Pomiary hałasu turbin wiatrowych

Pomiary hałasu turbin wiatrowych to nieodłączna procedura stosowana w energetyce wiatrowej. Działanie każdej elektrowni wiatrowej wiąże się z emisją hałasu, generowanego przez obracające się łopaty, wirnik generatora oraz przekładnię. Mimo, że natężenie hałasu pochodzącego z turbin wiatrowych nie jest duże, jego odziaływanie jest stałe i monotonne, dlatego może negatywnie wpływać na zdrowie człowieka oraz zaburzać ogólną równowagę środowiska naturalnego. Aby dokonać racjonalnej oceny natężenia hałasu oraz dobrać odpowiednie strefy ochronne wokół parków wiatrowych, należy wykonać odpowiednie pomiary hałasu turbin wiatrowych. Przez ostatnie lata w EKO-POMIAR wyspecjalizowaliśmy się w obsłudze inwestycji parków wiatrowych pod względem analizy oddziaływania akustycznego, wykonując:

• analizy optymalizacyjne lokalizacji turbin wiatrowych
• operaty akustyczne do decyzji środowiskowych
• konsultacje społeczne
• analizy pomiarowe określające poziom mocy akustycznej turbin wiatrowych (wg PN-EN 61400-11:2004)
• określanie infradźwięków, tonalności oraz impulsowości hałasu turbin
• określenie ilości turbin na które należy zamontować tryby redukcji hałasu (NRO Noise Reduction Operactions)
• pomiary hałasu turbin wiatrowych po wykonaniu inwestycji
• ciągły monitoring emisji hałasu

Wszystkie analizy badawcze realizujemy zgodnie z wytycznymi zawartymi w normie: Turbozespoły wiatrowe – część 11: procedury pomiaru hałasu PN-EN 61400-11:2004 + A1 z lipiec 2006

Pomiary hałasu turbin wiatrowych – badanie akustyczne wiatraków

W ramach monitoringów akustycznych farm wiatrowych, co kilka miesięcy mamy możliwość wykonywać pomiary również w zakresie infradźwięków. Ta kontrowersyjna sprawa poruszana podczas spotkań z mieszkańcami na etapie planowania farm wiatrowych może wreszcie być jednoznacznie zmierzona i omówiona. Przeprowadzone pomiary hałasu odbywały się na farmie wiatrowej składającej się z nowych wiatraków o mocy powyżej 2 MW. Zakres pomiarów hałasu dla infradźwięków obejmował wykonanie serii badań dla typowych warunków siły wiatru i tym samym prędkości obrotowej turbin. W obszarze farmy wybrano kilka charakterystycznych punktów pomiarowych, które znajdowały się w obszarze zabudowy mieszkaniowej. Do realizacji audytu akustycznego wykorzystano zapisy normy PN-EN 61400-11:2004/A1:2006 Turbozespoły wiatrowe – część 11: procedury pomiaru hałasu oraz wytyczne pomiaru poziomu dźwięku A wykonywanego metodykami referencyjnymi (akredytowanymi) zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 30.14.2014 r. w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów wielkości emisji oraz pomiarów ilości pobieranej wody Dz. U. 2015, poz. 1542, Załącznik nr 7 (Metodyka referencyjna wykonywania okresowych pomiarów hałasu w środowisku pochodzącego od instalacji lub urządzeń z wyjątkiem hałasu impulsowego. Poziom infradźwięków mierzono na specjalnej płycie pomiarowej posadowionej na gruncie, z zastosowanie podwójnej osłony przeciwwietrznej, co jest ścisłym zaleceniem normy hałasowej do wiatraków (PN-EN 61400-11:2004/A1:2006).

Prędkość wiatru podczas badań akustycznych była kontrolowana na wysokości gondoli turbiny, co pozwalało na określenie rzeczywistej prędkości obrotowej turbiny. Badania hałasu w zakresie infradźwięków połączono z określeniem emisji hałasu metodami akredytowanymi. Oznacza to, że dodatkowo i równolegle prowadzono pomiary hałasu z możliwością przyrównania do obowiązujących limitów dopuszczalnych w środowisku. Badania w zakresie infradźwięków wykonywano do częstotliwości 40Hz nie korygując sygnały akustycznego żadną krzywa korekcyjna. Oznacza to, że prezentowane wyniki hałasu w zakresie infradźwięków odzwierciedlają fizyczny kształt hałasu w badanym zakresie częstotliwości. Podczas audytu akustycznego farmy wiatrowej przeprowadzono również badania tła akustycznego, które odnosiło się do pozostałych turbin wiatrowych farmy wiatrowej.

Wynikiem przeprowadzonych pomiarów było otrzymanie poziomów dźwięku pracy turbin i tła akustycznego dla badanego zakresu częstotliwości, tj. od 1 Hz do 40 Hz. Niebieska krzywa opisana jako „hałas w obecności tła” oznacza poziom infradźwięków podczas pracy turbin wiatrowych. Krzywa w barwie czerwonej opisana jako „tło akustyczne” prezentuje poziomy dźwięku podczas zatrzymania turbin wiatrowych. Innymi słowy poziomy hałasu tła akustycznego jest efektem wpływu hałasu samego wiatru, który jest na bardzo podobnych poziomach, szczególnie w zakresie do 5 Hz.

Posiadając świadomość, że w prawie polskim (jak również w europejskim) nie funkcjonują żadne limity dopuszczalne w ujęciu oddziaływania hałasu turbin wiatrowych w zakresie infradźwięków bardzo trudno dokonywać jakiś ocen i wniosków wielkości hałasu od pracy wiatraków. Można jedynie wskazać, że pokazane na wykresie poziomy dźwięku w zakresie infradźwięków i niskich częstotliwości wskazują, że różnica między poziomami pracy turbin, a poziomami tła akustycznego jest dla częstotliwości do 5 Hz stosunkowo niewielka, natomiast dla zakresu od 15 Hz do 40 Hz wynosi ok. 10 dB i jest stała. Może to oznaczać, że wpływ tła akustycznego (hałasu wiatru) jest na tyle silny w badanym zakresie częstotliwości, że stanowi dominującą składową hałasu i kształtuje poziomy w całym badanym zakresie – stąd właśnie stała różnica między hałasem, a tłem akustycznym. Innym znacznie ważniejszym wnioskiem jest fakt, że w ujęciu słyszalności dźwięków (wrażenia akustycznego odbieranego prze ucho ludzkie) poziomy zarejestrowane podczas badań akustycznych są poniżej ludzkiej percepcji dźwięku. Innymi słowy oznacza to, że ucho ludzkie nie jest w stanie wychwycić (usłyszeć) dźwięków dla tych częstotliwości o tak niskich poziomach.