych akustycznych, meteorologicznych- analizę uzyskanych danych i zawartość sprawozdania;- definicję parametrów emisji hałasu
Normy przywołane związane z badaniem hałasu dotyczą przede wszystkim techniki pomiaru dzwięków, w tym z zakresu elektroakustyki.
Podstawowe definicje
Do podstawowych definicji wykorzystanych w normie zaliczono takie pojęcia, jak wielkości referencyjne (dla porównania wyników badań różnych turbin) i odniesienia. Przykładowo można tutaj wymienić takie wielkości, jak:
referencyjna prędkość wiatru : prędkość wiatru równa 8 m/s w warunkach referencyjnych (wzniesienie 10 m, szorstkość terenu równa 0,05 m), stosowana do obliczeń poziomu mocy akustycznej,
poziom mocy akustycznej (w decybelach) :odniesiony do l pW i skorygowany charakterystyką częstotliwościową A poziom mocy akustycznej punktowego ˇródła dˇwięku umieszczonego w środku wirnika i charakteryzującego się taką samą emisją w kierunku zawietrznym jak mierzona turbina wiatrowa przy referencyjnej prędkości wiatru,
kierunkowość (w decybelach): różnica między poziomami ciśnienia akustycznego skorygowanymi charakterystyką częstotliwościową A, mierzonymi w określonych pozycjach pomiarowych a poziomami mierzonymi w pozycji odniesienia za turbiną, sprowadzonymi do tej samej odległości od środka wirnika turbiny,
kąt rozpraszania (w stopniach): kąt między płaszczyzną płyty z mikrofonem a linią łączącą mikrofon ze środkiem wirnika,
odległość referencyjna (w metrach): nominalna odległość pozioma od środka podstawy turbiny wiatrowej do każdej z założonych pozycji mikrofonu,
wysokość referencyjna f (w metrach): wysokość 10 m stosowana przy przeliczaniu prędkości wiatru na warunki odniesienia,
szorstkość referencyjna (w metrach) : szorstkość 0,05 m stosowana przy przeliczaniu prędkości wiatru na warunki odniesienia,
poziom ciśnienia akustycznego (w decybelach): 10-krotna wartość logarytmu dziesiętnego ze stosunku wartości średniokwadratowej ciśnienia akustycznego do kwadratu referencyjnego ciśnienia akustycznego wynoszącego 20 uPa,
znormalizowana prędkość wiatru (w metrach na sekundę): prędkość wiatru przeliczona na warunki odniesienia (wysokość 10 m i szorstkość 0,05 m) za pomocą profilu logarytmicznego,
tonalność dzwięku (w decybelach): różnica między poziomem tonu a poziomem hałasu maskującego w paśmie krytycznym wokół tego tonu.
ZARYS METODY
W niniejszej części omawianej normy określono procedury przewidziane do stosowania podczas pomiaru, analizy i protokołowania wartości emisji hałasu turbin wiatrowych. Celem zapewnienia należytej dokładności i wzajemnej zgodności pomiarów wielkości akustycznych i nie akustycznych, określono wymagania dotyczące aparatury pomiarowej i jej wzorcowania. Przedstawiono również pomiary wielkości nie akustycznych niezbędne do określenia warunków atmosferycznych, przy których wyznacza się emisję hałasu. Podano wszystkie mierzone i rejestrowane parametry, jak również wymagane metody redukcji danych.
Stosując metodę opisaną w niniejszej normie wyznacza się poziom mocy akustycznej skorygowany charakterystyką częstotliwościową, jego zmienność z prędkością wiatru i kierunkowość dla poszczególnych turbin wiatrowych.. Podczas pomiarów wyznacza się poziomy ciśnienia akustycznego w pasmach oktawowych i tercjowych, jak również widma wąskopasmowe.
