Sådan knækker Vestas kurven for støj fra større vindmøller
more_vert
close
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Sådan knækker Vestas kurven for støj fra større vindmøller

Illustration: Brüel & Kjær

Vindmøller i landskabet kan ­altid starte en lille rask debat, ikke mindst hos nuværende og kommende naboer. For er de nu smukke eller grimme, skæmmer de land­skabet, eller pynter de? I sådan en diskussion er der ingen fakta at læne sig op ad, men det er der til gengæld, når det gælder en anden slags påvirkning fra vindmøllerne, nemlig støj.

Fakta er de støjkrav, som i Danmark skal sørge for, at støjen hos nærmeste nabo udendørs ikke er over 44 dB/42 dB ved 8/6 meter i sekundet, som er dér, hvor vindmøllerne støjer mest. Samtidig er der krav til, hvor kraftig lavfrekvent støj der må være indendørs hos nærmeste nabo.

Store vindmøller støjer mindre

Disse støjkrav og hensynet til kundernes ønske om en skånsom indpasning af vindmøller på land har gjort arbejdet med at begrænse støjudsendelse til en integreret del af produktudviklingen af nye landvindmøller, bl.a. hos verdens største vindmøllefabrikant, Vestas, hvor Kaj Dam Madsen har ansvaret for vindmøllens overordnede lydperformance.

Artiklen fortsætter under videoen:

Et arbejde, som over de seneste ti år har medført, at Vestas nu har knækket kurven for støj fra vindmøller – forstået på den måde, at støjen ikke længere bare vokser med større vindmøller:

»Rotoren er kilde til 90-95 pct. af lyden fra en vindmølle, ­hvoraf vingens bagkant på den yderste del af vingen står for ­hovedparten. Jo ­højere tiphastighed, des mere lyd udsendes der. Så med større vindmøller og længere vinger øges tip­hastigheden og dermed lydgenereringen markant, medmindre vi designmæssigt gør en indsats. Det er det dilemma, vi som udgangspunkt arbejder med, og hvor vi nu har knækket koden,« siger Kaj Dam Madsen, der på Vestas-sprog er Senior Product Function Lead for Noise.

Mange designhensyn skal afvejes

Han forklarer, at støjhensyn er med i designprocessen helt fra starten, når man arbejder med en ny produktplatform og vingerne hertil. For grundlæggende er der tale om et kompromis mellem tre hensyn, når man designer et nyt vingeprofil.

article_764px_width Illustration: MI grafik

»Et vingeprofil med en høj effektivitet (energiproduktion) ser ud på én måde. Et profil, der støjer så lidt som muligt, ser anderledes ud, mens hensynet til styrken i vingen dikterer et helt tredje profil. Så der er noget at arbejde med,« forklarer Kaj Dam Madsen.

Endelig er selve omdrejnings­hastigheden på vindmøllen også et punkt, hvor der er modsatrettede interesser: Jo langsommere vindmøllen kører, des bedre for lyd­niveauet, men til gengæld mere belastende for maskineriet i toppen, der skal overføre et større moment.

»Når vi så er kommet frem til et profil, venter grundige testforløb i vindtunnel, så vi kan dokumentere profilets lydegenskaber. Samtidig bruger vi testen til at validere vores egne beregningsmodeller. Men én ting er fastlæggelse af omdrejningshastighed og af selve profilet på vingen. Der er også noget at hente ved at tilpasse profilet ud langs vingen, så den populært sagt twistes ud mod vingespidsen og på den måde også bliver mere ‘støjvenlig’,« siger Kaj Dam Madsen, som vurderer, at der typisk går to-tre mandår til test og dokumentation af et ny profil, før det er indarbejdet i en ny model.

Savtakker på vingerne

Et tredje og meget vigtigt værktøj, som lyddesignerne anvender, er montage af såkaldte serrations eller savtakker på bagkanten af den yderste del af vingen. Et princip, som i snart ti år har været kendt i branchen for at kunne have en væsentlig lyddæmpende effekt.

»Serrations er nok det vigtigste enkeltværktøj, som vi har til rådighed for lyddæmpning på vingerne,« siger Kaj Dam Madsen.

Ud over aerodynamisk lyd fra vingerne arbejder man selvfølgelig også med at dæmpe mekanisk lyd fra maskinkabine og drivtog og med at holde lyden inde i nacellen.

»Med denne tilgang er det lykkedes os siden 2010 at øge rotordiameteren på vores 4 MW-platform fra 112 meter til 136/150 meter, hvilket har øget energiproduktionen med 50 pct., uden at lydniveauet vokser. Tværtimod har vi ­reduceret lydniveauet med 2,5 dB, hvilket næsten svarer til en halvering.«

Endelig er det også en mulighed at styre vindmøllens operationsmønster ved at ‘pitche’ eller dreje vingerne, så man reducerer lyd­udsendelsen fra vingerne. Et værktøj, som godt nok bevirker, at man taber energiproduktion, men som for eksempel kan anvendes på de vindmøller i en vindmøllepark, som står tættest på beboede områder.

I det hele taget er netop sam­arbejdet med kunderne om at kunne honorere de lokale støjkrav på den mest effektive vis et vigtigt udgangspunkt for Vestas’ arbejde med lyd fra vindmøller.

For ud over at kunne levere støj­svage vindmøller lægger virksomheden også vægt på at kunne levere rådgivning omkring placering og drift af vindmøller set i støj­sammenhæng.

