NORMA TÉCNICA
NTC
COLOMBIANA
5467
2007-02-21
AEROGENERADORES.
TÉCNICAS DE MEDIDA DE RUIDO ACÚSTICO
E: WIND TURBINE GENERATOR SYSTEMS. ACOUSTIC NOISE MEASUREMENT TECHNIQUES
CORRESPONDENCIA: esta norma es idéntica (IDT) a la norma IEC 61400-11: 2002.
DESCRIPTORES: energía eólica, aerogenerador, medida de ruido, seguridad, especificación, técnica de medida.
I.C.S.: 27.180.00
Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. (571) 6078888 - Fax (571) 2221435
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.
ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo.
La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general.
La NTC 5467 fue ratificada por el Consejo Directivo de 2007-02-21.
Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales.
A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 185 Energía eólica.
COMERCIAL DE EQUIPOS
EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE – UNIDAD DE PARQUES
UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA – UPME
Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ACQUAIRE LTDA. ANDESCO C.M. S.A. CODENSA COLCIENCIAS COLSÁNITAS CONFEDERACIÓN COLOMBIANA DE CONSUMIDORES
CONSULTORA LEY URE MME-UPME ENERGÍA PROYECTAR
ESCUELA DE INGENIERÍA JULIO GARAVITO
FULGOR ENERGÍA S.A. GENELEC S.A.
GRUPO DE ENERGÍA ALTERNATIVA UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
GRUPO DE ENERGÍA ALTERNATIVA UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
GRUPO DE ESTUDIOS DE ENERGÍA UNIVERSIDAD NACIONAL
GRUPO GEAL UNIVERSIDAD NACIONAL -PALMIRA
GRUPO POTENCIA Y ENERGÍA UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
INDUSTRIAS ALIADAS S.A. INDUSTRIAS JOBER
INSTITUTO TÉCNICO CENTRAL IPSE
METÁLICAS INDUSIERRA
MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA SEAFRE
SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO
SUPERINTENDENCIA DE SERVICIOS PÚBLICOS
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE
UNIVERSIDAD DE LA SALLE UNIVERSIDAD DE LOS ANDES UNIVERSIDAD JAVERIANA
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA WAYUU E.S.P
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados.
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CONTENIDO
Página
1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ... 1
2. REFERENCIAS NORMATIVAS ... 1
3. DEFINICIONES ... 2
4. SÍMBOLOS Y UNIDADES ... 3
5. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO ... 5
6. INSTRUMENTACIÓN ... 5
6.1 INSTRUMENTOS ACÚSTICOS ... 5
6.2 INSTRUMENTOS NO ACÚSTICOS ... 7
6.3 TRAZABILIDAD EN LA CALIBRACIÓN ... 7
7. MEDIDAS Y PROCEDIMIENTOS DE MEDIDA ... 8
7.1 POSICIONES DE MEDIDA ... 8
7.2 MEDIDAS ACÚSTICAS ... 9
7.3 MEDIDAS NO ACÚSTICAS ... 11
8. PROCEDIMIENTOS DE REDUCCIÓN DE DATOS ... 14
8.1 VELOCIDAD DEL VIENTO ... 14
8.2 CORRECCIÓN POR RUIDO DE FONDO ... 14
8.3 NIVEL DE POTENCIA SONORA APARENTE ... 15
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8.5 TONALIDAD ... 16
8.6 DIRECCIONALIDAD (OPCIONAL) ... 19
9. INFORMACIÓN A INCLUIR EN EL INFORME ... 20
9.1 DESCRIPCIÓN DEL AEROGENERADOR ... 20
9.2 ENTORNO FÍSICO ... 21 9.3 INSTRUMENTACIÓN ... 22 9.4 DATOS ACÚSTICOS ... 22 9.5 DATOS NO ACÚSTICOS ... 23 9.6 INCERTIDUMBRES ... 23 ANEXO A (Informativo) OTRAS POSIBLES CARACTERÍSTICAS DE LA EMISIÓN DEL RUIDO DEL AUTOGENERADOR y SU CUANTIFICACIÓN ... 32
ANEXO B (Informativo) CRITERIOS PARA LOS EQUIPOS DE GRABACIÓN REPRODUCCIÓN ... 34
ANEXO C (Informativo) EVALUACIÓN DE INTENSIDAD DE TURBULENCIA ... 36
ANEXO D (Informativo) EVALUACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE MEDIDA ... 37
BlBLIOGRAFÍA ... 40
FIGURAS Figura 1a. Montaje del micrófono ... 23
Figura 1b. Montaje del micrófono. Sección transversal vertical ... 24
Figura 2. Fotografía del micrófono y la placa ... 24
Figura 3. Patrón normalizado para la posición de medida del micrófono (vista en planta). ... 25
