Rüzgar hızı ve yön sensörünün prensibi ve uygulaması

Günümüz koşullarında, kaynak kıtlığı ve çevresel bozulma ülke genelinde çok önemli bir sorun haline gelmiş, yenilenebilir enerjinin nasıl makul bir şekilde geliştirilip kullanılacağı yaygın bir endişe kaynağı haline gelmiştir. Kirlilik içermeyen yenilenebilir bir enerji kaynağı olan rüzgar enerjisi büyük bir gelişme potansiyeline sahiptir. Rüzgar enerjisi sektörü, oldukça olgunlaşmış ve gelişme potansiyeli yüksek yeni bir enerji alanı haline gelmiştir. Rüzgar hızı sensörleri ve ultrasonik rüzgar hızı sensörleri de yaygın olarak kullanılmaktadır.

İlk olarak rüzgar hızı ve yön sensörünün uygulanması
Rüzgar hızı ve yönü sensörleri, rüzgar enerjisi üretiminde yaygın olarak kullanılır. Rüzgarın kinetik enerjisi mekanik kinetik enerjiye, mekanik enerji de elektrik kinetik enerjisine, yani rüzgar gücüne dönüştürülür. Rüzgar enerjisi üretiminin prensibi, rüzgarı kullanarak yel değirmeni kanatlarının dönüşünü sağlamak ve ardından hız düşürücü aracılığıyla dönüş hızını artırarak jeneratörün elektrik üretmesini sağlamaktır.
Rüzgar enerjisi üretim süreci son derece çevre dostu olsa da, rüzgar enerjisi üretim süreçlerinin istikrarsızlığı, rüzgar enerjisi üretim maliyetlerini diğer enerji üretim süreçlerine göre daha yüksek hale getirmektedir. Bu nedenle, rüzgar enerjisini iyi kontrol etmek, rüzgardaki değişimleri takip ederek maksimum güç üretimini sağlamak ve maliyeti düşürmek için rüzgar yönünü ve hızını doğru ve zamanında ölçmeli, fanları buna göre kontrol etmeliyiz. Ayrıca, rüzgar çiftliklerinin yer seçimi, makul bir analiz temeli sağlamak için rüzgar hızı ve yönünün önceden tahmin edilmesini de gerektirir. Bu nedenle, rüzgar parametrelerini doğru bir şekilde ölçmek için rüzgar hızı ve yönü sensörlerinin kullanılması, rüzgar enerjisi üretiminde hayati önem taşımaktadır.

İkincisi, rüzgar hızı ve yön sensörünün prensibi
1, mekanik rüzgar hızı ve yönü sensörü
Mekanik rüzgar hızı ve yönü sensörü Mekanik dönen şaftın varlığı nedeniyle, rüzgar hızı sensörü ve rüzgar yönü sensörü olmak üzere iki tür ekipmana ayrılır:
Rüzgar hızı sensörü
Mekanik rüzgar hızı sensörü, rüzgar hızını ve hava hacmini (hava hacmi = rüzgar hızı × kesit alanı) sürekli olarak ölçebilen bir sensördür. Daha yaygın rüzgar hızı sensörü, ilk olarak İngiltere'de Robinson tarafından icat edildiği söylenen rüzgar kupası rüzgar hızı sensörüdür. Ölçüm bölümü, dikey zemindeki dönen bir brakete eşit açıyla tek yönde monte edilmiş üç veya dört yarım küre rüzgar kupasından oluşur.
Rüzgar yönü sensörü
Rüzgar yönü sensörü, rüzgar yönü okunun dönüşüyle rüzgar yönü bilgisini algılayıp eş eksenli kod kadranına ileten ve aynı anda ilgili rüzgar yönü değerini üreten fiziksel bir cihazdır. Ana gövdesi, rüzgar gülünün mekanik yapısını kullanır; rüzgar, rüzgar gülünün kuyruk kanadına estiğinde, rüzgar gülünün oku rüzgarın yönünü gösterir. Yön hassasiyetini korumak için, rüzgar hızı sensörünün yönünü belirlemek üzere farklı dahili mekanizmalar da kullanılır.
2, ultrasonik rüzgar hızı ve yön sensörü
Ultrasonik dalganın çalışma prensibi, rüzgar hızını ve yönünü ölçmek için ultrasonik zaman farkı yöntemini kullanmaktır. Sesin havada yayılma hızı, rüzgardan yukarı doğru hareket eden hava akışının hızıyla üst üste gelir. Ultrasonik dalga rüzgarla aynı yönde hareket ederse hızı artar; diğer yandan, ultrasonik yayılma yönü rüzgar yönüne ters ise hızı yavaşlar. Bu nedenle, sabit algılama koşulları altında, havadaki ultrasonik yayılma hızı rüzgar hızı fonksiyonuna karşılık gelebilir. Doğru rüzgar hızı ve yönü hesaplama ile elde edilebilir. Ses dalgaları havada hareket ederken, hızları sıcaklıktan büyük ölçüde etkilenir; rüzgar hızı sensörü iki kanalda iki zıt yönü algılar, bu nedenle sıcaklığın ses dalgalarının hızı üzerinde ihmal edilebilir bir etkisi vardır.
Rüzgar enerjisi gelişiminin vazgeçilmez bir parçası olan rüzgar hızı ve yön sensörleri, fanın güvenilirliğini ve güç üretim verimliliğini doğrudan etkiler ve aynı zamanda rüzgar enerjisi sektörünün kârlılığı, karlılığı ve memnuniyetiyle doğrudan ilişkilidir. Günümüzde rüzgar enerjisi santralleri çoğunlukla zorlu doğal ortamlarda, düşük sıcaklıklarda ve yoğun tozlu ortamlarda bulunmaktadır. Sistemin çalışma sıcaklığı ve eğilme direnci gereksinimleri oldukça zorludur. Mevcut mekanik ürünler bu konuda biraz yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle, ultrasonik rüzgar hızı ve yön sensörleri rüzgar enerjisi sektöründe geniş uygulama olanaklarına sahip olabilir.