একটি বায়ু টারবাইনের বাতাসের গতি এবং দিক কীভাবে নির্ধারণ করবেন?

বায়ু টারবাইনের বিদ্যুৎ উৎপাদন দক্ষতা এবং কর্মক্ষম স্থিতিশীলতা বাতাসের গতি এবং দিকনির্দেশনার সঠিক পরিমাপের উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল। বাতাসের গতি শক্তি ইনপুট স্কেল নির্ধারণ করে এবং বাতাসের দিক ব্লেডের বাতাসের কোণকে প্রভাবিত করে, উভয়ই একসাথে ইউনিটের আউটপুট শক্তি এবং লোড বিতরণ নির্ধারণ করে। এই প্রবন্ধে বাতাসের গতি এবং দিকনির্দেশের মূল পরিমাপ পদ্ধতিগুলি সংক্ষেপে উপস্থাপন করা হবে, যা যান্ত্রিক, অতিস্বনক এবং উচ্চ-নির্ভুল সেন্সর প্রযুক্তিগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করবে, যা বায়ু খামারের নকশা এবং পরিচালনার জন্য প্রযুক্তিগত রেফারেন্স প্রদান করবে।
১, বাতাসের গতি পরিমাপ পদ্ধতি

1. যান্ত্রিক অ্যানিমোমিটার

নীতি: উইন্ড কাপ বা ব্লেডের ঘূর্ণন গতি এবং বাতাসের গতির মধ্যে রৈখিক সম্পর্ক ব্যবহার করে, যান্ত্রিক গতি একটি গতি সেন্সরের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত হয়।

থ্রি কাপ অ্যানিমোমিটার: তিনটি উইন্ড কাপ একটি উল্লম্ব অক্ষের সমান কোণে স্থাপন করা হয়, যা ঘূর্ণনের জন্য বাতাস দ্বারা চালিত হয় এবং গতি বাতাসের গতির সমানুপাতিক। এর প্রারম্ভিক বাতাসের গতি কম (০.৫-১ মি/সেকেন্ড), ধুলো, বৃষ্টি এবং তুষারের মতো কঠোর পরিবেশের জন্য উপযুক্ত, তবে একটি ব্যবধান রয়েছে, যা এটিকে গড় বাতাসের গতি পরিমাপের জন্য আরও উপযুক্ত করে তোলে। উদাহরণস্বরূপ, ১০০ মিটার উঁচু একটি বায়ু টাওয়ার সাধারণত ৩০ মিটার, ৫০ মিটার, ৭০ মিটার ইত্যাদি উচ্চতায় তিনটি কাপ অ্যানিমোমিটার স্থাপন করে, যাতে বহু-স্তরীয় বায়ু গতির তথ্য সমকালীনভাবে রেকর্ড করা যায়।

প্রোপেলার অ্যানিমোমিটার: একাধিক ব্লেড একটি অনুভূমিক অক্ষের চারপাশে ঘোরে এবং গতি বাতাসের গতির সমানুপাতিক। এটি সাধারণত একটি বায়ুচলাচলের সাথে সংযুক্ত থাকে যাতে ব্লেডগুলি সর্বদা বাতাসের দিকের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ থাকে। এর গঠন কম্প্যাক্ট, কিন্তু প্রোপেলার ব্লেডগুলি বাতাস এবং বালির আঘাতের জন্য সংবেদনশীল এবং নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয়।

2. অতিস্বনক অ্যানিমোমিটার

নীতি: অতিস্বনক প্রচারের সময় পার্থক্য পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে, বাতাসের গতি গণনা করা হয় সামনের/বিপরীত বাতাসের দিকে অতিস্বনক তরঙ্গের প্রচারের গতির পার্থক্য পরিমাপ করে।

