В днешната среда, недостигът на ресурси и влошаването на околната среда се превърнаха в много актуален проблем в цялата страна, а разумното развитие и използване на възобновяема енергия се превърнаха в гореща точка на широко разпространено безпокойство. Вятърната енергия, като незамърсяваща възобновяема енергия, има голям потенциал за развитие. Вятърната индустрия се превърна в нова енергийна област, много зряла и перспективна за развитие индустрия, като същевременно сензорите за скорост на вятъра и ултразвуковите сензори за скорост на вятъра също се използват широко.
Първо, прилагането на сензор за скорост и посока на вятъра
Сензорите за скорост и посока на вятъра се използват широко в производството на вятърна енергия. Кинетичната енергия на вятъра се преобразува в механична кинетична енергия, а след това механичната енергия се преобразува в електрическа кинетична енергия, която представлява вятърна енергия. Принципът на генериране на вятърна енергия е да се използва вятърът за задвижване на въртенето на лопатките на вятърната мелница, а след това скоростта на въртене се увеличава чрез редуктор на скоростта, за да се стимулира генераторът да генерира електричество.
Въпреки че процесът на производство на вятърна енергия е изключително екологичен, липсата на стабилност при производството на вятърна енергия прави разходите за производство на вятърна енергия по-високи от другите видове производство на енергия. За да контролираме добре вятърната енергия, да я накараме да следва промяната на вятъра, за да постигнем максимално производство на енергия и да намалим разходите, е необходимо точно и своевременно да измерваме посоката и скоростта на вятъра, за да контролираме вентилатора съответно. Освен това, изборът на място за вятърни паркове изисква предварително прогнозиране на скоростта и посоката на вятъра, за да се осигури разумна основа за анализ. Следователно, използването на сензори за скорост и посока на вятъра за точно измерване на параметрите на вятъра е от решаващо значение при производството на вятърна енергия.
Второ, принципът на сензора за скорост и посока на вятъра
1, механичен сензор за скорост и посока на вятъра
Механичен сензор за скорост и посока на вятъра. Поради наличието на механичен въртящ се вал, той се разделя на два вида сензори за скорост на вятъра и сензори за посока на вятъра:
Сензор за скорост на вятъра
Механичният сензор за скорост на вятъра е сензор, който може непрекъснато да измерва скоростта на вятъра и обема на въздуха (обем на въздуха = скорост на вятъра × площ на напречното сечение). По-разпространеният сензор за скорост на вятъра е сензорът за скорост на вятъра тип „ветрова чаша“, за който се твърди, че е изобретен за първи път от Робинсън във Великобритания. Измервателната секция се състои от три или четири полусферични „ветрова чаша“, които са монтирани в една посока под равен ъгъл върху въртяща се скоба на вертикална повърхност.
Сензор за посока на вятъра
Сензорът за посока на вятъра е вид физическо устройство, което открива и усеща информация за посоката на вятъра чрез въртене на стрелката за посока на вятъра и я предава към коаксиалния кодов циферблат, като едновременно с това извежда съответната стойност, свързана с посоката на вятъра. Основният му корпус използва механичната структура на ветропоказателя. Когато вятърът духа към задното крило на ветропоказателя, стрелката на ветропоказателя сочи посоката на вятъра. За да се поддържа чувствителността към посоката, се използват и различни вътрешни механизми за определяне на посоката на сензора за скорост на вятъра.
2, ултразвуков сензор за скорост и посока на вятъра
Принципът на работа на ултразвуковите вълни е да се използва методът на ултразвукова времева разлика за измерване на скоростта и посоката на вятъра. Поради скоростта, с която звукът се разпространява във въздуха, тя се наслагва от скоростта на въздушния поток, насочен нагоре от вятъра. Ако ултразвуковата вълна се разпространява в същата посока като вятъра, скоростта ѝ ще се увеличи; от друга страна, ако посоката на разпространение на ултразвука е противоположна на посоката на вятъра, тогава скоростта му ще се забави. Следователно, при фиксирани условия на детектиране, скоростта на разпространение на ултразвука във въздуха може да съответства на функцията за скорост на вятъра. Точна скорост и посока на вятъра могат да бъдат получени чрез изчисление. Докато звуковите вълни се разпространяват във въздуха, скоростта им е силно повлияна от температурата; сензорът за скорост на вятъра открива две противоположни посоки по два канала, така че температурата има незначителен ефект върху скоростта на звуковите вълни.
Като неразделна част от развитието на вятърната енергия, сензорът за скорост и посока на вятъра пряко влияе върху надеждността и ефективността на производството на енергия от вентилатора, а също така е пряко свързан с печалбите, рентабилността и удовлетвореността на вятърната енергийна индустрия. В момента вятърните електроцентрали са разположени предимно в дива природа на сурови места, с ниски температури, голямо количество запрашеност, работна температура и съпротивление на огъване, системните изисквания са много строги. Съществуващите механични продукти са леко недостатъчни в това отношение. Следователно, ултразвуковите сензори за скорост и посока на вятъра могат да имат широки перспективи за приложение във вятърната енергетика.
Време на публикуване: 16 май 2024 г.