HAŁAS EMITOWANY PRZEZ TURBINĘ WIATROWĄ PODCZAS PRACY

Podobne dokumenty
OCENA EKSPOZYCJI NA HAŁAS EMITOWANY PRZEZ TURBINY WIATROWE NA STANOWISKACH PRACY W POBLIŻU FARMY WIATROWEJ

Wymagania i zalecenia dotyczące ograniczenia narażenia na hałas turbin wiatrowych

Farma elektrowni wiatrowych składa się z zespołu wież, na których umieszczone są turbiny generujące energię elektryczną.

ZAŁĄCZNIK A DO WNIOSKU

WIBROAKUSTYKA TURBIN WIATROWYCH O PIONOWEJ OSI OBROTU (VAWT)

KARTA INFORMACYJNA PRZEDSIĘWZIECIA

UCHWAŁA NR XX/101/2016 RADY GMINY WIELGIE. z dnia 30 marca 2016 r.

Polska energetyka stoi w obliczu konieczności dokonania modernizacji i wzmocnienia Krajowego Systemu Elektroenergetycznego.

SPRAWOZDANIE z pomiarów akustycznych

AEROCOPTER 450 posiada deklarację zgodności z dyrektywami Unii Europejskiej i został oznakowany znakiem CE.

SYLWAN prezentuje nowy model SWT-10-pro,

Gdansk Possesse, France Tel (0)

Innowacyjne metody redukcji hałasu Dariusz Pleban

POMIARY HAŁASU I WIBRACJI W REJONIE PRZYSZŁEJ INWESTYCJI PRZY UL. 29 LISTOPADA W KRAKOWIE

Energia wiatru w kontekście zmian krajobrazu i zagrożeń przyrodniczych

Alternatywne źródła energii. Elektrownie wiatrowe

Badania symulacyjne propagacji dźwięku farm wiatrowych przykład analiz

INSTRUKCJA LABORATORYJNA NR 4-EW ELEKTROWNIA WIATROWA

Odpowiedź zredagowano w punktach nawiązujących do numeracji zawartych w ww. piśmie RDOŚ w Warszawie.

MMB Drives 40 Elektrownie wiatrowe

REDUKCJA HAŁASU NA PRZYKŁADZIE ZESPOŁU PODAJNIKÓW I DRUKAREK

LABORATORIUM Z PROEKOLOGICZNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII ODNAWIALNEJ

Przepisy prawne i normy UE oraz krajowe dotycz¹ce ochrony przed ha³asem w œrodowisku pracy

Protokół z wykonania pomiarów hałasu przy linii kolejowej nr 8 na odcinku Okęcie Czachówek.

ELEKTROWNIA WIATROWA TOMASZÓW MAZOWIECKI ZAWADA I

Teresa Szymankiewicz Szarejko Szymon Zabokrzecki

V80-2,0 MW Zróżnicowany zakres klasy MW/megawatowej

Laboratorium z Konwersji Energii. Silnik Wiatrowy

KARTA INFORMACYJNA PRZEDSIĘWZIĘCIA. Na podstawie art. 3, ust. 1, pkt 5 oraz art. 74 ustawy z dnia 3 października 2008 r.

HAŁAS W ŚRODOWISKU PRACY

V kw. Turbina na każde warunki

V kw Turbina na każde warunki

ZAŁĄCZNIK NR 7 Analiza akustyczna dla inwestycji pn:

Wymagania akustyczne jakie powinno spełniać środowisko pracy dotyczące hałasu pod względem możliwości wykonywania prac wymagających koncentracji uwagi

ANALIZA WYKORZYSTANIA ELEKTROWNI WIATROWEJ W DANEJ LOKALIZACJI

WSPÓŁCZYNNIK WYKORZYSTANIA MOCY I PRODUKTYWNOŚĆ RÓŻNYCH MODELI TURBIN WIATROWYCH DOSTĘPNYCH NA POLSKIM RYNKU

MMB Drives 40 Elektrownie wiatrowe

Charakterystyka przedsięwzięcia

Wiatr jest to poziomy lub prawie poziomy ruch powietrza względem powierzchni ziemi. Wiatr wywołany jest przez różnicę ciśnień oraz różnice w

HAŁAS TURBIN WIATROWYCH FAKTY I MITY

ENERGIA WIATRU. Dr inŝ. Barbara Juraszka

Projekt sterowania turbiną i gondolą elektrowni wiatrowej na farmie wiatrowej

Sprawozdanie z badań jakości powietrza wykonanych ambulansem pomiarowym w Tarnowskich Górach w dzielnicy Osada Jana w dniach

Praktyczne aspekty ocen oddziaływania na środowisko - doświadczenia polskie

V82-1,65 MW Mniejsze nakłady większe korzyści

ODDZIAŁYWANIE AKUSTYCZNE NOWOCZESNYCH TURBIN WIATROWYCH NA ŚRODOWISKO I ZDROWIE CZŁOWIEKA FAKTY I MITY

Monitoring hałasu w Porcie Lotniczym Wrocław S.A. Wrocław, 28 września 2011 r.

