Günümüz ortamında, kaynak kıtlığı ve çevresel bozulma ülke genelinde çok önemli bir sorun haline gelmişken, yenilenebilir enerjinin nasıl makul bir şekilde geliştirileceği ve kullanılacağı geniş çaplı bir endişe konusu olmuştur. Kirlilik yaratmayan 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; ayrıca rüzgar hızı sensörleri ve ultrasonik rüzgar hızı sensörleri de yaygın olarak kullanılmaktadır.
İlk olarak, rüzgar hızı ve yönü sensörünün uygulaması.
Rüzgar hızı ve yönü sensörleri, rüzgar enerjisi üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Rüzgarın kinetik enerjisi mekanik kinetik enerjiye, ardından mekanik enerji elektrik kinetik enerjisine dönüştürülür; bu da rüzgar enerjisidir. Rüzgar enerjisi üretiminin prensibi, rüzgarı kullanarak yel değirmeni kanatlarının dönmesini sağlamak ve ardından hız düşürücü vasıtasıyla dönüş hızını artırarak jeneratörün elektrik üretmesini sağlamaktır.
Rüzgar enerjisi üretim süreci son derece çevre dostu olmasına rağmen, rüzgar enerjisi üretiminin istikrarsızlığı, diğer enerji üretim yöntemlerine göre maliyetini artırmaktadır. Bu nedenle, rüzgar enerjisini iyi kontrol etmek, rüzgarın değişimine uyum sağlayarak maksimum güç üretimini elde etmek ve maliyeti düşürmek için, rüzgar yönünü ve rüzgar hızını doğru ve zamanında ölçmek ve buna göre fanları kontrol etmek gerekmektedir. Ayrıca, rüzgar çiftliklerinin yer seçimi de, makul bir analiz temeli sağlamak için önceden rüzgar hızı ve yönü tahminini gerektirir. Bu nedenle, rüzgar hızı ve yönü sensörlerini kullanarak rüzgar parametrelerini doğru bir şekilde ölçmek, rüzgar enerjisi üretiminde çok önemlidir.
İkinci olarak, rüzgar hızı ve yönü sensörünün prensibi.
1, mekanik rüzgar hızı ve yönü sensörü
Mekanik rüzgar hızı ve yönü sensörü, mekanik dönen bir milin 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 olan rüzgar hızı sensörü, ilk olarak İngiltere'de Robinson tarafından icat edildiği söylenen rüzgar kabı tipi rüzgar hızı sensörüdür. Ölçüm bölümü, dikey zeminde dönen bir braket üzerine eşit açıyla tek yönde monte edilmiş üç veya dört yarım küre şeklindeki rüzgar kabından oluşur.
Rüzgar yönü sensörü
Rüzgar yönü sensörü, rüzgar yönü okunun dönüşüyle rüzgar yönü bilgisini algılayan ve bunu koaksiyel kod kadranına ileten ve aynı anda ilgili rüzgar yönü değerini veren bir tür fiziksel cihazdır. Ana gövdesi, rüzgar gülü mekanik yapısını kullanır; rüzgar, rüzgar gülünün kuyruk kanadına estiğinde, rüzgar gülünün oku rüzgarın yönünü gösterir. Yöne duyarlılığı korumak için, rüzgar hızı sensörünün yönünü belirlemek için farklı iç mekanizmalar da kullanılır.
2. Ultrasonik rüzgar hızı ve yönü sensörü
Ultrasonik dalganın çalışma prensibi, rüzgar hızını ve yönünü ölçmek için ultrasonik zaman farkı yöntemini kullanmaktır. Sesin havada yayılma hızı, rüzgardan yukarı doğru olan hava akışının hızıyla üst üste biner. Ultrasonik dalga rüzgarla aynı yönde ilerlerse hızı artar; öte yandan, ultrasonik yayılma yönü rüzgar yönünün tersi ise hızı yavaşlar. Bu nedenle, sabit algılama koşulları altında, havadaki ultrasonik yayılma hızı rüzgar hızı fonksiyonuna karşılık gelebilir. Hesaplama yoluyla doğru rüzgar hızı ve yönü elde edilebilir. Ses dalgaları havada ilerlerken 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 geliştirmenin vazgeçilmez bir parçası olan rüzgar hızı ve yönü sensörü, fanın güvenilirliğini ve enerji üretim verimliliğini doğrudan etkiler ve aynı zamanda rüzgar enerjisi sektörünün karlılığı, karlılığı ve memnuniyetiyle de doğrudan ilişkilidir. Günümüzde rüzgar enerjisi santralleri çoğunlukla zorlu doğal ortamlarda, düşük sıcaklıklarda, yüksek tozlu ortamlarda yer almaktadır ve sistemin çalışma sıcaklığı ve eğilme direnci gereksinimleri oldukça serttir. Mevcut mekanik ürünler bu konuda biraz yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle, ultrasonik rüzgar hızı ve yönü sensörlerinin rüzgar enerjisi sektöründe geniş uygulama potansiyeli bulunmaktadır.
Yayın tarihi: 16 Mayıs 2024