Research and evaluation of wind turbines noise and protection measures

Abstract

The dissertation examines the issue of noise emission from the wind farms. The objects of investigation are wind farm noise and environmentally friendly low-frequency noise-deadening materials with cylindrical structure. The paper addresses a number of key objectives: to determine and assess low frequency noise and infrasound emission and dispersion both inside and outside the industrial wind farms, as well as to establish effective measures for protection of settlements against low-frequency noise generated by wind turbines. The dissertation consists of an introduction, three chapters, conclusions, recommendations, list of references and the author's publications on the topics. The introductory chapter discusses the research problem, the relevance of the investigation, describes the object of the research, states the aims and objectives, presents the research methodology, scientific novelty, practical significance of the results, and the statements for defending. It also highlights practical significance of the dissertation presents the author's publications and presentations at conferences, and explains the structure of the thesis. The first chapter is devoted to literature review. It provides an overview of general problems related to wind and noise produced by wind turbines, an overview of the outlook on wind energy in Lithuania, and a discussion of wind turbine constructions. The chapter presents the analysis of aerodynamic noise emitted by means of low-frequency noise attenuation techniques and the use of insulating materials. The chapter ends with conclusions and specified objectives of the dissertation. The second chapter is concerned with the wind farm noise and background noise detection method, sound insulation RW determination in noise attenuation chamber method and the noise dispersion modelling methodology. The third section includes testing results of noise emissions at wind farms; results of sound insulation index analysis of environmentally friendly materials with cylindrical structure, and simulation results of noise emissions in materials and building environments.

Disertacijoje nagrinėjama triukšmo sklaidos nuo vėjo jėgainių problema. Pagrindiniai tyrimo objektai yra vėjo jėgainių parkų skleidžiamas triukšmas ir aplinkai nekenksmingos, cilindrinę struktūrą turinčios, žemo dažnio triukšmą slopinančios medžiagos. Darbe sprendžiami keli pagrindiniai uždaviniai: nustatomas ir įvertinamas žemo dažnio triukšmo ir infragarso susidarymas ir sklaida pramoninių vėjo jėgainių parkuose ir jų išorėje, taip pat nustatomos efektyvios gyvenviečių apsaugos priemonės nuo vėjo jėgainių keliamo žemo dažnio triukšmo. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, rekomendacijos, naudotos literatūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertacijos tema autoriaus paskelbtos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmasis skyrius skirtas literatūros analizei. Jame pateikta vėjo jėgainių ir jų keliamo triukšmo apžvalga. Apžvelgtos vėjo energetikos būklė Lietuvoje, vėjo jėgainių konstrukcijos, vėjo jėgainių triukšmo formavimosi principas, triukšmo matavimo metodikos. Analizuojamos skleidžiamo aerodinaminio triukšmo mažinimo priemonės bei žemo dažnio triukšmo slopinimo būdai ir izoliuojančių medžiagų panaudojimas. Skyriaus pabaigoje formuluojamos išvados ir tikslinami disertacijos uždaviniai. Antrajame skyriuje pateiktos: vėjo jėgainių skleidžiamos triukšmo ir foninio triukšmo nustatymo metodikos; garso izoliacijos rodiklio RW nustatymo triukšmo slopinimo kameroje metodika ir triukšmo sklaidos modeliavimo metodikos. Trečiajame skyriuje pateikiami: triukšmo sklaidos vėjo jėgainių parkuose tyrimo rezultatai; aplinkai nekenksmingų medžiagų, turinčių cilindrinę struktūrą, garso izoliacijos rodiklio tyrimo rezultatai ir triukšmo sklaidos medžiagose ir pastatų aplinkoje modeliavimo rezultatai.