Πώς μειώνουν οι ησύχιες ντηζελογεννήτριες τον θόρυβο σε αστικές τοποθεσίες;

Βασικές τεχνολογίες μείωσης του θορύβου σε ησύχιους πετρελαιοκινητήρες

Ακουστικά περιβλήματα με πολυστρωματικά υλικά απόσβεσης (π.χ. DCAM)

Οι ήσυχοι δημοσίου χρήσεως γεννήτριες πετρελαίου πληρούν τους αστικούς κανονισμούς για τον θόρυβο χάρη σε ειδικά περιβλήματα κατασκευασμένα από σύνθετα ακουστικά υλικά. Το σχέδιο περιλαμβάνει συνήθως τρία βασικά στοιχεία. Πρώτον, υπάρχει ένα παχύ εξωτερικό στρώμα από χάλυβα που αποτρέπει τη διαφυγή του μεγαλύτερου μέρους του αερομεταφερόμενου θορύβου. Στη συνέχεια ακολουθεί το υλικό DCAM, το οποίο είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό στην απορρόφηση των μεσαίων συχνοτήτων του θορύβου του κινητήρα, που όλοι αντιπαθούμε. Τέλος, υπάρχουν πορώδη πολυμερή τμήματα που αντιμετωπίζουν τους υψηλότερους τόνους του θορύβου. Η συνδυασμένη χρήση όλων αυτών των στοιχείων μειώνει τα επίπεδα θορύβου κατά περίπου 15 έως 20 δεκαδικά (dB) σε σύγκριση με τις συνηθισμένες γεννήτριες χωρίς προστασία. Αξίζει να σημειωθεί επίσης η αποτελεσματικότητά τους στη διαχείριση της θερμότητας. Οι διαύλους ροής αέρα έχουν σχεδιαστεί με μεγάλη προσοχή, ώστε η γεννήτρια να παραμένει ψυχρή, ακόμα και όταν είναι πλήρως περικυκλωμένη, διασφαλίζοντας έτσι την ταυτόχρονη λειτουργία τόσο του ελέγχου της θερμοκρασίας όσο και της μείωσης του θορύβου.

Συστήματα απομόνωσης των δονήσεων και δομικής αποσύζευξης για τήρηση αστικών προδιαγραφών

Ο τρόπος με τον οποίο διαδίδονται οι ταλαντώσεις στα κτίρια διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στο πόσο θορυβώδη αισθάνονται οι πόλεις, ιδιαίτερα όταν βιομηχανικός εξοπλισμός συνδέεται απευθείας με δομικά στοιχεία. Οι σύγχρονες λύσεις ελέγχου ταλαντώσεων αποτρέπουν τη διάδοση αυτής της ενέργειας με την εφαρμογή διαφόρων τεχνικών: ελαστικά και ελατήρια στηρίγματα που τοποθετούνται μεταξύ των κινητήρων και των πλαισίων τους, εύκαμπτοι συνδετήρες για τους αγωγούς εξάτμισης και την καλωδίωση, καθώς και ειδικές «πλέουσες» βάσεις που αποκόπτουν την αντήχηση από το ίδιο το έδαφος. Η συνδυασμένη εφαρμογή αυτών των μεθόδων με θορυβομονωτικά περιβλήματα βοηθά να επιτευχθούν οι αυστηρές πολεοδομικές ρυθμίσεις για τον θόρυβο, όπως η διατήρηση των επιπέδων ηχητικής πίεσης κάτω των 65 dB(A) ακριβώς στα όρια της ιδιοκτησίας. Αυτός ο συνδυασμός καθίσταται απολύτως αναγκαίος ποτέ που η μηχανική εξοπλισμένη μονάδα πρέπει να λειτουργεί κοντά σε ευαίσθητες περιοχές, όπως ιατρικές εγκαταστάσεις, εκπαιδευτικά ιδρύματα ή κατοικημένες γειτονιές.

Ενσωματωμένη σίγαση εξάτμισης και ροής αέρα για απόδοση κατάλληλη για αστικό περιβάλλον

