Ruido en los sistemas de almacenamiento de energía de baterías: lo que los equipos de proyecto deben saber.

El ruido de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) es un problema práctico de diseño, no un detalle menor que se resuelva una vez que el equipo esté instalado. Un BESS puede brindar soporte a la generación de energía renovable, la reducción de picos de demanda, el suministro de energía de respaldo y los servicios a la red, pero sus inversores, equipos de refrigeración, transformadores y sistemas de control pueden generar un nivel de ruido constante. Para los desarrolladores, ingenieros y equipos de permisos, la decisión clave es si el equipo propuesto y la disposición del sitio cumplen con los requisitos de ruido aplicables sin costosas modificaciones.

Este artículo explica de dónde proviene el ruido de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS), cómo se evalúa, qué condiciones de funcionamiento son importantes y qué deben solicitar los compradores antes de seleccionar el equipo o finalizar la ubicación.

¿Los sistemas BESS hacen ruido?

Sí. La carcasa de la batería suele ser silenciosa en comparación con los equipos que gestionan el calor y convierten la energía eléctrica. El ruido generalmente proviene de los ventiladores de refrigeración por aire forzado, los equipos de calefacción y ventilación, los inversores, los transformadores, las bombas y los sistemas eléctricos auxiliares. Algunos sistemas también producen alarmas audibles o sonidos de conmutación durante ciertos eventos.

El nivel de ruido no es necesariamente constante. Un sistema en contenedor puede ser relativamente silencioso cuando las baterías están inactivas, pero volverse más ruidoso durante la carga o descarga a alta potencia. La demanda de refrigeración también puede aumentar con la temperatura exterior, el estado de carga de la batería, la duración del funcionamiento y el diseño térmico del gabinete. En algunas instalaciones, el problema principal no es el nivel de ruido promedio, sino un carácter tonal o intermitente que hace que el equipo sea más perceptible para los vecinos.

Referencia rápida: fuentes de ruido comunes en sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS)

Fuente	Función operativa típica	Por qué es importante desde el punto de vista acústico
Ventiladores de refrigeración y sistemas de climatización (HVAC)	Eliminar el calor de las baterías y los aparatos electrónicos.	A menudo proporcionan ruido de banda ancha continuo y pueden variar con la carga o la temperatura.
Inversores o sistemas de conversión de energía	Convierta la corriente alterna en corriente continua y viceversa.	Puede generar ruido del ventilador, zumbido eléctrico y componentes tonales.
Transformers	Ajustar el voltaje entre el BESS y la red eléctrica.	Puede producir un zumbido persistente de baja frecuencia, especialmente bajo carga.
Bombas y equipos auxiliares	Admite sistemas de refrigeración líquida u otros sistemas térmicos donde se utilicen.	Las vibraciones y el ruido mecánico pueden transmitirse a través de los soportes o cimientos.
Sistemas de alarma y seguridad	Advertir al personal sobre fallas o condiciones peligrosas.	Generalmente intermitente, pero puede ser significativo durante las pruebas o un incidente.

Por qué el ruido de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) es un problema de planificación de proyectos.

Los problemas de ruido suelen surgir en la frontera entre equipos industriales y áreas residenciales, comerciales o ambientalmente sensibles. Un emplazamiento puede ser eléctricamente adecuado y aun así generar objeciones si el equipo se ubica cerca de viviendas, oficinas, escuelas o límites de propiedad. El ruido también puede afectar la comodidad y la comunicación de los trabajadores dentro de una instalación en funcionamiento.

La distancia es útil, pero no constituye una estrategia de mitigación completa. El sonido puede reflejarse en las paredes, propagarse por terrenos abiertos y combinarse con el ruido proveniente de múltiples recintos. Un transformador en un lado de un sitio y varios sistemas de refrigeración en el otro pueden generar un resultado acústico distinto al que sugiere un simple catálogo de equipos. El terreno, las barreras, la orientación del edificio, las condiciones climáticas y el entorno sonoro ambiental influyen en lo que la gente escucha.

Otra complicación reside en el modo de funcionamiento. Una evaluación del ruido basada únicamente en el modo de espera puede no reflejar el período de mayor ruido. Los equipos de proyecto deben analizar la carga normal, la descarga normal, la potencia máxima prevista, el funcionamiento a altas temperaturas ambiente, el funcionamiento en caso de emergencia y las pruebas de mantenimiento pertinentes.