»Det kræver, at vi kan modellere lyden og dens udbredelsen fra vindmøllerne på et givet site under hensyntagen til for eksempel topografi, vindmøllernes indbyrdes placering, fremherskende vindretninger og andre meteorologiske parametre,« forklarer Kaj Dam Madsen.

Bag dette ligger et stort arbejde med at beskrive lyden og dens udbredelse for forskellige frekvenser og derefter udvikle og validere pålidelige beregningsmodeller.

Vestas har til dato leveret 62.000 vindmøller til 76 lande med en samlet effekt på 87 GW. Selskabet servicerer 37.500 vindmøller med en samlet effekt på 73 GW.

Rart at høre, at også vindmølleindustrien lader sig inspirere af fuglenes vinger, som flyindustrien har gjort gennem mange år. Tillykke med det :-)

M.h.t. støjmålinger, har bekymrede borgere gennem årtier fået stukket teoretiske A-vægtede målinger i næsen, mens en del efterflg. har oplevet anderledes kraftige gener fra den lavfrekvente ned til infra-støjen, som kan vandre over rigtigt mange kilometer:-(

  • 7
  • 1

Jeg ligger hvert år for anker i en smuk bugt (Sandviken) ved det store "pappersbruk" lige syd for Påskallavik i Kalmarsund. Stedet er velegnet på strækningen til eller fra Kalmar. Ved "pappersbruket er der 10 store 5 - 6 år gamle landbaserede møller. Ved sydlige vinde ligger jeg "lige under" (ca. 500 meter fra) en af møllerne. Selv med min bedste vilje, har jeg ikke kunnet registrere ubehagelig støj, og jeg tænker derfor på, om den lavfrekvente støj primært forårsages af de gearede møller, og ikke i samme grad af dem med permanente magneter, som der nok er tale om i dette tilfælde! Møllerne er indtegnet på karta på eniro.se (WGS84
57°6'30.9"N 16°32'15.4"E)
Kommentar udbedes!

  • 1
  • 1

........er Widex møllen Vassingerød på 3MW som jeg skal være næsten inde under(50 meter) for at høre den uden høreapparater og 150 m med . Det er en Vestas mølle med et " lavt" tårn, valgt for ikke at dominere omgivelserne.
Men støjen er mindre end jeg husker Tvindmøllen for og langt mindre end jeg husker støjen fraFL Schmidt møllen ved Bogense slagteri på Bogense havn for 65 år siden......den sidste støjede trods den mindre størrelse.
Der er ogsåen anden støj Søren. som du i et skib næppe bemærker og det er den jordbordne lavfrekvente støj der når den bemærkes, ligesom en dryppende vandhane, ikke kan stoppes og irreterer døgnet rundt.

  • 1
  • 1

Nu er jeg langt fra vindmølleekspert, men ved som tonemester lidt om lyd.
Jeg har svært ved at forestille mig at generatorerne kan generere lavfrekvent støj, men vi skal lige blive enige om hvad lavfrekvent støj er:
I min verden starter det omkring 30 Hz og går til ned til 0.1Hz eller mindre.
Øret kan ikke opfange f.eks. 10Hz, men lydbølgen kan bære højere frekvenser over kilometerlange afstande, ikke mindst over havet.
Et kraftigt tordenskrald kan snilt høres over 100km væk, og der er eksempler på vulkanudbrud der er hørbar registret på over 1000km afstand.

Et ganske overset fænomen vedr. gener fra vindmøller, er interferensfrekvenserne, da en vindmølle alt andet lige ikke er en ren sinusgenerator. Mange kender det sikkert fra deres villa, hvor oliefyret buldrer med een frekvens, mens dybfryseren har en anden, måske tæt på samme frekvens, og så har vi balladen, da differensen på måske 5 Hz, nu kan finde vej gennem hele huset.
Omend kun få gange om året med svag vind i sydøstlig retning, har jeg glæde af den dybe støj fra skibstrafikken ude i Hjelm Bugt små 20km fra min bopæl. Når jeg er indendøre kan jeg selvsagt ikke høre den, men svage vibrationer i huset fortæller mig om fænomenet som jeg så kan få bekræftet ved at gå udendørs.
Til skeptikerne kan jeg oplyse, at det er der i hundredevis af beretninger om, og som igen er afhængigt af den specifikke beliggenhed inden for få hundrede meter eller mindre.

Umiddelbart vil jeg antage, at den lavfrekvente støj fra vindmøller udelukkende produceres fra vingerne når de passerer tårnet, men at den måske nok så svage gear- og generatorstøj der ligger i et langt højere i frekvensområde, kan bæres rigtigt laaangt væk.
Frekvenser over 30Hz kan man afskærme og isolere sig fra, men har husets vægge først fået fat i et par få Hertz eller mindre, er der kun en fraflytning tilbage som afhjælpende middel:-(

  • 1
  • 0

Ganske rigtigt Ole, men mener du at tårnet er upåvirkeligt af vingepassager? Med en omløbs frekvens på n omløb per minut vil tårnet påvirkes 3n per omløb og dette kan måske ikke høres men som du selv skriver måske mærkes. Da jeg tidligere har været med til at levere valsede plader til tårnsegmenter kan jeg betro alle, at der skal ikke store slag på en sådan plade endsige smide en palle ved, siden af den , for at få et støjende svar.

Jeg ved ikke om tårnet påvirkes, men jeg vil i morgen, hvor jeg er sammen med særdeles kyndige underleverandører til Vestas, spørge dem.

  • 1
  • 1