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Figura 4a. Aerogenerador del eje horizontal ... 25
Figura 4. Ilustración de las definiciones de Ro Y distancia oblicua R1... 26
Figura 5. Región permitida para la posición de la torre meteorológica en función de - Vista en planta ... 27
Figura 6. Rango permitido para la altura del anemómetro. Sección transversal ... 28
Figura 7. Diagrama de flujo de trabajo para el procedimiento de tonalidad ... 29
Figura 8. Gráfico del nivel L7%, en la banda crítica ... 30
Figura 9. Gráfico de las líneas por debajo del criterio L70 % + 6 dB ... 30
Figura 10. Gráfico del nivel y líneas Lpn, med clasificadas como enmascaradas ... 31
Figura 11. Gráfico de clasificación de líneas espectrales ... 31
Figura B1. Tolerancias para características de frecuencia, IEC 60651 Tipo 1 ... 34
TABLAS Tabla 1. Longitud de rugosidad ... 14
Tabla 2. Resolución de frecuencia ... 16
Tabla D1. Ejemplos de valores posibles de las componentes de incertidumbre de Tipo B relevantes para el nivel de potencia sonora aparente ... 39
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INTRODUCCIÓN
El propósito de esta norma es proporcionar una metodología común que asegure la consistencia y precisión en la medida y el análisis de las emisiones acústicas de los aerogeneradores. Esta norma ha sido preparada en previsión de que sería aplicada por:
- el fabricante de aerogeneradores, que pretende conseguir requisitos de comportamiento bien definidos en lo que a emisión de ruido acústico se refiere y/o bien un posible sistema de declaración;
- el comprador de aerogeneradores al especificar tales requisitos de comportamiento;
- el operador de aerogeneradores al que se le puede requerir verificar que las especificaciones indicadas o requeridas con relación al comportamiento sobre emisiones acústicas del aerogenerador se respetan en caso de nuevas unidades o bien unidades renovadas (reacondicionadas);
- el planificador o regulador de aerogeneradores que debe ser capaz de definir de forma precisa y justa, las características de la emisión acústica de los aerogeneradores en respuesta a las regulaciones medioambientales o requisitos de permisos para instalaciones nuevas o modificadas.
Esta norma constituye una guía en la medida, análisis y documentación de las complejas emisiones acústicas de los aerogeneradores. La norma supondrá un beneficio para aquellas partes involucradas en la fabricación, instalación, planificación y permisos, operación, utilización y regulación de aerogeneradores. Las técnicas de medida y análisis, de precisión técnica, recomendadas en este documento deberían aplicarse por todas las partes con el fin de asegurar que un desarrollo y operación continuos de los aerogeneradores se llevan a cabo en un clima de comunicación consistente y preciso en relación con los temas medioambientales. Esta norma presenta procedimientos de medida y documentación de los cuales se espera proporcionen resultados precisos que puedan ser replicados por otros.
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1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN
Esta Norma presenta procedimientos de medida que permiten caracterizar emisiones de ruido de un aerogenerador. Esto implica el uso de métodos de medida apropiados para la evaluación de la emisión de ruido en sitios próximos a la máquina, en orden a evitar errores debidos a la propagación de sonido, pero lo suficientemente lejanas como para permitir una fuente de tamaño finito. Los procedimientos descritos difieren en ciertos aspectos de aquellos que serían adoptados para evaluación de ruido en estudios de ruido en comunidades. Están destinados a facilitar la caracterización del ruido del aerogenerador con respecto al rango de velocidades de viento y de direcciones. La normalización de los procedimientos de medida facilitará las comparaciones entre diferentes aerogeneradores.