Celem zminimalizowania wpływu ukształtowania terenu, warunków atmosferycznych i szumu wiatru, pomiary wykonuje się w położeniach bliskich turbiny. Celem uwzględnienia rozmiaru badanej turbiny, stosuje się odległość referencyjną uwzględniającą jej rozmiary. Pomiary są wykonywane za pomocą mikrofonu usytuowanego na płycie umieszczonej na ziemi celem zredukowania generowanego w mikrofonie szumu wiatru i zminimalizowania wpływu różnych rodzajów gruntu.
Pomiary poziomu ciśnienia akustycznego i prędkości wiatru dokonywane są jednocześnie w krótkich przedziałach czasu i szerokim zakresie prędkości wiatru. Pomierzone prędkości wiatru przelicza się na odpowiednie prędkości wiatru na wysokości referencyjnej i przy referencyjnej szorstkości terenu. Poziom ciśnienia akustycznego przy referencyjnej prędkości wiatru wyznacza się z uzyskanej linii regresji korelującej poziomy ciśnienia akustycznego z prędkościami wiatru. Na podstawie poziomu ciśnienia akustycznego oblicza się poziom mocy akustycznej skorygowany charakterystyką częstotliwościową A. Kierunkowość wyznacza się, porównując poziomy ciśnienia akustycznego skorygowane charakterystyką częstotliwościową A, w trzech dodatkowych położeniach wokół turbiny przy poziomie określonym położeniem odniesienia. Do niniejszej normy dołączono załączniki informacyjne obejmujące:
- inne charakterystyki akustyczne turbiny, jakie można zamieścić w sprawozdaniu;- kryteria dotyczące wyposażenia do rejestracji i odtwarzania danych;- ocenę natężenia turbulencji;- ocenę niepewności wyniku pomiaru.
APARATURA POMIAROWA
W tym fragmencie normy omówiono osobno aparaturę do pomiaru wielkości akustycznych i nie akustycznych.
Aparatura do pomiaru wielkości akustycznych
Przeprowadzenie pomiarów akustycznych zgodnie z niniejszą normą wymaga zastosowania następującego wyposażenia:
- aparatura niezbędna do wyznaczenia równoważnego poziomu ciśnienia akustycznego - aparatura do wyznaczania widm w pasmach oktawowych i tercjowych;- aparatura do wyznaczania widm wąskopasmowych;- mikrofon z powierzchnią odbijającą i osłoną przeciwwietrzną;- kalibrator akustyczny;- układy do rejestracji i odtwarzania danych.
Aparatura do pomiaru wielkości nie akustycznych
Dla przeprowadzenia pomiarów wielkości nie akustycznych przewidzianych w niniejszej normie potrzebne jest następujące wyposażenie:
- wiatromierze;- przetwornik mocy elektrycznej;- przetwornik kierunku wiatru;- przyrządy do pomiaru odległości,- przyrządy do pomiaru temperatury i ciśnienia powietrza.
W niniejszym tekście ograniczono się jedynie do wymienienia konkretnych urządzeń pomiarowych, natomiast w normie określono szczegółowe wymagania odnośnie każdego zastosowanego urządzenia pomiarowego. Podano również szczegółowe zasady wzorcowania tych urządzeń.
POMIARY I PROCEDURY POMIAROWE
Położenia pomiarowe
Uzyskanie pełnej charakterystyki emisji hałasu turbiny wiatrowej wymaga wykorzystania czterech pozycji pomiarowych ustawienia mikrofonów, w tym jednej tzw. pozycji odniesienia oraz trzech pozycji roboczych. Pozycje te precyzyjnie określa norma uwzględniając główne wymiary geometryczne turbiny a także kierunek wiatru. Warto podkreślić, że pozycje pomiarowe należy dobrać tak, aby obliczony wpływ konstrukcji odbijających, takich jak budynki lub ściany, nie przekraczał 0,2 dB.