Lądowe elektrownie wiatrowe

Badanie charakterystyk turbiny wiatrowej w funkcji prędkości wiatru

Procedura techniczna wyznaczania poziomu mocy akustycznej źródeł ultradźwiękowych

PORÓWNANIE MAŁYCH ELEKTROWNI WIATROWYCH ZNAJDUJĄCYCH SIĘ NA TERENIE POLITECHNIKI BIAŁOSTOCKIEJ

(The Scottish Office, Environment Department,

BADANIA AKUSTYCZNE W ZAKRESIE INFRADŹWIĘKÓW RZECZYWISTA SKALA ODDZIAŁYWAŃ ELEKTROWNI WIATROWYCH

Autor. Adrian Prusko ENERGOPOMIAR Sp. z o.o. Zakład Ochrony Środowiska

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO SCOPE OF ACCREDITATION FOR TESTING LABORATORY Nr/No AB 967


INSTYTUT INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ

Nasz Znak Nasza Data Wasz Znak Wasza Data 009/2014/OPINIA

Wykorzystanie konwencjonalnych i odnawialnych źródeł energii (OZE)

V MW oraz 2.0 MW Oparte na doświadczeniu

Hałas turbin wiatrowych w zakresie infradźwięków

Innowacyjna technologia. Zastosowanie dyfuzora. SWT - Smart Wind Turbine. Dyfuzorowa turbina wiatrowa. Samoczynnie pod wiatr

Metoda pomiarowo-obliczeniowa skuteczności ochrony akustycznej obudów dźwiękoizolacyjnych źródeł w zakresie częstotliwości khz

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1100

Nowe technologie w mikroturbinach wiatrowych - prezentacja projektu badawczo-rozwojowego

S P R A W O Z D A N I E

Edmund Wach. Bałtycka Agencja Poszanowania Energii

WPŁYW EMISJI HAŁASU WYTWARZANY PRZEZ ELEKTROWNIE WIATROWE NA ŚRODOWISKO NATURALNE

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Katedra Ciepłownictwa. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1100

Odnawialne źródła energii a ochrona środowiska. Janina Kawałczewska

ANALIZA ODDZIAŁYWANIA NA KLIMAT AKUSTYCZNY

OPINIA. mgr inż. Krzysztof Przekop

GRUPA ROBOCZA ds.hałasu

MAKSYMALNIE SPRAWNA TURBINA AEROCOPTER 450

7.3 Ocena zagrożenia elektromagnetycznym promieniowaniem niejonizującym

ZEFIR D7-P5-T10. Dla domku weekendowego

Promieniowanie elektromagnetyczne w środowisku pracy. Ocena możliwości wykonywania pracy w warunkach oddziaływania pól elektromagnetycznych

BADANIA WIRNIKA TURBINY WIATRROWEJ O REGULOWANYM POŁOŻENIU ŁOPAT ROBOCZYCH. Zbigniew Czyż, Zdzisław Kamiński

ELEKTROWNIE WIATROWE W GMINIE MYSŁOWICE - PROJEKT

AEROCOPTER 450 posiada deklarację zgodności z dyrektywami Unii Europejskiej i został oznakowany znakiem CE.

ENERGETYKA WIATROWA W POLSCE

odpowiedź na uwagi Regionalnej Dyrekcji Ochrony Środowiska w Kielcach

HAŁAS W ŚRODOWISKU PRACY

P 13 HAŁAS NA STANOWISKU PRACY

PROJEKT DZIADOWA KŁODA

Czyste energie. Przegląd odnawialnych źródeł energii. wykład 4. dr inż. Janusz Teneta. Wydział EAIiE Katedra Automatyki

Główny Inspektorat Ochrony Środowiska

METODYKA BADAŃ MAŁYCH SIŁOWNI WIATROWYCH

REDUKCJA HAŁASU W BUDYNKU POCHODZĄCEGO OD POMIESZCZENIA SPRĘŻARKOWNI

Hałas maszyn i środowisko pracy

Eksperymentalnie wyznacz bilans energii oraz wydajność turbiny wiatrowej, przy obciążeniu stałą rezystancją..