Cómo se mide el ruido de BESS

El ruido se suele describir mediante el nivel de presión sonora ponderado A, expresado en dBA, ya que esta ponderación se aproxima a la sensibilidad del oído humano. Sin embargo, para la selección de equipos, un único valor de dBA puede no ser suficiente. La información de frecuencia puede revelar zumbidos de transformadores de baja frecuencia, ruidos de ventiladores u otros componentes más perceptibles de lo que indicaría un nivel de banda ancha.

Los ingenieros deben distinguir entre varias mediciones:

• Nivel de potencia sonora: una clasificación basada en la fuente que se utiliza para comparar equipos bajo condiciones de prueba definidas.

• Nivel de presión sonora: el sonido que se percibe en un lugar y a una distancia determinados de la fuente.

• Ruido ambiental o de fondo: el entorno sonoro existente antes de que el sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) entre en funcionamiento.

• Nivel de ruido en un receptor: el nivel previsto o medido en una vivienda, límite de una propiedad, lugar de trabajo u otro punto de interés.

Estos valores no deben considerarse intercambiables. La clasificación de un proveedor no equivale automáticamente a la de una propiedad vecina. En el análisis deben incluirse la disposición de la instalación, la distancia, las aberturas de los cerramientos, las barreras y otros factores.

Qué solicitar a un proveedor de BESS

Los datos de ruido deben formar parte del paquete de licitación técnica, no solicitarse después de la adquisición. Pida a los proveedores que identifiquen las fuentes acústicas en la configuración propuesta e indiquen las condiciones de funcionamiento asociadas a cada clasificación. La documentación útil puede incluir datos de potencia sonora del equipo, datos de presión sonora a una distancia definida, información sobre la banda de frecuencia, modos de funcionamiento del ventilador o del sistema de climatización, y detalles de cualquier configuración opcional de bajo ruido.

Confirme también si el valor indicado corresponde a un solo contenedor, a un bloque completo o a un sistema más amplio. Un proyecto que utilice varios contenedores puede tener un resultado a nivel de sitio sustancialmente diferente. La oferta debe identificar los transformadores, los equipos de media tensión, las plataformas de refrigeración y demás equipos que puedan suministrarse por separado del contenedor de baterías.

Advertencia práctica: no compare las cifras de ruido de dos proveedores a menos que el método de prueba, las condiciones de funcionamiento, la distancia y los límites del sistema sean comparables. Un valor menor puede deberse simplemente a una base de medición diferente.

Medidas de diseño que pueden reducir el ruido

Utilice el diseño del sitio antes de agregar barreras.

La solución más sencilla suele ser la separación. Coloque los equipos más ruidosos lo más lejos posible de los receptores sensibles y evite dirigir las salidas de los ventiladores hacia edificios cercanos. Agrupar los equipos puede simplificar el blindaje, pero también puede concentrar la fuente de sonido. La disposición ideal depende del lugar y de los requisitos de ventilación de los equipos.

Especifique cuidadosamente los modos de funcionamiento más silenciosos.

Los ventiladores de velocidad variable, la refrigeración controlada, las carcasas acústicas y las opciones de inversor o transformador de bajo ruido pueden reducir el sonido en determinadas condiciones de funcionamiento. Sin embargo, esto puede implicar una menor capacidad térmica, una menor potencia de salida disponible, un mayor coste del equipo o controles más complejos. Por lo tanto, un modo más silencioso debe evaluarse en función de los requisitos máximos de potencia y temperatura del proyecto, en lugar de aceptarlo como una simple característica de marketing.

Controla tanto las vibraciones como el sonido aéreo.

Las vibraciones mecánicas pueden transmitirse a través de las estructuras, soportes y cimientos de los equipos. Un montaje, aislamiento, alineación y conexiones flexibles adecuados pueden reducir la transmisión de vibraciones a través de la estructura. Esto es especialmente importante para transformadores, bombas, compresores y grandes sistemas de refrigeración. Un tratamiento acústico que solo aborde el ruido aéreo puede no solucionar un problema de vibración.

Considere las barreras y los edificios.

Las barreras sólidas pueden interrumpir la transmisión directa del sonido entre una fuente y un receptor, pero su eficacia depende de la altura, la continuidad, la ubicación y la construcción. Los huecos, las puertas abiertas, los equipos instalados en la azotea y las superficies reflectantes pueden limitar su efectividad. Una barrera debe diseñarse a partir de un modelo acústico, no como una valla genérica.

