A mai környezetben az erőforráshiány és a környezetkárosodás országszerte igen hangsúlyos problémává vált, a megújuló energiaforrások ésszerű fejlesztése és felhasználása pedig széles körű aggodalomra ad okot. A szélenergia, mint szennyezésmentes megújuló energiaforrás, nagy fejlődési potenciállal rendelkezik, a szélenergia-ipar egy új energiaterületté vált, nagyon érett és fejlődési kilátásokkal rendelkező iparággá, miközben a szélsebesség-érzékelőt és az ultrahangos szélsebesség-érzékelőt is széles körben alkalmazzák.
Először is, a szélsebesség- és irányérzékelő alkalmazása
A szélsebesség- és irányérzékelőket széles körben használják a szélenergia-termelésben. A szél mozgási energiáját mechanikai mozgási energiává alakítják, majd a mechanikai energiát elektromos mozgási energiává, azaz szélenergiává. A szélenergia-termelés elve az, hogy a szelet használják a szélmalom lapátjainak forgására, majd a forgási sebességet a sebességcsökkentőn keresztül növelik, hogy elősegítsék a generátor áramtermelését.
Bár a szélenergia-termelési folyamat rendkívül környezetbarát, a szélenergia-termelés stabilitásának hiánya miatt a szélenergia-termelés költségei magasabbak más energiatermelési módokhoz képest, ezért a szélenergia megfelelő szabályozása, a szélirány változásának követése, a határértékek elérése és a költségek csökkentése érdekében pontosan és időben kell mérnünk a szélirányt és a szélsebességet, hogy a ventilátort ennek megfelelően szabályozhassuk. Ezenkívül a szélerőművek helyszínének kiválasztásához a szélsebesség és -irány előzetes előrejelzése is szükséges, hogy ésszerű elemzési alapot biztosítsunk. Ezért a szélsebesség- és irányérzékelők használata a szélparaméterek pontos mérésére kulcsfontosságú a szélenergia-termelésben.
Másodszor, a szélsebesség- és irányérzékelő elve
1, mechanikus szélsebesség- és irányérzékelő
A mechanikus szélsebesség- és irányérzékelő a forgó tengely megléte miatt kétféle berendezésre osztható: szélsebesség-érzékelőre és szélirány-érzékelőre:
Szélsebesség-érzékelő
A mechanikus szélsebesség-érzékelő egy olyan érzékelő, amely folyamatosan képes mérni a szélsebességet és a levegő mennyiségét (légmennyiség = szélsebesség × keresztmetszeti terület). A gyakoribb szélsebesség-érzékelő a szélcsésze-szélsebesség-érzékelő, amelyet állítólag Robinson talált fel először Nagy-Britanniában. A mérőszakasz három vagy négy félgömb alakú szélcsészéből áll, amelyeket egy irányban, azonos szögben, egy forgó konzolra szerelnek a függőleges talajon.
Szélirány-érzékelő
A szélirány-érzékelő egyfajta fizikai eszköz, amely a szélirány-nyíl forgása alapján érzékeli a szélirány-információkat, továbbítja azokat a koaxiális kódtárcsának, és egyidejűleg kiadja a megfelelő szélirányhoz kapcsolódó értéket. Fő teste a széllapát mechanikai szerkezetét használja, amikor a szél a széllapát hátsó szárnya felé fúj, a széllapát nyila a szél irányába mutat. Az irányérzékenység fenntartása érdekében különböző belső mechanizmusokat is használnak a szélsebesség-érzékelő irányának azonosítására.
2, ultrahangos szélsebesség- és irányérzékelő
Az ultrahangos hullám működési elve az ultrahangos időkülönbség módszerének használata a szél sebességének és irányának mérésére. A levegőben terjedő hang sebessége miatt a hangot a szél felől felfelé áramló légáramlás sebessége szuperponálja. Ha az ultrahangos hullám a széllel megegyező irányban terjed, a sebessége növekszik; ha viszont az ultrahang terjedési iránya ellentétes a szélirányral, akkor a sebessége lelassul. Ezért rögzített érzékelési feltételek mellett az ultrahang terjedési sebessége a levegőben megfeleltethető a szélsebesség függvényének. A pontos szélsebesség és irány számítással meghatározható. Ahogy a hanghullámok a levegőben haladnak, sebességüket nagymértékben befolyásolja a hőmérséklet; A szélsebesség-érzékelő két ellentétes irányt érzékel két csatornán, így a hőmérsékletnek elhanyagolható hatása van a hanghullámok sebességére.
A szélenergia-fejlesztés nélkülözhetetlen részeként a szélsebesség- és irányérzékelők közvetlenül befolyásolják a ventilátor megbízhatóságát és energiatermelési hatékonyságát, valamint közvetlenül kapcsolódnak a szélenergia-ipar nyereségéhez, jövedelmezőségéhez és elégedettségéhez. Jelenleg a szélerőművek többnyire vad természeti környezetben, zord helyeken, alacsony hőmérsékleten, nagy porral teli környezetben találhatók, a rendszerkövetelmények üzemi hőmérséklete és hajlítási ellenállása nagyon szigorú. A meglévő mechanikus termékek e tekintetben kissé hiányosak. Ezért az ultrahangos szélsebesség- és irányérzékelők széles körű alkalmazási lehetőségeket kínálhatnak a szélenergia-iparban.
Közzététel ideje: 2024. május 16.