Los procedimientos presentan una metodología que permitirá caracterizar la emisión de ruido de un solo aerogenerador de una forma precisa y consistente. Estos procedimientos comprenden las siguientes etapas:
- localización de las posiciones de medidas acústicas;
- requisitos para la adquisición de datos acústicos, meteorológicos y operacionales asociados al aerogenerador; análisis de los datos obtenidos y el contenido del informe de datos; y
- definición de los parámetros específicos de emisión acústica y descriptores asociados utilizados para realizar evaluaciones medioambientales.
La norma no se restringe a aerogeneradores de un tipo o tamaño particular. Los procedimientos descritos en esta norma permiten la descripción minuciosa de la emisión de ruido de un aerogenerador. Si, en algún caso se requieren medidas menos completas, tales medidas se realizan de acuerdo a las partes correspondientes de esta norma.
2. REFERENCIAS NORMATIVAS
Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación de este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado (incluida cualquier corrección)
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IEC 60386:1972, Meted of Measurement of Speed Fluctuations in Sound Recording and
Reproducing Equipment.
IEC 60651:1979, Sound Level Meters.
IEC 60688:1992, Electrical Measuring Transducers for Converting a.c. Electrical Quatities to
Analogue or Digital Signals.
IEC 60804:2000, Integrating-Averaging Sound Level Meters. IEC 60942:1997, Electroacoustics. Sound Calibrators.
IEC 61260:1995, Electroacoustics. Octave-band and Fractional-octave-band Filters
IEC 61400-12:1998, Wind Turbine Generator Systems. Part 6 12: Wind Turbine Power
Performance Testing (NTC 5343).
3. DEFINICIONES
En esta norma se aplican las siguientes definiciones:
3.1 Nivel de potencia sonora aparente, LWA (en decibeles re. 1 pW). El nivel de potencia
sonora ponderado-A de re. 1 pW de una fuente puntual en el centro del rotor con la misma emisión en la dirección a sotavento, que el aerogenerador objeto de medida, LWA se determina
para cada velocidad del viento en números enteros de 6 m/s a 10 m/s.
3.2 Criterio de audibilidad, La (en decibeles re. 20 Pa). Un criterio de curva dependiente de
la frecuencia, determinado a partir de ensayos de escucha, reflejando la respuesta subjetiva de un oyente "típico" a tonos de distintas frecuencias.
3.3 Niveles de presión sonora ponderados-A o ponderados-C, LA o Lc, respectivamente
(en decibeles re. 20 Pa). Los niveles de presión sonora medidos con las redes de ponderación de frecuencia A o C especificados en la norma IEC 60651.
3.4 Direccionalidad, i (en decibeles). La diferencia entre los niveles de presión sonora
ponderados-A medidos en las posiciones 2, 3 y 4 y aquellos medidos en la posición de referencia 1 desde la turbina corregido a la misma distancia del centro del rotor del aerogenerador.
3.5 Ángulo de elevación, (en grados). El ángulo entre el plano del tablero del micrófono y la línea desde el micrófono hasta el centro del rotor.
3.6 Distancia de referencia, Ro (en metros). La distancia horizontal nominal desde el centro
de la base del aerogenerador a cada una de las posiciones de micrófonos prescritas.
3.7 Altura de referencia, Zref (en metros). Una altura de 10 m utilizada para transformar la
velocidad de viento a condiciones de referencia.
3.8 Longitud de rugosidad de referencia, Z0ref (en metros). Una longitud de rugosidad de
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BIBLIOGRAFÍA
ISO 7196 - Acoustics. Frequency-Weighting Characteristic for Infrasound Measurements. ISO Document: 1995 - Guide to the Expression 01 Uncertainty in Measurement.
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