Klaudyna Soczewka kl. III TEO

SPRAWOZDANIE Z REALIZACJI XXXVIII BADAŃ BIEGŁOŚCI I BADAŃ PORÓWNAWCZYCH (PT/ILC) HAŁASU W ŚRODOWISKU Warszawa kwietnia 2014

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1100

SPRAWOZDANIE z pomiarów akustycznych. PA Nr 04-3e/2010. Badany obiekt: Farma wiatrowa Margonin Wschód. Obwód 5

Wpływ osłon przeciwwietrznych na tłumienie hałasu wiatru

Moce interwencyjne we współczesnym systemie elektroenergetycznym Wojciech Włodarczak Wartsila Polska Sp. z o.o.

Układ aktywnej redukcji hałasu przenikającego przez przegrodę w postaci płyty mosiężnej

Bezpieczny sygnalizator akustyczny dla pojazdów uprzywilejowanych

Transkrypt:

HAŁAS EMITOWANY PRZEZ TURBINĘ WIATROWĄ PODCZAS PRACY Autorzy: Dariusz Pleban, Jan Radosz ("Rynek Energii" - czerwiec 2015) Słowa kluczowe: hałas, hałas niskoczęstotliwościowy, hałas infradźwiękowy, turbina wiatrowa Streszczenie. Zagadnienia związane z odnawialnymi źródłami energii zajmują istotną pozycję w polityce energetycznej Unii Europejskiej. Konieczność rozwoju energetyki odnawialnej, w tym energetyki wiatrowej, wynika między innymi z postanowień Dyrektywy 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych. Najczęściej na świecie wykorzystywanym odnawialnym źródłem energii jest wiatr. W pierwszych latach XXI wieku nastąpił dynamiczny rozwój energetyki wiatrowej w Polsce. Rozwój energetyki wiatrowej powinien uwzględniać uwarunkowania wynikające z konieczności ochrony środowiska i zdrowia ludzi. W artykule przedstawiono przykład pomiarów hałasu turbiny wiatrowej, znajdującej się na farmie wiatrowej Kamieńsk. Na podstawie badań stwierdzono, że hałas turbin wiatrowych na terenie farmy wiatrowej Kamieńsk nie stanowi zagrożenia dla zdrowia pracowników. Ponadto hałas infradźwiękowy nie stanowi czynnika uciążliwego. 1. WPROWADZENIE Od czasu rewolucji naukowo-technicznej, zapoczątkowanej w latach 50. XX wieku, do dnia dzisiejszego obserwuje się systematyczny światowy wzrost zapotrzebowanie na energię. Wzrost ten ma charakter wykładniczy i wg prognoz na najbliższe lata zapotrzebowanie na energię wyniesie: 599 EJ w 2020 r. i 657 EJ w 2025 r. [9]. W przypadku nieodnawialnych źródeł energii zagrożenie dla naszej cywilizacji stanowią produkty odpadowe energetyki konwencjonalnej: tlenki siarki, azotu, węgla i pyły. W związku z tym zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju jednym z priorytetów działań jest ograniczenie negatywnego wpływu sektora energetycznego na otoczenie. Powoduje to światowy wzrost zainteresowania energią ze źródeł odnawialnych, które obejmują zasadniczo wodę, wiatr, biomasę, promieniowanie słoneczne, wodę termalną. Wg danych ujętych w raporcie koncernu British Petroleum (BP) [2] odnawialne źródła energii w 2013 r. były w stanie pokryć 8,9% zapotrzebowania ludzkości na energię. W Polsce zapotrzebowanie to było pokryte w ok. 4,2%. Zagadnienia związane z odnawialnymi źródłami energii zajmują istotną pozycję w polityce energetycznej Unii Europejskiej. Konieczność rozwoju energetyki odnawialnej, w tym energetyki wiatrowej, wynika między innymi z postanowień Dyrektywy 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych [3], która

