Інфразвук та ВЕС
Інфразвук – це звукові хвилі з частотами нижчогодіапазону, що може чути людина. Оскільки зазвичай людське вухо здатне чути звуки в діапазоні частот 16-20 000 Гц, за верхню межу частотного діапазону інфразвуку зазвичай приймають 16 Гц [1].
У природі інфразвук є її невід’ємною частиною. Людське вухо не вловлює його, проте даний тип хвиль міститься в шумі лісу, атмосфери і моря, грому, пострілах і вибухах, рухах земної кори і коливаннях. Відзначимо, що людина інфразвук не чує, але він викликає страх, занепокоєння або навіть агресію [5].
Інфразвук (особливо частотою 6-9 Гц) може негативно впливати на здоров’я (виражаються в почуттях занепокоєння і тривоги. Крім того, чистота 7 Гц може привести до летального результату, адже уражається черевна порожнина і стінки легенів. Хвилі негативно впливають на кровоносні судини: при чистоті 7,5 Гц починає змінюватися ритм серця, чистота дихання, підвищується стомлюваність, страждають функції зору і слуху [1], а також негативно впливають на психіку людини. Інфразвук слабо поглинається середовищем і може поширюватись на великі відстані [2].
Всі механізми, що працюють при частотах обертання менше 20 об/с випромінюють інфразвук. При русі автомобіля зі швидкістю понад 100 км/год він також є джерелом інфразвуку, який утворюється за рахунок зриву повітряного потоку з його поверхні. У машинобудівній галузі інфразвук виникає при роботі: вентиляторів, компресорів, двигунів внутрішнього згорання та дизельних двигунів [3].
При роботі механізмів зазори між спряженими деталями з часом змінюються. Якщо величина їх перевищить допустиме значення, то виникають додаткові вібрації з дозвуковий частотою (інфразвук), що свідчать про несправності даного з’єднання або про вихід його з ладу. [4]. Щодо інфразвуку слід зазначити, що він може виникнути у разі дисбалансу вітрового колеса при швидкості обертання, більшій за 180 об./сек. Оскільки навіть ВЕУ потужністю 100 кВт мають меншу швидкість обертання (але більшу 20 об/с), то джерелом інфразвуку вони бути не можуть. Лише ВЕУ потужністю менш як 20 кВт (менше 20 об/с) принципово спроможні генерувати інфразвук, але зазвичай така установка з незбалансованим вітроколесом практично недієздатна, бо швидко виходитиме з ладу через вібраційні навантаження [6].
У відповідь на численні публічні виступи щодо потенційного негативного впливу вітряних електростанцій, зокрема шуму та інфразвуку, що вони випромінюють, на здоров’я людини, Американська асоціація вітроенергетики і Канадська асоціація вітроенергетики створили в 2009 році міжнародну міждисциплінарну наукову групу. Група складалася з незалежних експертів в області акустики, аудіології, медицини і охорони здоров’я. Вони прийшли до висновку, що інфразвук ВЕС, який випромінюється на рівні від 40 до 120 дБ, не має шкідливого впливу на здоров’я [8].
Від інфразвуку не захищають засоби індивідуального захисту. Дієвим засобом захисту залишається тільки зниження рівня інфразвуку в джерелі його випромінювання. Серед таких заходів можна виділити такі:
• збільшення частот обертання валів до 20 і більше обертів на секунду, підвищення жорсткості коливних конструкцій великих розмірів, усунення низькочастотних вібрацій;
• внесення конструктивних змін у будову джерел, що дозволяє перейти з області інфразвукових коливань в область звукових, у цьому випадку зниження може бути досягнуте застосуванням звукоізоляції та звукопоглинання металів [3].
При цьому кожен вітрогенератор потужністю понад 1 МВт скорочує щорічні викиди в атмосферу 1800 тонн вуглекислого газу, 9 тонн оксиду сірки, 4 тонн оксиду азоту. Можливо, перехід до вітроенергетики дозволить вплинути на швидкість зменшення озонового шару, і, відповідно, на темпи глобального потепління [6].
Крім того, вітроустановки, на відміну від теплових електростанцій, виробляють електроенергію без використання води, що дозволяє скоротити експлуатацію водних ресурсів. Також вітрогенератори виробляють електроенергію без спалювання традиційних видів палива, це дозволяє скоротити попит і ціни на паливо [7].
Джерела:
1 https://dovidka.biz.ua/shcho-take-infrazvuk-vplyv-na-liudynu/
2. https://kolyaskoti.blogspot.com/p/blog-page_36.html
3. https://studfile.net/preview/5013443/page:21/
4. https://naurok.com.ua/zvukovi-hvili-infrazvuk-i-ultrazvuk-10079.html
5. https://dovidka.biz.ua/shcho-take-infrazvuk-vplyv-na-liudynu/
8. https://alternative-energy.com.ua/vpliv-vitryanih-elektrostanczij-na-navkolishn%D1%94-seredovishhe/
