V dnešním prostředí se nedostatek zdrojů a zhoršování životního prostředí staly velmi závažným problémem v celé zemi. Jak rozumně rozvíjet a využívat obnovitelné zdroje energie se stalo ohniskem všeobecných obav. Větrná energie jako neznečišťující obnovitelný zdroj energie má velký rozvojový potenciál. Větrný průmysl se stal novým energetickým oborem s velmi vyspělými a rozvojovými vyhlídkami. Snímače rychlosti větru a ultrazvukové snímače rychlosti větru se také široce používají.
Za prvé, použití senzoru rychlosti a směru větru
Snímače rychlosti a směru větru se široce používají při výrobě větrné energie. Kinetická energie větru se přeměňuje na mechanickou kinetickou energii a poté se mechanická energie přeměňuje na elektrickou kinetickou energii, což je energie větru. Princip výroby větrné energie spočívá ve využití větru k pohonu rotace lopatek větrného mlýna a následném zvýšení rychlosti otáčení pomocí reduktoru, aby se generátor podpořil ve výrobě elektřiny.
Přestože je proces výroby větrné energie extrémně šetrný k životnímu prostředí, nedostatečná stabilita výroby větrné energie způsobuje, že výroba větrné energie je nákladnější než u jiných druhů energie. Abychom větrnou energii dobře řídili, kopírovali změny větru, dosáhli limitní výroby energie a snížili náklady, musíme přesně a včas měřit směr a rychlost větru, abychom mohli odpovídajícím způsobem řídit ventilátor. Výběr místa větrných elektráren navíc vyžaduje také předpověď rychlosti a směru větru předem, aby se poskytl rozumný základ pro analýzu. Proto je použití senzorů rychlosti a směru větru k přesnému měření parametrů větru při výrobě větrné energie klíčové.
Za druhé, princip senzoru rychlosti a směru větru
1, mechanický senzor rychlosti a směru větru
Mechanický senzor rychlosti a směru větru. Vzhledem k existenci mechanické rotující hřídele se dělí na senzor rychlosti větru a senzor směru větru, dva typy zařízení:
Snímač rychlosti větru
Mechanický senzor rychlosti větru je senzor, který dokáže nepřetržitě měřit rychlost větru a objem vzduchu (objem vzduchu = rychlost větru × plocha průřezu). Běžnějším senzorem rychlosti větru je senzor rychlosti větru s větrnou miskou, o kterém se říká, že jej poprvé vynalezl Robinson v Británii. Měřicí část se skládá ze tří nebo čtyř polokulových větrných misek, které jsou namontovány v jednom směru pod stejným úhlem na otočném držáku na svislé zemi.
Snímač směru větru
Snímač směru větru je druh fyzického zařízení, které detekuje a snímá informace o směru větru otáčením šipky směru větru a přenáší je do koaxiálního číselníku, kde zároveň vydává odpovídající hodnotu směru větru. Jeho hlavní těleso využívá mechanickou strukturu větrné korouhvičky. Když vítr fouká do zadního křídla větrné korouhvičky, šipka větrné korouhvičky ukazuje směr větru. Aby se zachovala citlivost na směr, používají se také různé vnitřní mechanismy k identifikaci směru senzoru rychlosti větru.
2, ultrazvukový senzor rychlosti a směru větru
Princip fungování ultrazvukové vlny spočívá v měření rychlosti a směru větru pomocí metody časového rozdílu. Vzhledem k rychlosti šíření zvuku vzduchem je tato rychlost překrývána rychlostí proudění vzduchu směrem nahoru od větru. Pokud se ultrazvuková vlna šíří stejným směrem jako vítr, její rychlost se zvýší. Na druhou stranu, pokud je směr šíření ultrazvuku opačný než směr větru, pak se jeho rychlost zpomalí. Proto za pevných detekčních podmínek může rychlost šíření ultrazvuku ve vzduchu odpovídat funkci rychlosti větru. Přesnou rychlost a směr větru lze získat výpočtem. Jak se zvukové vlny šíří vzduchem, jejich rychlost je výrazně ovlivněna teplotou. Snímač rychlosti větru detekuje dva opačné směry na dvou kanálech, takže teplota má zanedbatelný vliv na rychlost zvukových vln.
Jako nepostradatelná součást rozvoje větrné energie má senzor rychlosti a směru větru přímý vliv na spolehlivost a účinnost výroby energie ventilátoru a také přímo souvisí se ziskem, ziskovostí a spokojeností odvětví větrné energie. V současné době se větrné elektrárny většinou nacházejí v divokém přírodním prostředí s náročnými podmínkami, nízkými teplotami, velkým množstvím prachu, provozní teplotou a ohybovou odolností, což klade systémové požadavky velmi náročné. Stávající mechanické výrobky v tomto ohledu mírně zaostávají. Ultrazvukové senzory rychlosti a směru větru by proto mohly mít široké uplatnění ve větrné energetice.
Čas zveřejnění: 16. května 2024