Errores comunes en la planificación del ruido de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS)

• Utilizar la celda o la carcasa de la batería como fuente de ruido supuesta, sin tener en cuenta los sistemas de climatización, los inversores ni los transformadores.

• Basarse en una única potencia nominal sin comprobar el funcionamiento a altas cargas y altas temperaturas.

• Comparación de datos de proveedores medidos en diferentes condiciones.

• Ignorando el ruido tonal y el contenido de baja frecuencia, ya que el valor general en dBA parece aceptable.

• Esperar hasta después de que se hayan realizado las obras civiles o se haya adquirido el equipo para encargar un estudio acústico.

• Se parte de la premisa de que una barrera acústica resolverá el problema sin comprobar el flujo de aire, el acceso para la seguridad contra incendios y los requisitos de mantenimiento.

• No se ha definido qué modos de funcionamiento deben cumplir con el límite de ruido del proyecto.

Lista de verificación práctica para el comprador

Antes de emitir una orden de compra, defina los receptores sensibles y las ubicaciones donde se evaluará el cumplimiento. Establezca el perfil de carga y descarga previsto, incluyendo si es posible el funcionamiento simultáneo de varios bloques de potencia. Solicite datos de origen para todo el sistema eléctrico y térmico, no solo para el contenedor de la batería.

Luego, solicite a un ingeniero acústico o a un consultor con la experiencia adecuada que elabore un modelo del diseño propuesto. El modelo debe tener en cuenta la distancia, el terreno, las barreras, las reflexiones, el ruido ambiental y la contribución combinada de múltiples fuentes. Si el proyecto está sujeto a requisitos de planificación o medioambientales locales, confirme con la autoridad competente el método de evaluación aplicable lo antes posible. Los requisitos varían según la jurisdicción y pueden incluir el funcionamiento nocturno, penalizaciones por ruido, ruido impulsivo o límites de propiedad.

Finalmente, incluya la verificación en el plan del proyecto. Según el contrato y los requisitos locales, esto puede implicar mediciones de puesta en marcha bajo condiciones operativas definidas. El procedimiento de aceptación debe especificar las ubicaciones de medición, la salida del sistema, el modo de refrigeración, las condiciones climáticas y el tratamiento del ruido de fondo. Un lenguaje de aceptación ambiguo genera disputas evitables.

Preguntas frecuentes

¿Un sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) hace más ruido cuando se está cargando o descargando?

Es posible. Un mayor flujo eléctrico generalmente aumenta la generación de calor en la electrónica de potencia y puede incrementar la actividad de refrigeración. El resultado final depende del inversor, el sistema térmico, los controles y las condiciones ambientales.

¿Son todos los contenedores de baterías igual de ruidosos?

No. El nivel de ruido varía según el diseño del gabinete, el equipo de climatización, la configuración del inversor, la selección del transformador, el control del ventilador y la cantidad de unidades que operan simultáneamente. Dos sistemas con capacidad energética similar pueden tener características acústicas diferentes.

¿Se puede instalar un sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) cerca de las viviendas?

Es posible, pero su idoneidad depende del equipo, la distribución, la normativa local, el horario de funcionamiento y el ruido previsto en los receptores sensibles. La proximidad debería dar lugar a una evaluación acústica más temprana, en lugar de asumir que la mitigación será sencilla.

¿Cuál es el documento más importante sobre ruido en una propuesta de proveedor?

No existe un documento único y universal. El paquete más útil identifica claramente los niveles de la fuente, las condiciones de medición, la información de frecuencia (cuando esté disponible), los modos de operación y el equipo incluido en la clasificación. Las predicciones a nivel de sitio son más valiosas que un simple número de catálogo.

Siguiente paso para los equipos de proyecto

Considere el rendimiento acústico como un requisito del sistema, junto con la gestión térmica, la seguridad contra incendios, la eficiencia eléctrica y la facilidad de mantenimiento. Cree un inventario de fuentes, solicite datos comparables de proveedores, modele el sitio completo y verifique las condiciones relevantes para los receptores cercanos. Este proceso ayuda al equipo a elegir equipos con menos sorpresas y evita que una queja tardía por ruido se convierta en un cambio de diseño, una modernización o un retraso en los permisos.