Prędkość wiatru i jego kierunek
Określono precyzyjnie położenie wiatromierza pomiarowego i przetwornika kierunku wiatru, z zastrzeżeniem, że podczas badań wiatromierz pomiarowy nie powinien znaleˇć się w obszarze śladu aerodynamicznego jakiejkolwiek części wirnika innej turbiny lub innej konstrukcji. Uważa się, że ślad aerodynamiczny turbiny rozciąga się na odległość 10 średnic wirnika za turbiną. Przetworniki prędkości i kierunku wiatru należy instalować tak, by wzajemnie na siebie nie oddziaływały.
Pomiary wielkości akustycznych
Do pełnego scharakteryzowania emisji hałasu turbiny potrzebne są następujące pomiary akustyczne obejmujące :
- poziom mocy akustycznej;- zależność emisji od prędkości wiatru;- kierunkowość;- poziomy emisji w pasmach oktawowych i tercjowych;- tonalność.
Pomiary dodatkowe mogą obejmować infradˇwięki, hałas niskoczęstotliwościowy i impulsowość. W normie podano zasady pomiaru wielkości akustycznych osobno dla położeń mikrofonu zarówno odniesienia, jak i roboczych.
Poziom ciśnienia akustycznego w pozycji odniesienia mikrofonu
Równoważny poziom ciśnienia akustycznego hałasu turbiny, skorygowany charakterystyką częstotliwościową A, można wyznaczać wykonując serięco najmniej 30 pomiarów równocześnie z, pomiarami prędkości wiatru.
Wynik każdego pomiaru uzyskuje się w rezultacie całkowania zarejestrowanego przebiegu w przedziale czasowym o dhigościco najmniej l min.. Pomiary powinny obejmować możliwie szeroki zakres prędkości wiatru - od prędkości rozruchowej do prędkości, przy której osiągana jest moc znamionowa. Zakres powinien sięgać przynajmniej 4 m/s (prędkość wiatru na wysokości 10 m przy szorstkości terenu wynoszącej 0,05 m). Celem uzyskania dostatecznego zakresu prędkości wiatru, konieczne może okazać się wykonanie pomiarów w kilku seriach pomiarowych. Należy przeprowadzić przynajmniej 10 pomiarów przy prędkości wiatru różniącej się nie więcej niż 2 m/s od prędkości referencyjnej. Przynajmniej 25 % pomiarów należy wykonać odpowiednio przy prędkości wiatru wyższej i niższej od referencyjnej prędkości wiatru. Podczas postoju turbiny, bezpośrednio przed lub po każdej serii pomiarów hałasu, należy pomierzyć hałas tła stosując ten sam zestaw pomiarowy.
Poziom ciśnienia akustycznego w pozycji roboczej mikrofonu
Równoważny poziom ciśnienia akustycznego hałasu turbiny, skorygowany charakterystyką częstotliwościową A należy mierzyć jedną z dwóch następujących metod.
Według pierwszej (zalecanej) metody, pomiary w trzech pozycjach roboczych wykonuje się jednocześnie z pomiarami w pozycji odniesienia. Pomiary w tych trzech pozycjach mogą zostać wykonane indywidualnie, lecz każdy pomiar przeprowadza się równocześnie z pomiarem w pozycji odniesienia. Poziom ciśnienia akustycznego w każdej pozycji można wyznaczyć jako średnią energetyczną z pięciu pomiarów, z których każdy jest całkowany przez okres co najmniej l min. Podczas pomiarów, prędkości wiatru uśrednione w każdym z pięciu okresów nie powinny różnić się od akustycznie referencyjnej prędkości wiatru o więcej niż 2 m/s.
Po zatrzymaniu turbiny wiatrowej należy pomierzyć hałas tła bezpośrednio przed lub po każdym pomiarze hałasu turbiny, stosując ten sam zestaw pomiarowy i przy podobnych warunkach wiatrowych. Wyniki pomiaru należy uśrednić z pięciu odstępów co najmniej 1min.