w czerwcu 2009 roku weszła w życie. Dyrektywa ta wskazuje, że z uwagi na korzyści płynące z szybkiego zastosowania energii ze źródeł odnawialnych oraz z uwagi na jej zrównoważony charakter i korzystny wpływ na środowisko państwa członkowskie, stosując przepisy administracyjne powinny uwzględnić wkład odnawialnych źródeł energii w realizację celów związanych z ochroną środowiska i zmianami klimatycznymi, zwłaszcza w porównaniu z instalacjami wytwarzającymi energię ze źródeł nieodnawialnych. Ogólne cele tej Dyrektywy zakładają osiągnięcie 20% udziału energii ze źródeł odnawialnych w końcowym zużyciu energii brutto w 2020 r. we Wspólnocie. Polska musi osiągnąć udział 15% energii z odnawialnych źródeł energii w 2020 r. W Polsce zagadnienia dotyczące odnawialnych źródeł energii są uregulowane między innymi w Ustawie Prawo Energetyczne [18], rozporządzeniu ministra gospodarki z dnia 18 października 2012 r. [13] nakładającym obowiązek zakupu z odnawialnych źródeł energii. Najczęściej na świecie wykorzystywanym odnawialnym źródłem energii jest wiatr. W 2013 roku energia wiatru dostarczyła ludzkości 628 TWh, czyli 2,7% światowego zapotrzebowania na energię elektryczną. Największy udział w krajowej produkcji energii elektrycznej miała ona w Danii (32,5%), Portugalii (22,3%), Hiszpanii (19,5%) i Irlandii (18,0%). W Polsce w 2013 roku energia wiatru dostarczyła 6 TWh, czyli 3,6% zapotrzebowania na energię elektryczną [2]. Jednocześnie należy podkreślić, że w pierwszych latach XXI wieku nastąpił dynamiczny rozwój energetyki wiatrowej w Polsce. Wg raportu BP [2] moc zainstalowana wzrosła od 83,3 MW w 2005 roku do 3441 MW w 2013 roku. W 2013 roku turbiny wiatrowe wyprodukowały w Polsce 6027 GWh energii elektrycznej [2]. 2. HAŁAS TURBIN WIATROWYCH Dynamiczny rozwój energetyki wiatrowej powinien uwzględniać uwarunkowania wynikające z konieczności ochrony środowiska, w tym walorów przyrodniczych i krajobrazowych oraz zdrowia ludzi. W związku z tym lokalizacja pojedynczych turbin wiatrowych lub w grupach zwanych farmami wiatrowymi wymaga więc współpracy inwestorów, właściwych organów administracji państwowej i samorządowej oraz rzetelnego prognozowania oddziaływania planowanych inwestycji na środowisko i zdrowie ludzi [8, 16]. Turbina wiatrowa, zamieniająca energię kinetyczną wiatru na pracę mechaniczną w postaci ruchu obrotowego wirnika, stanowi zasadniczy element elektrowni wiatrowej. W turbinie wiatrowej następuje proces przetwarzania energii poruszającego się powietrza na energię mechaniczną, a następnie elektryczną. Wg [1] teoretyczna chwilowa moc N w (t) możliwa do uzyskania z jego strumienia opisana jest zależnością:

, (1) gdzie: ρ gęstość powietrza (zależna od warunków atmosferycznych, ciśnienia i temperatury), S powierzchnia przekroju strumienia, ν (t) prędkość (zmienna w funkcji czasu t). Klasyczna turbina wiatrowa składa się z fundamentu, stalowej wieży o wysokości ok. 80-150 m, gondoli, (w której znajduje się generator prądu), wirnika o średnicy ok. 40-100 m, składającego się z trzech łopat wykonanych na ogół z włókna szklanego lub węglowego oraz piasty centralnego elementu wirnika odpowiedzialnego za obracanie się łopat [16]. Zgodnie z pracami [5, 6, 10, 16] oddziaływanie farm wiatrowych na etapie ich eksploatacji można sprowadzić do oddziaływania na: ornitofaunę i chiropterofaunę (ptaki i nietoperze), klimat akustyczny środowiska emisja hałasu i infradźwięków, klimat elektromagnetyczny środowiska, zjawiska optyczne efekt migotania cieni, krajobraz wizualne negatywne oddziaływanie w zależności od odległości od farm wiatrowych, awarie i wypadki, wartość nieruchomości w ich sąsiedztwie. Turbiny wiatrowe są źródłami dwóch rodzajów hałasu [6, 16, 17, 19]: hałasu mechanicznego emitowanego przez przekładnię i generator, hałasu aerodynamicznego emitowanego przez obracające się łopaty wirnika, którego natężenie zależy od prędkości końcówek łopaty. W związku z tą ostatnią zależnością, można przyjąć, że moc akustyczna jest proporcjonalna do piątej potęgi względnej prędkości liniowej łopaty [7]: gdzie: v r prędkość liniowa końca łopaty, v w prędkość wiatru. (2) W przypadku turbin wiatrowych współczesnej konstrukcji typu up-wind (nawietrznych) hałas mechaniczny został ograniczony znacznie poniżej hałasu aerodynamicznego. Również hałas aerodynamiczny takich turbin został w znacznym stopniu zredukowany przez obniżenie prędkości końcówek łopat (zaleca się, aby prędkość ta nie przekroczyła 65 m/s [16]). W rezultacie hałas aerodynamiczny turbin wiatrowych ma zazwyczaj charakter szerokopasmowy

