Medición y análisis de ruido en ventiladores de refrigeración

Medición y análisis de ruido en ventiladores de refrigeración

En este artículo se presenta un caso en el que una planta coloca ventiladores de refrigeración los cuales emiten un ruido al vecindario. ¿Se debe sancionar a la planta? Descubre cómo poder abordar este problema con el uso del analizador de ruido 2260H de Brüel & Kjaer. Actualmente el analizador 2260H se encuentra descontinuado, su equivalente es el 2250H.

Aplicación del analizador 2260H

Esta nota de aplicación presenta un caso que explica el concepto y características de una evaluación de ruido con un analizador de ruido tipo 2260. La descripción está basada en el método JNM2 (Join Nordic Method versión 2) y está siendo incluido en estándares internacionales.

Nota importante: Actualmente el analizador de ruido 2260H se encuentra descontinuado, su equivalente es el 2250H.

El problema

Una gran planta de producción está localizada cerca de un área de vivienda y son instalados un conjunto de ventiladores de refrigeración al lado de la cerca entre la planta y el área. Para la vivienda son permitidos hasta 45 dB LAeq durante el transcurso del día y hasta 40 dB LAeq durante la noche. El LAeq ha sido medido en el día y en la noche y está bajo estos límites. Los investigadores han notado que los tonos del ventilador son realmente audibles, pero el problema es: ¿Qué sanción debe ser establecida al ruido debido a esta calidad de los tonos?

 

Lista de material

  • Pantalla anti-viento UA 0237
  • Calibrador de nivel de sonido tipo 4231 – Para documentar y grabar sonido de referencia
  • Trípode UA 0801 – Para mediciones de larga duración
  • Equipo de grabación de sonido (DAT o PC) – Para documentar y realizar un análisis posterior
  • Auricular HT0015 y adaptador AO0522 – Para confirmación subjetiva de tono
  • Cámara – Para documentar
  • GPS –Para documentar – La posición del GPS puede ser transferida y almacenada en el 2260H

Configuración

El analizador 2260H fue ubicado en la cerca a una altura de 1.5m, como está escrito en las indicaciones nacionales. La velocidad del viento fue baja y no se observó precipitación. La distancia más cercana a los ventiladores de refrigeración fue alrededor de 15 m y 50 m lo más alejado.


Mediciones

Las mediciones fueron hechas en modelos representativos de operación de los ventiladores. Grabaciones DAT hechas para la documentación. Una línea de ferrocarril fue localizada en los alrededores, por esto se tuvo cuidado de no incluir algún ruido del tren en las mediciones.

Escuchando los ventiladores en operación, el sonido de las hojas del ventilador pareció ser de banda amplia, pero algo de ruido de un tono característico fue audible del sistema de bombeo. Este fue confirmado usando la pantalla “live” del tipo 2260H (Promedio exponencial), con frecuencias expandidas y centrales que se dieron en la sección de configuración predeterminada. Usando la configuración 1 (lapso de 0 – 1260 Hz) y promedio lineal, el espectro fue medido a valoración de los tonos de bombeo. Para confirmar los resultados de los objetivos, se usó el generador de tono incluido del tipo 2260H, presentando la señal de micrófono mezclada con el tono generado en la frecuencia del cursor.

Cuando los ventiladores se apagaban todo era muy silencioso hasta un momento antes de que pararan. Entonces por un período de 5 segundos, cada uno de ellos emitía un chillido como sirena hasta que finalmente se detenían. Debido a que los ventiladores no se detenían en el mismo instante, se escuchaban una secuencia de ‘chillidos’ (ruidos muy agudos) que se superponían parcialmente. La frecuencia de cada chillido variaba, esto fue obvio en el espectro cuando se usó un promedio exponencial. Para evaluar el tono durante el registro de interrupción fue usado un periodo de 0.5 s y promedio lineal.

Resultados

La medición del tono fue hecha de acuerdo a la Norma ISO. Mientras los ventiladores de refrigeración operan, el ruido genera tonos a 302, 433, 596 y 615 Hz. El tono de 596 Hz es el más destacado, con un nivel de tono de 54.5 dB. El tono está presente sin la misma banda crítica a 615 Hz con un nivel de tono de 52.4 dB. Para esta decisiva banda critica, el tono audible resultante es 7.9 dB y la pena asociada es 3.9 dB.

Para mejorar, se procedió a investigar los picos, se usó el cursor armónico para encontrar posibles relaciones armónicas. Fue encontrada una frecuencia fundamental débil de 145 Hz, con armónicos de 436, 583 y 1166 Hz. Éstas no incluyen el tono destacado, por lo que probablemente tenemos más de una fuente de tonos.

Durante el apagado de los ventiladores el promedio de mediciones sobre la muestra de interrupción muestran los tonos bajos audibles (3.5 dB y los tonos más sobresalientes sin llegar a ser sancionables). Sin embargo, el registro de tonos nos muestra tonos más elevados en diferentes frecuencias variandos en el tiempo. Uno de los periodos de registro más destacados con tono de 1330 Hz. La audición es 19.2 dB y la sanción se asocia a los 6.0 dB.

Conclusiones

  • Durante la operación de los ventiladores, un tono de 596 Hz es el más sobresaliente y la sanción de la empresa es por 3.9 dB.
  • Cuando los ventiladores son detenidos, durante la interrupción, emiten un ‘chillido’ (ruido muy agudo) por 5 segundos, con un intervalo de frecuencia variable de 2 kHz y alta audición, nos conduce al cálculo de la sanción a 6 dB.
  • Las sanciones para el modo en ‘Operación’ y en ‘Interrupción’ pueden ser agregados al LAeq, teniendo en cuenta la duración y la hora del día.

Nota importante: Actualmente el analizador de ruido 2260H se encuentra descontinuado, su equivalente es el 2250H.

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