W drugiej metodzie nie wymaga się równoczesnych pomiarów. Poziom ciśnienia akustycznego hałasu turbiny wiatrowej, skorygowanego charakterystyką częstotliwościową A, należy mierzyć w każdej z trzech pozycji roboczych mikrofonu jako serię 10 pomiarów, z których każdy jest uśredniany energetycznie przez okres co najmniej l min. równocześnie z pomiarem prędkości wiatru. Podczas pomiarów prędkość wiatru Vs nie powinna różnić się od referencyjnej prędkości wiatru o więcej niż 2 m/s. Ponadto, co najmniej po 25 % pomiarów należy przeprowadzić przy prędkości wiatru wyższej i niższej od prędkości referencyjnej.
Po zatrzymaniu turbiny należy pomierzyć hałas tła bezpośrednio przed lub po pomiarach hałasu turbiny, w tych samych położeniach, stosując ten sam zestaw pomiarowy i w podobnych warunkach wiatrowych. Należy przeprowadzić przynajmniej 10 pomiarów, z których każdy powinien zostać uśredniony energetycznie w okresie trwającym co najmniej 1min.
Pomiary w pasmach oktawowych i tercjowych oraz pomiary wąskopasmowe
Jeśli kierunkowość hałasu turbiny wiatrowej w którejkolwiek z pozycji roboczych jest większa niż 1,5 dB, to hałas tej turbiny, mierzony w położeniu o największej kierunkowości, należy analizować wąskopasmowe oraz w pasmach oktawowych lub tercjowych.
Pomiary wielkości nie akustycznych
Należy przeprowadzić następujące pomiary wielkości nie akustycznych
Pomiary prędkości wiatru
Prędkość wiatru należy wyznaczyć stosując jedną z dwóch następujących metod, przy czym metoda podstawowa jest metodą zalecaną.
Metoda podstawowa wyznaczania prędkości wiatru
Prędkość wiatru należy wyznaczyć na podstawie pomiarów wytwarzanej mocy elektrycznej, przeprowadzonych - o ile to możliwe - zgodnie z normą IEC 61400-12 i udokumentowanej krzywej mocy w funkcji prędkości wiatru. Krzywą tę należy wyznaczyć, o ile to możliwe, dla tej samej turbiny, a w przeciwnym przypadku - dla turbiny wiatrowej tego samego typu, z tymi samymi elementami konstrukcyjnymi i nastawami. Moc elektryczna powinna zostać uśredniona w takim samym okresie, jak wyniki pomiarów akustycznych. Krzywa mocy wiąże moc z prędkością wiatru uśrednioną na powierzchni omiatania wirnika. W przypadku większości turbin prędkość wiatru wyznacza się z pomierzonej mocy elektrycznej. Korelacja między pomierzonym poziomem dzwięku a pomierzoną mocą elektryczną jest bardzo dobra aż do punktu maksymalnej mocy.Wykorzystanie pomiarów mocy i krzywej mocy turbiny wiatrowej stanowi preferowaną metodę wyznaczania prędkości wiatru pod warunkiem, że podczas serii pomiarów hałasu WTGS pracuje poniżej punktu maksymalnej mocy.Należy rejestrować moc wytwarzaną przez turbinę i potwierdzić, że w każdym okresie próbkowania szumu, moc nie przekraczała 95 % maksymalnej wartości mocy.
Metoda wyznaczania prędkości wiatru za pomocą wiatromierza
Jeśli do wyznaczania prędkości wiatru używany jest wiatromierz, to wyniki pomiaru należy przeliczyć na wysokość i szorstkość referencyjne, zgodnie z uprzednimi zaleceniami. Rejestrację danych dotyczących prędkości wiatru należy przeprowadzać jednocześnie z pomiarami hałasu i uśrednić arytmetycznie dla tego samego okresu.
Kierunek wiatru
Kierunek wiatru należy wyznaczać, posługując się przetwornikiem kierunku wiatru, zapewniając w ten sposób zachowanie położeń pomiarowych w zakresie 15° od ich normalnych azymutów względem kierunku nawietrznego oraz pomiar położenia wiatromierza. Kąt kierunkowy wiatru należy uśredniać podczas takiego samego okresu, za który uśredniane są wyniki pomiaru hałasu.