z dominującym udziałem częstotliwości infradźwiękowych (z zakresu od 1 Hz do 20 Hz) oraz niskich częstotliwości słyszalnych (z zakresu 20-500 Hz). Hałas ten może mieć specyficzny charakter, gdyż jego amplituda jest modulowana w rytm częstotliwości przejścia łopaty (łopaty wirnika mijają wieżę turbiny) dając typowy świszczący, szeleszczący dźwięk. W większej odległości od turbiny dźwięk przybiera charakter bardziej stacjonarny. Natężenie emitowanego przez farmę wiatrową hałasu uzależnione jest od wielu czynników, przede wszystkim od [16]: sposobu rozmieszczenia turbin w obrębie farmy oraz modelu turbin, ukształtowania terenu, prędkości i kierunku wiatru. Ze wzrostem prędkości wiatru wzrasta poziom hałasu aerodynamicznego emitowanego przez turbinę. Jednocześnie jednak wzrasta natężenie hałasu wiatru, który w dużym stopniu maskuje dźwięki emitowane przez turbinę. W związku z tym, w jaki sposób człowiek będzie odbierać dźwięki emitowane przez turbiny (czy będą one dla niego uciążliwe czy nie), w głównej mierze uzależnione jest od poziomu tzw. hałasu tła oraz od odległości od farmy. Wg [11], jeżeli natężenie hałasu tła jest zbliżone do poziomu hałasu emitowanego przez pracującą turbinę, dźwięki emitowane przez farmę wiatrową stają się właściwie nierozróżnialne" od otoczenia. Analizując hałas turbin wiatrowych często spotykanym pytaniem jest: czy hałas turbin wiatrowych może być uciążliwy dla pracowników nadzorujących i serwisujących turbiny wiatrowe, jak również dla osób zamieszkałych na terenach w pobliżu farm wiatrowych. Odpowiedź na to pytanie na przykładzie pomiarów hałasu turbiny wiatrowej, znajdującej się na farmie wiatrowej Kamieńsk przedstawiono w dalszej części artykułu. 3. HAŁAS TURBINY WIATROWEJ NA BADANEJ FARMIE Na terenie farmy wiatrowej Kamieńsk znajduje się 15 turbin wiatrowych o mocy 2 MW każda (łączna moc 30 MW). Farma usytuowana jest na wierzchowinie zrekultywowanego zwałowiska zewnętrznego KBW Bełchatów zwanego Górą Kamieńsk w województwie łódzkim. Wysokość względna wierzchowiny góry wynosi ok. 150-170 m (350 470 m n.pm.). Ogólna powierzchnia wierzchowiny wynosi ok. 270 ha. Turbiny rozmieszczone są w odległościach ok. 450 m od siebie. Wierzchowina Góry Kamieńsk cechuje się większym nasileniem wiatrów, niż otoczenie zwałowiska (średnie miesięczne prędkości wiatru wynoszą 5-9 m/s) [4].

Turbiny wiatrowe na farmie Kamieńsk posiadają bezprzekładniowy napęd, który ogranicza ilość części w turbinie. Generator pierścieniowy i wirnik tworzą w turbinie jedną jednostkę. Piasta wirnika posiada połączenie kołnierzowe z częścią obrotową generatora i dlatego obraca się podczas pracy z taką samą prędkością. Ponieważ nie ma przekładni lub innych szybko obracających się komponentów, następujące czynniki są ograniczone: straty energii pomiędzy wirnikiem i generatorem, emisja hałasu, mechaniczne zużycie, straty oleju i straty tarcia [4]. W tab. 1 zamieszczono podstawową charakterystykę techniczną badanej turbiny. Wirnik jest wykonany z żywicy epoksydowej wzmocnionej włóknami szklanymi, jest on czynnikiem decydującym o wydajności turbiny wiatrowej jak również o emisji hałasu. Łopaty wirnika zostały zaprojektowane do działania ze zmiennym nachyleniem łopat i zmienną prędkością. Nachylenie łopat, kontrolowane za pomocą mikroprocesora, jest wykonywane przez trzy niezależne systemy nachylenia łopat. Badania hałasu, w tym hałasu niskoczęstotliwościowego oraz hałasu infradźwiękowego, wykonane na terenie farmy wiatrowej Kamieńsk przeprowadzono dla jednej turbiny. Do badania zastosowano następujące wyposażenie pomiarowo-badawcze: miernik/analizator dźwięku klasy 1 Svantek typ SVAN 945A, miernik/analizator dźwięku klasy 1 Svantek typ SVAN 979, stację pogodową Davis typ Vantage VUE, notebook DELL e630 z oprogramowaniem WeatherLink. Tabela 1 Charakterystyka techniczna badanej turbiny [4] Moc Średnica wirnika Wysokość instalacji piasty Koncepcja turbiny Wirnik z regulacją nachylenia łopat typ kierunek obrotu liczba łopat Powierzchnia obrotowa wirnika materiał łopaty prędkość prędkość końcówki łopaty sterowanie nachyleniem łopat 2000 kw 71 m 85 m Bezprzekładniowa, zmienna prędkość, sterowanie nachyleniem łopat. Wirnik z wiatrem przednim, z aktywnym sterowaniem nachyleniem łopat. Zgodnie z ruchem wskazówek zegara. 3 3959 m 2 Włókno szklane (żywica epoksydowa); zintegrowany system odgromowy. Zmienna, 18-21,5 obr./min. 22-80 m/s Jeden niezależny system nachylania na jedną łopatę wirnika z zasilaniem awaryjnym.

