Trvale udržitelný rozvoj složek životního a pracovního prostředí

Ing. Eva VEJVODOVÁ

Doctoral thesis

Analisys of Wind Turbine Noise

Abstract:

Hluk z větrných elektráren je předmětem zájmu po celá desetiletí. Výstavba větrných elektráren na souši (?onshore?) by se měla, dle předpovědí vydaných mezinárodními organizacemi zabývajících se větrnou energií, značně rozšířit. Je zde tedy předpoklad, že stále více obyvatel zaznamená zkušenost s bydlením v blízkosti větrných elektráren, jejichž projevem je i hluk. Z tohoto důvodu se tématu vlivu hluku z větrných elektráren na člověka věnovalo a věnuje nemálo výzkumných projektů, přičemž jsou hlavně využívány čtyři základní metody: sběr dat, epidemiologické studie, případové studie a laboratorní experimenty. Tato disertační práce se zabývá analýzou hluku z větrných elektráren s hlavním důrazem na poslechové testy jako na metodiku vyšetřování vlivu hluku z větrných elektráren na člověka. Práce je rozdělena na tři hlavní části: část úvodní, teoretickou a praktickou. Úvodní část práce je zaměřena na analýzu rozvoje větrné energetiky. Teoretická část začíná nástinem situace, kdy hluk generovaný větrnou elektrárnou se šíří prostředím až k místu pozorovatele. Teoretická část řeší větrnou elektrárnu jako zdroj hluku, způsob měření hlukových emisí; šíření hluku z větrných elektráren prostředím a vliv imisí hluku na člověka, který je jimi exponován v blízkosti svého obydlí. Teoretickou část doplňuje technická zpráva zaměřena na hygienické limity hluku v jednotlivých zemích EU a na různé metody, modely a softwary zaměřené na predikci hluku. Praktická část dizertační práce se věnuje poslechovým testům, které byly realizovány v akustických laboratořích na Elektrotechnické fakultě v Plzni. Skupina subjektů byla vystavena poslechu ukázek několika zdrojů hluku, jež zahrnovaly i realistický zvuk větrných elektráren, s cílem získat subjektivní odezvy na prezentované zdroje hluku. Sledovaný byl rovněž vztah mezi hladinou hluku expozice k vyvolaným reakcím. Výsledky experimentu byly porovnány se zjištěními ostatních studií a s hygienickými limity hluku, které platí v České republice. V rámci této práce byly také výsledky poslechových testů použity k nastavení "bezhlučné zóny" pro nejhorší možný scénář. Simulace byly prováděny v softwaru nazvaný Hluk +. Výstupem bylo určení bezpečné hranice výstavby větrné elektrárny od nejbližšího okolí, jejíž dodržování může vést k podstatné eliminaci problémů souvisejících s instalováním větrných elektráren. Na praktickou část navazuje diskuze výsledků, závěry a návrh na další pokračování výzkumu.

Abstract:

Noise from wind turbines (WT) has been the subject of concern for decades. Noise complaints continue to be an issue that may now hold the potential to obstruct expansion of onshore WE development. The possible noise impact has been investigated by many researchers. To obtain human response to WT noise, mainly four approaches have been used: cross-sectional study, laboratory experiments, data capture and epidemiological studies. This thesis deals with analysis of wind turbine noise with the main focus on human perception to noise generated by wind turbines. The thesis is divided into three parts: Introductory, Theoretical and Practical. The Introductory part is addressed to wind energy development showing a summary of predictions made by international wind energy organisations. The Theoretical part begins with a major situation where noise generated by the wind turbine is transmitted to a receiver´s place. This part concerns the wind turbine as a noise source and measurements of noise emissions, outdoor noise propagation and impact of wind turbine noise on humans. The Theoretical part is completed with the Technical report focused on WT noise propagation in relation to propagation methods, models software and noise limits across EU countries. The Practical part copes with listening tests which were carried out in the acoustical laboratories at the Faculty of Engineering. A group of subjects was exposed to sounds representing realistic sound immissions. The aim of those tests was to obtain human response to WT noise employing laboratory experiments. The results of the experiment were compared with those of other research studies and with the methodology of noise prediction billing in the Czech Republic together with the hygiene levels of noise. The results of the listening tests were also used to set the wind turbine setback for the worst case scenario in the scope of this thesis. The simulations were done in the software called Hluk+. The output was the distance from the WT from where installations of WT?s might not cause problems related to generated noise. The thesis ends with conclusions and proposal for the further work.

Keywords

Hluk z větrných elektráren, větrné elektrárny, šíření hluku prostředím, životní prostředí, obtěžování, poslechové testy, hlukové imise, vnímání hluku

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 6. 2011

Accessible from:: 16. 6. 2011

Thesis defence

• Supervisor: Doc. Ing. Olga Tůmová, CSc.

University of West Bohemia

Fakulty of Electrical Engineering

Doctoral programme / field:
Electrical Engineering and Informatics / Electrical Engineering