Inne warunki atmosferyczne
Temperaturę i ciśnienie powietrza należy mierzyć i rejestrować co najmniej co 2h.
PROCEDURY KOREKCJI DANYCH
W tym fragmencie normy szczegółowo opisano procedury korekcji (do warunków odniesienia) prędkości wiatru z wysokością i przy uwzględnieniu rzeczywistej szorstkości terenu, przy wykorzystaniu logarytmicznego profilu wiatru. Ponadto określono poprawkę dla wszystkich pomierzonych poziomów ciśnienia akustycznego ze względu na wpływ hałasu tła. Podano sposób określenia mocy akustycznej na podstawie poziomu ciśnienia akustycznego skorygowanego ze względu na hałas tła, przy referencyjnej prędkości wiatru w pozycji odniesienia. Określono także zależność hałasu od prędkości wiatru, jego kierunkowości oraz tonalności. Z kolei poziomy hałasu turbin wiatrowych wyznaczone w pasmach oktawowych i tercjowych należy skorygować ze względu na odpowiednie poziomy hałasu tła w tych samych pasmach.
INFORMACJE ZAMIESZCZANE W SPRAWOZDANIU
W sprawozdaniu należy podać szczegółowe informacje o turbinie wiatrowej i jej warunkach pracy. Opis turbiny wiatrowej powinien zawierać jej dane identyfikacyjne z opisem jej konfiguracji, w tym geometrycznej, wraz z głównymi wymiarami. Ponadto powinien zawierać podstawowe dane eksploatacyjne takie, jak sposób regulacji turbiny, krzywą mocy oraz regulację skoku śmigła. Należy także podać inne parametry i cechy konstrukcyjne, które mogą wpływać na właściwości akustyczne, w szczególności podstawowe dane ruchowe turbiny dotyczące prędkości obrotowej przy referencyjnej prędkości wiatru i mocy znamionowej, kąta ustawienia łopat oraz znamionowej mocy wyjściowej. Powinny się również znaleˇć zarówno podstawowe dane dotyczące skrzyni biegów, jak i generatora.
W sprawozdaniu należy również zamieścić informacje dotyczące środowiska fizycznego w miejscu zainstalowania turbiny wiatrowej oraz w punktach pomiarowych i w ich otoczeniu. Winny się tutaj znaleˇć szczegóły dotyczące miejsca zainstalowania, obejmujące lokalizację wraz z mapą i inne stosowne informacje o typie ukształtowania terenu w otoczeniu turbiny, z charakterystyką pokrycia powierzchni. Należy też wymienić najbliższe obiekty odbijające dzwięki oraz inne pobliskie ˇródła dˇwięku, które mogą wpływać na poziom hałasu tła. Należy także podać podstawowe informacje o użytej aparaturze pomiarowej.
Wreszcie należy zamieścić w formie odpowiednich tabeli i wykresów skorygowane dane pomiarowe wielkości akustycznych i nie akustycznych.
Sprawozdanie winna kończyć ocena z wartościami niepewności wyniku pomiarów wielkości akustycznych. Szczegółowe wskazówki oceny niepewności wyniku pomiaru podano w załączniku do normy.
PODSUMOWANIE
Aktualnie obserwowany i planowany w najbliższym czasie rozwój energetyki wiatrowej wymusza badanie poziomu generowanego hałasu podczas pracy turbin wiatrowych. Opierając się na stosownej normie europejskiej, został opracowany projekt jej wersji krajowej, na podstawie którego w referacie przedstawiono główne zasady pomiaru hałasu turbin wiatrowych. Omówiono zarys stosownej metodyki oraz określono niezbędne przyrządy pomiarowe do pomiaru wielkości zarówno akustycznych, jak i nie akustycznych. Podano zalecane pomiary i procedury pomiarowe wraz z procedurami korekcji uzyskanych wielkości pomiarowych. Wreszcie ściśle określono podstawowe informacje niezbędne do zamieszczenia w sprawozdaniu z przeprowadzonych badań.
peter3