Układ napędowy piasta główne łożysko generator wprowadzanie energii do sieci System hamowania Sterowanie ruchem poziomym gondoli Prędkość wiatru załączająca Nominalna prędkość wiatru Prędkość wiatru rozłączająca Sztywna Dwurzędowe łożysko rolkowe. Pierścieniowy o bezpośrednim napędzie. Poprzez falownik. Trzy niezalene systemy nachylania łopat z zasilaniem awaryjnym. Hamulec wirnika. Blokada wirnika. Aktywne, poprzez przekładnie regulacyjne, tłumienie zależne od obciążenia. 2,5 m/s 12,7 m/s 28 34 m/s W trakcie badań na obszarze farmy wiatrowej Kamieńsk pracowało 14 z 15 turbin wiatrowych. Zarejestrowane podczas sesji pomiarowych warunki pogodowe zamieszczono w tab. 2. Głównym celem badań była ocena narażenia na hałas w wybranych miejscach pracy osób nadzorujących i serwisujących turbiny wiatrowe. Jak wspomniano badanym obiektem była pracująca turbina wiatrowa przedstawiona na rys. 1. Tabela 2 Warunki pogodowe podczas badań hałasu Temperatura powietrza, o C od 17,2 do 18,0 Wilgotność powietrza, % od 79 do 82 Ciśnienie atmosferyczne, hpa od 967,3 do 967,9 Prędkość wiatru, m/s mniejsza niż 0,4 Rys. 1. Badana turbina wiatrowa

Badania hałasu wykonano w następujących punktach pomiarowych: w punkcie pomiarowym zlokalizowanym wewnątrz turbiny, w miejscu, w którym pracownik obsługuje szafy falowników. Miejsce to jest na poziomie wejścia do turbiny wiatrowej (rys. 2), w punkcie pomiarowym zlokalizowanym na zewnątrz turbiny wiatrowej, w odległości 5 m od wejścia do turbiny (rys. 3). a) b) Rys. 2. Turbina wiatrowa nr 11. a) wejście do turbiny, b) szafy falowników wewnątrz turbiny Wejście do turbiny wiatrowej punkt pomiarowy 5 m Rys. 3. Lokalizacja punktu pomiarowego na zewnątrz turbiny wiatrowej W każdym z powyższych punktów pomiarowych wyznaczono równoważny poziom dźwięku A (L Aeq ), maksymalny poziom dźwięku A (L Amax ), szczytowy poziom dźwięku C (L Cpeak ) oraz równoważny poziom ciśnienia akustycznego skorygowanego charakterystyką częstotliwościową G (L Geq ). Uśrednione wartości wielkości charakteryzujących zmierzony hałas podano w tab. 3 oraz na rys. 4 i 5.

Rys. 4. Widmo hałasu wewnątrz badanej turbiny wiatrowej w pomieszczeniu z szafami falowników Rys. 5. Widmo hałasu na zewnątrz badanej turbiny wiatrowej (w odległości 5 m od turbiny) Tabela 3 Wyniki pomiarów hałasu badanej turbiny wiatrowej Lokalizacja punktu pomiarowego Wewnątrz turbiny w pomieszczeniu z szafami falowników Na zewnątrz turbin w odległości 5 m L Aeq [db] L Amax [db] L Cpeak [db] L Geq [db] 84,0 85,1 105,0 80,5 46,5 48,0 82,6 75,0 Z analizy danych pomiarowych wynika, że w hałasie zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz pracującej turbiny wiatrowej dominują niskie częstotliwości:

do 350 Hz wewnątrz turbiny, do 150 Hz na zewnątrz turbiny. Uzyskane wyniki pomiarów można ocenić w odniesieniu do najwyższych dopuszczalnych natężeń (NDN) hałasu w środowisku pracy ujętych w rozporządzeniu Ministra Pracy i Polityki Społecznej [14] oraz w odniesieniu do kryterium uciążliwości hałasu infradźwiękowego podanego w normie PN-Z-01338 [12]. Z porównania wyników (tab. 3) jednoznacznie wynika, że wartości wszystkich wyznaczonych parametrów hałasu w punkcie pomiarowym wewnątrz turbiny wiatrowej są zdecydowanie większe od wartości wyznaczonych na zewnątrz turbiny. W związku z tym przyjmując najbardziej niekorzystne warunki pracy, tj. że pracownik przebywa 8 godzin dziennie wewnątrz turbiny wyznaczony poziom ekspozycji na hałas odniesiony do 8-godzinnego dobowego wymiaru czasu pracy wynosi 84 db. Można więc stwierdzić, że wewnątrz badanej turbiny wiatrowej (w pomieszczeniu z szafami falowników) hałas nie przekracza wartości NDN, tj. poziomu ekspozycji na hałas odniesionego do 8-godzinnego dobowego wymiaru czasu. Ponadto w pomieszczeniu z szafami folowników: zmierzony maksymalny poziom dźwięku A (85,1 db) nie przekracza wartości NDN wynoszącej 115 db, zmierzony szczytowy poziom dźwięku C (105 db) nie przekracza wartości NDN wynoszącej 135 db, wyznaczony równoważny poziom ciśnienia akustycznego skorygowany charakterystyką częstotliwościową G (80,5 db) nie przekracza wartości kryterialnej (kryterium uciążliwości hałasu infradźwiękowego) wynoszącej 102 db. Jak wspomniano wyniki pomiarów hałasu na zewnątrz turbiny charakteryzują się niższymi wartościami niż wewnątrz turbiny (w pomieszczeniu falowników), zatem na zewnątrz turbiny nie są przekroczone wartości NDN hałasu oraz wartości kryterialne uciążliwości hałasu infradźwiękowego. Ponadto przeprowadzono pomiary hałasu poza obszarem farmy wiatrowej Kamieńsk, w miejscu oddalonym o ok. 1 km od granicy farmy i ok. 100 m od zabudowy mieszkalnej. Wyznaczony równoważny poziom dźwięku A wynosił 39,6 db i nie przekraczał wartości dopuszczalnej hałasu w środowisku, ustalonej rozporządzeniem Ministra Środowiska [15]. 4. PODSUMOWANIE Przeprowadzone pomiary hałasu wewnątrz i na zewnątrz turbiny wiatrowej na terenie farmy wiatrowej Kamieńsk dla określonych warunków atmosferycznych i wynikających z nich

warunków pracy turbiny dostarczają poglądu na temat ekspozycji zawodowej pracowników obsługujących (serwisujących i nadzorujących) na hałas emitowany przez farmy wiatrowe. Na podstawie badań stwierdzono, że hałas turbin wiatrowych na terenie farmy wiatrowej Kamieńsk nie stanowi zagrożenia dla zdrowia pracowników, gdyż poziom ekspozycji na hałas odniesiony do 8-godzinnego dobowego wymiaru pracy nie przekracza wartości dopuszczalnej wynoszącej 85 db. Również hałas infradźwiękowy nie stanowi czynnika uciążliwego, gdyż jego poziom ciśnienia akustycznego skorygowany charakterystyką częstotliwościową G był o ponad 25 db poniżej wartości kryterialnej w punkcie pomiarowym na zewnątrz turbiny i o ok. 20 db poniżej tej wartości w przypadku punktu pomiarowego zlokalizowanego wewnątrz turbiny. Nie stwierdzono także przekroczenia w odległości 1 km od granicy farmy dopuszczalnego poziomu hałasu w środowisku. Równoważny poziom dźwięku A w pobliżu zabudowy zagrodowej wynosił 39,6 db. Publikacja opracowana na podstawie wyników III etapu programu wieloletniego pn. Poprawa bezpieczeństwa i warunków pracy, finansowanego w latach 2014-2016 w zakresie badań naukowych i prac rozwojowych ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego/Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Koordynator programu: Centralny Instytut ochrony Pracy-Państwowy Instytut Badawczy. LITERATURA [1] Badyda K.: Energetyka wiatrowa. Aktualne trendy rozwoju w Polsce, Energetyka, nr 707, 2013, 393-398. [2] BP Statistical Review World Energy 2014 (http://www.bp.com/en/global/corporate/about-bp/energy-economics/statistical-reviewof-world-energy.html), 16 czerwca 2014. BP (ang.). [dostęp 16 czerwca 2014]. [3] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE, Dz.U. L 140/16 z 5.06.2009, 16-62. [4] Elektrownia Wiatrowa Kamieńsk Sp. z o.o., http://www.igeos.pl (dostęp 15 października 2014). [5] Elektrownia wiatrowa, http://pl.wikipedia.org/wiki/elektrownia_wiatrowa (dostęp 15 października 2014).

