V današnjem okolju, kjer je pomanjkanje virov in poslabšanje okolja postalo zelo pereč problem po vsej državi, je postalo vprašanje razumnega razvoja in uporabe obnovljivih virov energije zelo zaskrbljujoče. Vetrna energija kot obnovljiv vir energije brez onesnaževanja ima velik razvojni potencial, vetrna industrija pa je postala novo energetsko področje z zelo zrelimi in razvojnimi obeti, hkrati pa se pogosto uporabljata tudi senzor hitrosti vetra in ultrazvočni senzor hitrosti vetra.
Prvič, uporaba senzorja hitrosti in smeri vetra
Senzorji hitrosti in smeri vetra se pogosto uporabljajo pri proizvodnji vetrne energije. Kinetična energija vetra se pretvori v mehansko kinetično energijo, nato pa se mehanska energija pretvori v električno kinetično energijo, ki je energija vetra. Načelo proizvodnje vetrne energije je uporaba vetra za pogon vrtenja lopatic vetrnice, nato pa povečanje hitrosti vrtenja z reduktorjem hitrosti, da se spodbudi generator k proizvodnji električne energije.
Čeprav je postopek proizvodnje vetrne energije izjemno okolju prijazen, pomanjkanje stabilnosti proizvodnje vetrne energije povzroči, da je proizvodnja vetrne energije dražja od drugih načinov proizvodnje energije. Zato moramo za dober nadzor vetrne energije, sledenje spremembam vetra za doseganje mejne proizvodnje energije in zmanjšanje stroškov natančno in pravočasno izmeriti smer in hitrost vetra, da ustrezno nadzorujemo ventilator. Poleg tega izbira lokacije vetrnih elektrarn zahteva tudi vnaprejšnjo napoved hitrosti in smeri vetra, da se zagotovi razumna osnova za analizo. Zato je uporaba senzorjev hitrosti in smeri vetra za natančno merjenje parametrov vetra ključnega pomena pri proizvodnji vetrne energije.
Drugič, načelo senzorja hitrosti in smeri vetra
1, mehanski senzor hitrosti in smeri vetra
Mehanski senzor hitrosti in smeri vetra Zaradi prisotnosti mehanske vrteče se gredi deli na dve vrsti opreme: senzor hitrosti vetra in senzor smeri vetra:
Senzor hitrosti vetra
Mehanski senzor hitrosti vetra je senzor, ki lahko neprekinjeno meri hitrost vetra in količino zraka (prostornina zraka = hitrost vetra × površina prečnega prereza). Pogostejši senzor hitrosti vetra je senzor hitrosti vetra v obliki vetrne skodelice, ki naj bi ga prvi izumil Robinson v Veliki Britaniji. Merilni del je sestavljen iz treh ali štirih polkrogelnih vetrnih skodelic, ki so nameščene v eno smer pod enakim kotom na vrtljivem nosilcu na navpičnih tleh.
Senzor smeri vetra
Senzor smeri vetra je fizična naprava, ki zaznava in zaznava informacije o smeri vetra z vrtenjem puščice za smer vetra ter jih prenaša na koaksialni kodni gumb in hkrati oddaja ustrezno vrednost, povezano s smerjo vetra. Njegovo glavno ohišje uporablja mehansko strukturo vetrnice. Ko veter piha v repno krilo vetrnice, puščica vetrnice kaže smer vetra. Za ohranjanje občutljivosti na smer se za prepoznavanje smeri senzorja hitrosti vetra uporabljajo tudi različni notranji mehanizmi.
2, ultrazvočni senzor hitrosti in smeri vetra
Načelo delovanja ultrazvočnega valovanja temelji na uporabi ultrazvočne metode časovne razlike za merjenje hitrosti in smeri vetra. Zaradi hitrosti, s katero zvok potuje skozi zrak, se nanjo nalaga hitrost zračnega toka navzgor od vetra. Če ultrazvočni val potuje v isto smer kot veter, se njegova hitrost poveča; če pa je smer širjenja ultrazvoka nasprotna smeri vetra, se njegova hitrost upočasni. Zato lahko pri fiksnih pogojih zaznavanja hitrost širjenja ultrazvoka v zraku ustreza funkciji hitrosti vetra. Natančno hitrost in smer vetra je mogoče dobiti z izračunom. Ko zvočni valovi potujejo skozi zrak, na njihovo hitrost močno vpliva temperatura; senzor hitrosti vetra zazna dve nasprotni smeri na dveh kanalih, zato ima temperatura zanemarljiv vpliv na hitrost zvočnih valov.
Kot nepogrešljiv del razvoja vetrne energije senzor hitrosti in smeri vetra neposredno vpliva na zanesljivost in učinkovitost proizvodnje energije ventilatorja ter je neposredno povezan z dobičkom, donosnostjo in zadovoljstvom industrije vetrne energije. Trenutno se vetrne elektrarne večinoma nahajajo v divjem naravnem okolju z zahtevnimi kraji, nizkimi temperaturami, veliko prahu, delovno temperaturo in upogibno odpornostjo ter zahtevajo sistem zelo visoke zahteve. Obstoječi mehanski izdelki v tem pogledu nekoliko zaostajajo. Zato imajo ultrazvočni senzorji hitrosti in smeri vetra lahko široke možnosti uporabe v industriji vetrne energije.
Čas objave: 16. maj 2024