Ljudutbredning Påverkan av väder och vind

Transkript

1 Regionalt öppet seminarium Ljud från vindkraftverk 15 oktober 2012 Högskolan på Gotland Ljudutbredning Påverkan av väder och vind Conny Larsson Strömnäs, Norrbotten Foto Conny Larsson

2 Kunskapen om både ljud- och väderförhållanden ger oss möjlighet att lokalisera vindenergi där vi bäst utnyttjar vinden och behåller god miljö till lägsta möjliga kostnad.

3 Dragaliden

4 Ryningsnäs

5 Burgsviken, 4 km

6 Ljudutbred ning utomhus? Över slätt? I kuperad terräng? Över vatten? I skog? 6

7 Refraktion av ljud

8 Land (Hav) Sommardag (Höst/ Vinter) Tyst Vintermorgon (Vår/Försommar) Bullrigt Med- och motvind Tyst Bullrigt

9 Åskan mullrar på avstånd! Atmosfärsabsorptionen gör att höga frekvenser dämpas.

10 Atmosfärsabsorption-frekvens, avstånd

11 Atmosfärsabsorption Beräknad atmosfärsabsorption vid de fasta mätstationerna (1 km resp. 400 m från närmaste vk) under 1 år.

12 Typiskt instabilt gränsskikt (dagtid) Höjd (m) Höjd (m) Free atmosphere Entrainment zone Verklig Geostrofisk vind Mixed layer Surface layer Vindhastighet (m/s) Potentiel temperatur ( C) Hans Bergström Department of Earth Sciences 12

13 Typiskt stabilt gränsskikt (natt, vinter) Höjd (m) Höjd (m) Free atmosphere Geostrofisk vind Verklig Former entrainment zone Residual layer Stable boundary layer Vindhastighet (m/s) Surface layer Potentiel temperatur ( C) Hans Bergström Department of Earth Sciences 13

14 Godkända mätningar Baserat på många besök och observationer av varje mätplats: För Ryningsnäs och Dragaliden: Ljud från vindkraftverk anses som den dominerande ljudkällan om följande är uppfyllt: Beräknad ljudnivå från vindkraftverket i immissionspunkten 30 dba Och krav på ljudvariationer under 10 minuter: L 5 - L 95 4 dba L 1 - L dba

15 Dragaliden, Norrbotten Enercon-E82 (2,3 MW) WTs navhöjd 108 och 138 m

16 Dragaliden, 10 månader

17 Långtidsljudmätningar 1 km från vindkraftspark, 10 månader Låg ljudnivå Hög ljudnivå Motvind/sommar/dag Medvind/Natt

18 Ryningsnäs, Småland Nordex 2500 LS (2,5 MW) navhöjd 80 och 100 m

19 Ljudhastighet i och ovan skog

20 Amplitudmodulering uppfattas på avstånd. Amplitudmodullering uppträder vanligen på kvällar, nätter och morgnar. 30 % av tiden på 400 m (Ryningsnäs) 10 % av tiden på 1 km (Dragaliden) Samtida ljudnivåmätningar nära källan (övre t.v.) och 3-4 km avstånd (nedre t.v.). T.h. ljudspektrum på 3-4 km avstånd.

21 21

22 Mätning modell, 10 månader, preliminära resultat

23 Naturvårdsverket Riktvärde/Begränsningsvärde Vid bostäder bör ljudnivån inte var högre än 40 dba. I friluftsområden och i områden med lågt bakgrundsljud bör den inte överstiga 35 dba. Vad innebär detta? Är det att det aldrig är högre än 40/35 dba eller några enstaka gånger/dygn! Räkneexempel: 5 % ( 1 h / dygn eller 18 dagar/år) 1% ( 14 min. / dygn eller 3 1/2 dygn/år)

24 Högsta, lägsta..ljudnivån

25

26 Isolinjerna bör dras med snickarpenna! X

27

28 Varför upplevs vindkraftljud som mer störande? Van den

29 Ryningsnäs 740 m from Hedvigsborg and 920 m from Adolfslund 160 m from Hedvigsborg Uncorrelated sources: + 3 db Correlated sources: + 6 db Geometrical spreading 740 m: db 920 m: db = 31.9 dba Granngården: 37.8 dba Geometrical spreading 410 m: db 570 m: db = 36.6 dba

30 Ljudhastighet i och ovan skog (Ryningsnäs)

31 AM detektering under ett dygn Mätplats Dragaliden

32 AM detektering under ett dygn

33 AM detektering under ett dygn TI = u /U

34 När förekommer AM och hur ofta? Mätningar under 2 månader

35 The most important meteorological effects on sound propagation refraction, scattering by turbulence and atmospheric absorption.

36

37 Temperatur- och vingradienter i olika skikt (Ryningsnäs)

38

39

40 Ljudhastighetsgradient olika skikt Relativ ljudnivå korrigerad för atmosfärisk absorption vs. ljudhastighetsgradienter för olika skikt för Ryningsnäs (o) och Dragaliden ( ).

41 Absorption Atmospheric absorption depends on frequency, relative humidity, temperature and atmospheric pressure. The atmospheric absorption increases with distance and becomes more important the longer sound propagation is under study.

42

43 Ljudeffekt, turbinerna L WA = P P Där P är elektrisk effekt hos turbinen i kw, Dragaliden. L WA = P P Där P är elektrisk effekt hos turbinen i kw, Ryningsnäs.

44 6 maj april 2011

45

46

47 Ryningsnäs, 400 m, 10 månader

48 Hur bra är sorteringen? Sorteringsmetoden har testats i jämförbar skogsmiljö utan vindkraftverk 30 km NV om Uppsala under 1 höstvecka. Vindhastigheten var mellan 0,5 8,5 m/s mätt på 10 m utanför skogen. Konstant vk-ljud adderas till bakgrundsnivån och de kombinerade ljudfilerna analyserades med sorteringsförfarandet. Osäkerhet på 1 2 dba kunde konstateras.

49 Pålning? Ljudnivåmätning under 15 s vid Dragaliden den 20 juli Eftermiddag (övre raden) och natt (nedre raden). Mätningarna är gjorda 3-4 km från turbinerna. Till vänster ljudnivå. Till höger RMS-värde (>0,4 betraktas som amplitudmodullerat)