[6] Fortin P., Rideout K., Copes R., Bos C.: Wind Turbines and Health, National Collaborating Centre for Environmental Health 2013, htpp://www.ncceh.ca/sites/default/wind_turbines_feb_2013.pdf (dostęp 20 października 2014). [7] Golec M., Golec Z., Cempel C.: Hałas turbiny wiatrowej VESTAS V80 podczas eksploatacji. Diagnostyka, 2006, 1(37), 115-120. [8] Hessler D. M., Hessler G. F.: Recommended noise level design goals and limits at residential receptors for wind turbine developments in the United States. Noise Control Eng. J., 2010, 59(1), 94-104. [9] Lewandowski W. M.: Proekologiczne odnawialne źródła energii, WNT, Warszawa, 2012. [10] Pawlas K., Pawlas N., Boroń M.: Życie w pobliżu turbin wiatrowych, ich wpływ na zdrowie przegląd piśmiennictwa. Medycyna Środowiskowa Environmental Medicine, 2012, Vol 15, No 4, 150-198. [11] Pedersen E., Persson Waye K.: Wind turbine noise, anoyance, and selfreported health and well-being in different living environments. Occup Environ. Med., 2007, 64, 480-486. [12] PN-Z-01338:2010 Akustyka. Pomiar i ocena hałasu infradźwiękowego na stanowiskach pracy. [13] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 18 października 2012 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej, zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzania danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnym źródle energii (Dz.U. 2012, poz. 1229). [14] Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 6 czerwca 2014 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (Dz.U. 2014, poz. 817). [15] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 14 czerwca 2007 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku (Dz.U. 2007, nr 120, poz. 826, z późn. zm). [16] Stryjecki M., Mielniczuk K.: Wytyczne w zakresie prognozowania oddziaływań na środowisko farm wiatrowych. Generalna Dyrekcja Ochrony Środowiska, Warszawa 2011.

[17] Szulczyk J.: Identyfikacja właściwości wibroakustycznych turbin wiatrowych o pionowej osi obrotu w obszarze zurbanizowanym, praca doktorska, Politechnika Poznańska, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Instytut Mechaniki Stosowanej, Poznań, 2013. [18] Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne (Dz.U. 1997 nr 54, poz. 348 ze zm.). [19] Wind Turbine Noise, Edited by Dick Bowdler&Geotf Leventhall, ISBN 978-1-907132-30-8, Multi-Science Publishing Co, Essex, United Kingdom, 2011. NOISE EMITTED BY A WIND TURBINE DURING OPERATION Key words: noise, low-frequency noise, infrasonic noise, wind turbine Summary. Issues related to renewable sources of energy hold an important position with the European Union s energy policy. The necessity to develop renewable power generation, including wind power, results inter alia from the provisions of the 2009/28/EC Directive of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources. Wind is the most popular renewable energy source in the world. Development of wind power should take into account requirements resulting from environmental human health and protection. At the same time, it should be emphasized that dynamic development of wind power occurred in Poland in early 21st century. An example measurements of noise emitted by the wind turbine located in the Kamieńsk wind farm is presented in the article. The results of measurements of noise emitted by the tested wind turbine show that noise in the Kamieńsk wind farm does not constitute health hazard for workers. Moreover infrasonic noise even does not make nuisance. Dariusz Pleban, dr hab. inż prof. nadzw. CIOP-PIB, jest kierownikiem Zakładu Zagrożeń Wibroakustycznych w Centralnym Instytucie Ochrony Pracy-Państwowym Instytucie Badawczym ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warszawa. W swoich pracach badawczych zajmuje się zasadniczo problematyką dotyczącą metod badań i oceny emisji hałasu maszyn i urządzeń. Jego dorobek publikacyjny to 96 pozycji obejmujących artykuły w czasopismach naukowych i materiałach konferencyjnych oraz opracowania o charakterze monografii. E-mail: daple@ciop.pl. Jan Radosz, mgr inż., jest pracownikiem naukowym zatrudnionym w Zakładzie Zagrożeń Wibroakustycznych Centralnego Instytutu Ochrony pracy-państwowego Instytutu Badawczego. Jest autorem lub współautorem 31 publikacji w czasopismach naukowych i materiałach konferencyjnych. E-mail: jarad@ciop.pl.