211service.com
Lazeriniai jutikliai vėjo turbinoms
Nauja šviesolaidinė lazerinė sistema gali išmatuoti vėjo greitį ir kryptį iki 1000 metrų prieš vėjo turbiną, suteikdama masyvioms mašinoms pakankamai brangių sekundžių, kad galėtų aktyviai prisitaikyti prie gūsių ir staigių vėjo krypties pasikeitimų. Prietaisą sukūrė Pagauk vėją , Manasas, VA, startuolis galėtų pagerinti vėjo turbinų efektyvumą ir neleisti joms sugesti.
Vėjo pastebėjimas: Čia parodytas naujos lazeriu pagrįstos LIDAR sistemos prototipas gali horizontaliai projektuoti tris nematomus lazerio spindulius iki 300 metrų prieš vėjo turbiną. Mažos vėjo dalelės aptinkamos, kai jos kerta spindulius.
Prietaisas galėtų padėti sumažinti atsinaujinančios vėjo elektros energijos kainą. Vėjo turbinos praranda maždaug 1 procentą savo veikimo efektyvumo už kiekvieną laipsnį, kai jų mentės nesutampa su artėjančiu vėju. „Catch the Wind“ teigia, kad jo lazerinė sistema gali 10 procentų padidinti turbinos galią, pagerindama orientacijos tikslumą. Menčių žingsnį taip pat galima reguliuoti prieš vėją, kad būtų sumažintas turbinos pavarų dėžės komponentų ir menčių nusidėvėjimas, iki 10 procentų sumažėtų remonto ir priežiūros išlaidos bei pailgėtų vėjo jėgainių parko eksploatavimo laikas, teigia bendrovė.
Johnas Kourtoffas, jūros vėjo jėgainių kūrėjo vadovas Trilio galia „Catch the Wind“ metodą vadina konceptualiai intriguojančiu, jei jis gali sumažinti vėjo jėgainių išlaidas ir padidinti pajamas. Iš pirmo žvilgsnio tai prasminga. Mums tai būtų naudinga, – sako jis. Bet aš turėčiau pamatyti tikrus lauko duomenis.
Dabartinės vėjo energijos matavimo sistemos – tiek mechaniniai anemometrai, tiek pažangesni LIDAR (šviesos aptikimo ir nuotolio nustatymo) prietaisai – visų pirma naudojamos nustatyti, ar vieta tinkama vėjo jėgainių parkui. Sistemos taip pat saugomos kaip vietoje esančių meteorologinių stočių, naudojamų ilgalaikiam vėjo prognozavimui, dalis. Duomenis realiuoju laiku taip pat galima rinkti sumontavus nedidelį anemometrą ant turbinos galvelės galo, sako Kourtoffas. Šios sąrankos problema yra ta, kad oras prabėgus pro turbinos mentes yra toks sutrikęs, kad matavimai dažnai būna iškreipti ir nepatikimi. Be to, turbina gali reaguoti į vėjo pokyčius tik po to, kai nukentėjo jos mentės, todėl kelioms sekundėms jos yra pažeidžiamos įvairių bausmių jėgų, kurias sukelia vėjo šlyties, gūsių ir turbulencijos.
„Catch the Wind“ pritaikė LIDAR, kad jį būtų galima montuoti ant vėjo turbinų ir naudoti vėjo pokyčiams laiku matuoti, kad būtų galima pakoreguoti turbiną. Jis pulsuoja tris nematomus lazerio spindulius priešais turbiną, kurie vienu metu gali matuoti tiek vertikalų, tiek horizontalų vėjo greitį skirtingais atstumais, taip pat staigius krypties pokyčius. Kaip ir įprastas LIDAR, jis tai daro naudodamas Doplerio principą: kai lazeris atsimuša į mažas vėjo nešamas dulkių daleles, pakeičia spalvą. Lazerio spalva yra tiesiogiai proporcinga dalelės greičiui. Prietaisas naudoja patentuotus algoritmus, kad konvertuotų šiuos duomenis į vėjo greičio ir krypties matavimus, prieš pranešdamas apie veiksmų eigą turbinos valdymo sistemai. Prietaisas iš anksto praneša apie 20 sekundžių – užtenka pasukti projektorių ir pakreipti mentes taip, kad turbina galėtų sugauti daugiau vėjo energijos ir sumažintų savo dalių apkrovą.
Įprastas LIDAR netinka montuoti ant vėjo turbinų, nes šie įrenginiai remiasi veidrodžiais, kurie turi būti tiksliai išdėstyti, kad vienas spindulys būtų trimatis kūgis, sako bendrovės prezidentas Philipas Rogersas. Temperatūros pokyčiai arba staigus judėjimas gali išmušti veidrodžius. „Rogers“ įmonės prietaisas veidrodžius pakeičia šviesolaidžiais, išskiriančiais tris atskirus pluoštus. Dėl šios konstrukcijos jis yra pakankamai tvirtas, mažas ir lengvas, kad būtų nuolat montuojamas ant turbinos projektoriaus ir integruotas į valdymo sistemą. Tai labai panašu į kietojo kūno elektroniką, aiškina Rogersas. Tai labai kompaktiška ir tvirta sistema, kuri nėra jautri smūgiams, temperatūros pokyčiams ir kitiems judėjimo sukeltiems dalykams.
„Catch the Wind“ sistema šiuo metu yra išbandoma vietoje Kanados vėjo energijos institutas vėjuotoje Princo Edvardo salos pakrantėje. Paulas Dockrillas, instituto technologijų direktorius, teigia, kad prietaisas atlikus pradinius žemės bandymus buvo gerai atlikta ant trikojo. Netrukus jis bus sumontuotas ant turbinos projektoriaus, kaip dalis išsamesnio tyrimo.
Rogersas numato, kad šviesolaidinė sistema bus tiesiogiai integruota į naujas turbinas gamybos vietoje, taip pat modifikuojama tūkstančiuose šiandien jau veikiančių turbinų. Mes diskutuojame su daugeliu gamintojų ir pastebėjome didelį susidomėjimą, sako jis ir priduria, kad įrenginio beta versijos pasirodys kitą pavasarį, o komercinė gamyba numatyta 2010 m. pabaigoje.