Μονάδες σίγασης χαμηλής αντίστασης και αντηχητικές μονάδες σίγασης εξάτμισης

Το σύστημα εξάτμισης ευθύνεται για περίπου το 45 % όλου του θορύβου που παράγεται από τους συνηθισμένους δημοσίου χρήσεως γεννήτριες με κινητήρα ντίζελ, γεγονός που το καθιστά το κύριο αντικείμενο ενδιαφέροντος κατά την προσπάθεια ελέγχου των επιπέδων θορύβου των γεννητριών. Οι σημερινές ήσυχες μονάδες ενσωματώνουν σχεδιασμούς πολυσταδιακών σιλεντσέρ με συνδυασμό αντιδραστικών θαλάμων και σωλήνων γεμάτων με υλικό από γυάλινες ίνες, προκειμένου να αντιμετωπιστούν ειδικά οι ενοχλητικές συχνότητες μεταξύ 250 και 1000 Hz, οι οποίες ενοχλούν ιδιαίτερα τους ανθρώπους. Αυτά τα ειδικά συστήματα σιλεντσέρ μπορούν να μειώσουν τον θόρυβο της εξάτμισης κατά περίπου 20 δεκιμπέλ, χωρίς να δημιουργούν υπερβολική αντίσταση στη ροή (απώλεια πίεσης μικρότερη των 1,5 κιλοπασκάλ), οπότε δεν επηρεάζεται η απόδοση του κινητήρα ούτε η αποδοτικότητα καύσης του καυσίμου. Κατασκευασμένα από ειδικές κράματα υψηλής θερμοκρασίας, αυτά τα εξαρτήματα αντέχουν συνεχή έκθεση σε καυσαέρια με θερμοκρασίες έως και 650 °C και αντιστέκονται επίσης στη ζημιά που προκαλείται από τη συσσώρευση οξέων συμπυκνωμάτων με την πάροδο του χρόνου.

Σιλεντσέρ εισαγωγής και αεροδυναμική διαχείριση ροής αέρα

Ο θόρυβος από τα συστήματα εισαγωγής προέρχεται κυρίως από την τυρβώδη κίνηση του αέρα και τις αλλαγές πίεσης εντός του χώρου του κινητήρα. Για να αντιμετωπιστεί αυτό το πρόβλημα, οι μηχανικοί εγκαθιστούν συχνά πολυθαλάμιους σιλεντσέρ που διαθέτουν περίπλοκες εσωτερικές διαδρομές επενδυμένες με ακουστικό αφρώδες υλικό ανθεκτικό στη θερμότητα. Αυτές οι συσκευές μειώνουν συνήθως τα επίπεδα θορύβου κατά περίπου 15 έως 18 δεκιμπέλ (dB) στην πηγή του. Η χρήση υπολογιστικής δυναμικής ρευστών (CFD) βοηθά τους σχεδιαστές να προσαρμόσουν το σχήμα των εισόδων αέρα, ώστε να παράγουν λιγότερο θόρυβο λόγω τυρβώδους ροής, ενώ ταυτόχρονα διασφαλίζεται επαρκής ροή αέρα για τη σωστή λειτουργία και την ψύξη του κινητήρα. Οι βελτιώσεις στο σχέδιο βοηθούν επίσης στην εξάλειψη εκείνων των ενοχλητικών υψηλής συχνότητας σφυριχτών πάνω από 2000 Hz, διασφαλίζοντας ότι ο αέρας ρέει ομαλά κατά μήκος των επιφανειών. Ορισμένα συστήματα περιλαμβάνουν ακόμη ειδικούς αντηχείς Helmholtz ενσωματωμένους απευθείας στο περίβλημα, προκειμένου να στοχεύσουν και να ακυρώσουν συγκεκριμένες ανεπιθύμητες συχνότητες. Όλα αυτά τα μέτρα διασφαλίζουν ότι οι κινητήρες πληρούν τους αστικούς κανονισμούς για τον θόρυβο, παραμένοντας κάτω από 65 δεκιμπέλ (dB), μετρούμενα σε απόσταση επτά μέτρων από την πηγή, χωρίς να επηρεάζεται η σωστή λειτουργία του κινητήρα.

Αστική Εφαρμογή: Ικανοποίηση Ρυθμιστικών και Λειτουργικών Απαιτήσεων

Συμμόρφωση με τους κανονισμούς για τον θόρυβο σε κατοικημένες, υγειονομικές και μεικτής χρήσης ζώνες

Κατά την εγκατάσταση ησύχων διεργασιών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με πετρελαιοκινητήρα σε αστικά περιβάλλοντα, πρέπει να τηρούνται οι τοπικοί κανονισμοί για τον θόρυβο, οι οποίοι διαφέρουν ανάλογα με την περιοχή. Για τις συνηθισμένες κατοικημένες περιοχές, οι περισσότερες περιοχές θεσπίζουν όρια θορύβου κατά την ημέρα περίπου στα 65 δεκιμπέλ, σύμφωνα με τις συστάσεις του ΠΟΥ του 2021. Ωστόσο, σε νοσοκομεία και σε χώρους όπου άνθρωποι διαβιούν και εργάζονται μαζί, εφαρμόζονται συνήθως αυστηρότεροι περιορισμοί, μερικές φορές απαιτώντας επίπεδα θορύβου κάτω των 60 dB, προκειμένου να διασφαλιστεί επαρκής ησυχία για ασθενείς που αναπαύονται ή για μαθητές που μελετούν. Η ενσωματωμένη τεχνολογία ελέγχου του θορύβου βοηθά στην επίτευξη των βασικών απαιτήσεων, ωστόσο το τι πραγματικά συμβαίνει επιτόπου εξαρτάται από πολλούς διαφορετικούς παράγοντες. Η ανακλαστικότητα των κτιρίων, η απόσταση των γειτονικών κτιρίων, το κατά πόσον το έδαφος απορροφά αποτελεσματικά τον θόρυβο και ακόμη και η κατεύθυνση προς την οποία είναι προσανατολισμένος ο γεννήτριας, έχουν όλοι σημαντική επίδραση. Γι’ αυτόν τον λόγο, πολλοί εμπειρογνώμονες συνιστούν την πραγματοποίηση ηχητικών προσομοιώσεων πριν από την εγκατάσταση οποιουδήποτε εξοπλισμού, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι τα επίπεδα θορύβου θα παραμείνουν εντός των αποδεκτών ορίων μόλις ο εξοπλισμός τεθεί σε λειτουργία.

Παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη για το περίβλημα: συμβιβασμός μεταξύ μικρού περιγράμματος και ακουστικής απόδοσης

Οι περιορισμένοι χώροι στις πόλεις συχνά αναγκάζουν τους σχεδιαστές να επιλέξουν μεταξύ της επιφάνειας που καταλαμβάνει ένα αντικείμενο και της αποτελεσματικότητάς του στον έλεγχο του θορύβου. Εξοπλισμός με εμβαδόν μικρότερο των 2 τετραγωνικών μέτρων μπορεί να τοποθετηθεί σε εξαιρετικά στενούς χώρους, όπως στις οροφές με μηχανολογικό εξοπλισμό ή σε υπόγειους χώρους στάθμευσης, αλλά αυτές οι συμπαγείς μονάδες συνήθως δεν παρουσιάζουν την ίδια ακουστική απόδοση, καθώς δεν υπάρχει επαρκής εσωτερικός χώρος για την τοποθέτηση κατάλληλων υλικών απορρόφησης ήχου ή διαχωριστικών πλακών, των οποίων η αποτελεσματικότητα βελτιώνεται όταν διαθέτουν επαρκή χώρο για να αναπτυχθούν. Οι μεγαλύτερες θήκες συνήθως προσφέρουν στους μηχανικούς περισσότερες επιλογές για τη δημιουργία πολλαπλών στρωμάτων μείωσης του θορύβου, μακρύτερων διαδρομών που πρέπει να διανύσει ο θόρυβος προτού εξέλθει και καλύτερων τρόπων απομόνωσης των ταλαντώσεων από τις γειτονικές κατασκευές. Μερικές φορές, απλές λύσεις μπορούν επίσης να κάνουν μεγάλη διαφορά. Για παράδειγμα, η μετατόπιση των αεραγωγών εξαερισμού ώστε να κατευθύνονται μακριά από κτίρια όπου διαμένουν ή εργάζονται άνθρωποι, ή η εγκατάσταση κάποιου είδους φράγματος γύρω από θορυβώδη εξοπλισμό, βοηθούν στην αντιμετώπιση των προβλημάτων περιορισμένου χώρου χωρίς να θυσιαστούν οι σημαντικές απαιτήσεις για μείωση του επιπέδου θορύβου που προβλέπονται από τους κανονισμούς δόμησης.

Συχνές ερωτήσεις

Τι είναι οι ακουστικές θήκες;

Οι ακουστικές θήκες είναι ειδικά σχεδιασμένα δοχεία που χρησιμοποιούνται για τη μείωση του θορύβου που εκπέμπεται από πετρελαιοκινητήρες. Κατασκευάζονται από σύνθετα υλικά, συμπεριλαμβανομένων στρωμάτων χάλυβα, υλικών DCAM και πορώδη πολυμερή τμήματα, προκειμένου να αποσβένουν διάφορες συχνότητες.

Πώς λειτουργούν τα συστήματα απόσβεσης ταλαντώσεων;

Τα συστήματα απόσβεσης ταλαντώσεων λειτουργούν προλαμβάνοντας τη διάδοση ενέργειας μέσω των κατασκευών. Χρησιμοποιούν τεχνικές όπως ελαστικές και ελατηριωτές βάσεις, «πλέοντες» βάσεις και εύκαμπτους συνδέσμους για την ελαχιστοποίηση της μετάδοσης ταλαντώσεων.

Τι είναι οι σιλεντσέρ με χαμηλή αντίσταση ροής;

Οι σιλεντσέρ με χαμηλή αντίσταση ροής είναι συστατικά των συστημάτων εξάτμισης που σχεδιάστηκαν για να ελαχιστοποιούν τον θόρυβο χωρίς να επηρεάζουν την απόδοση του κινητήρα. Χρησιμοποιούν πολυσταδιακές διατάξεις με αντιδραστικές θαλάμους και σωλήνες από γυάλινη ίνα.

Γιατί είναι σημαντική η συμμόρφωση με τις αστικές προδιαγραφές για τους πετρελαιοκινητήρες;

Η αστική συμμόρφωση διασφαλίζει ότι οι πετρελαιοκινητήριες γεννήτριες δεν υπερβαίνουν τους τοπικούς κανονισμούς για τον θόρυβο, γεγονός κρίσιμο σε κατοικημένες, υγειονομικές και μικτής χρήσης ζώνες για τη διατήρηση ενός ήσυχου και άνετου περιβάλλοντος.