চারটি প্রোব আল্ট্রাসোনিক অ্যানিমোমিটার: চারটি প্রোব জোড়া লাগিয়ে দুটি সেট বায়ু পরিমাপ ইউনিট তৈরি করা হয়। প্রতিটি প্রোব সেট বাতাসে অতিস্বনক প্রচারের সময়ের পার্থক্য পরিমাপ করে আপেক্ষিক বাতাসের গতি গণনা করে; দুটি সেট ডেটা একত্রিত করে, একটি ত্রিমাত্রিক বায়ু গতি ভেক্টর পাওয়া যেতে পারে। এতে কোন যান্ত্রিক ক্ষয়ক্ষতি নেই এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়া সময় রয়েছে (<১ সেকেন্ড), কিন্তু খরচ বেশি, এবং বৃষ্টি বা তুষারময় আবহাওয়া পরিমাপের নির্ভুলতার উপর প্রভাব ফেলতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, বৃহৎ বায়ু টারবাইনগুলি অতিস্বনক অ্যানিমোমিটারের মাধ্যমে রিয়েল-টাইম উচ্চ-নির্ভুল বায়ু গতির ডেটা সরবরাহ করে, যা পিচ নিয়ন্ত্রণ এবং শক্তি অপ্টিমাইজেশনকে সমর্থন করে।

3. উচ্চ নির্ভুলতা অ্যানিমোমিটার

নীতি: অ্যালাইনমেন্ট প্রযুক্তি ছাড়াই আল্ট্রাসাউন্ড ব্যবহার করে, বাতাসের গতি এবং দিকনির্দেশনার তথ্যের রিয়েল-টাইম পরিমাপ অর্জন করা হয়, যা ঐতিহ্যবাহী যান্ত্রিক সেন্সরগুলির দিকনির্দেশনামূলক নির্ভরতা দূর করে।

অতিস্বনক ফিউশন সেন্সর: একাধিক অতিস্বনক প্রোব সংহত করে, অ্যালগরিদমের মাধ্যমে পরিবেশগত হস্তক্ষেপ (যেমন তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা) দূর করে এবং নির্ভুলতার সাথে বাতাসের গতির ডেটা আউটপুট করে ± ০.১ মি/সেকেন্ড। এটি ইনস্টল করা সহজ এবং নিয়মিত ক্রমাঙ্কনের প্রয়োজন হয় না, তবে প্রচলিত সেন্সরগুলির তুলনায় এর খরচ 30% -50% বেশি। উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট বায়ু খামার উচ্চ-নির্ভুল অ্যানিমোমিটারের মাধ্যমে বায়ু সম্পদের বন্টন বিশ্লেষণ করেছে এবং ইউনিটগুলির বিন্যাসকে অপ্টিমাইজ করেছে, যার ফলে বার্ষিক বিদ্যুৎ উৎপাদনে ৮% বৃদ্ধি পেয়েছে।

2, বাতাসের দিক নির্ধারণ পদ্ধতি

1. যান্ত্রিক বায়ু ভ্যান

নীতি: শুরু এবং শেষে বায়ু ভেনের অসম গঠন ব্যবহার করে, এটি বায়ু বলের ক্রিয়ায় উল্লম্ব অক্ষের চারপাশে ঘোরে, বাতাসের দিকে নির্দেশ করে।

একক ডানার বায়ু ভেন: একটি লেজ ডানা, একটি নির্দেশক রড, একটি ভারসাম্য ওজন এবং একটি ঘূর্ণায়মান প্রধান খাদ দ্বারা গঠিত, যার মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্রটি সাপোর্ট খাদের অক্ষে অবস্থিত এবং অবাধে দোল খেতে পারে। এর ইনস্টলেশনটি এমন একটি স্থানে হওয়া দরকার 90 ° প্রচলিত বাতাসের দিকের কোণ এবং স্থানীয় চৌম্বকীয় অবক্ষয় অনুসারে দিক সংশোধন করা হয়েছে। বাতাসের দিক ১৬ দিগ্বলয় পদ্ধতি (যেমন NNE, ENE) অথবা কোণ পদ্ধতি (ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘোরানো এবং উত্তর দিককে রেফারেন্স হিসেবে ব্যবহার করে) ব্যবহার করে দেখানো হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি পাহাড়ি এলাকার একটি বায়ু খামার বায়ু পরিমাপ টাওয়ারের উপরের তলায় একটি সুবিন্যস্ত বায়ু ভ্যান স্থাপন করেছে, যার সাথে একটি তিন কাপ অ্যানিমোমিটার যুক্ত করা হয়েছে, যাতে বায়ু সম্পদের তথ্য সংগ্রহ সম্পন্ন করা যায়।

2. অতিস্বনক অ্যানিমোমিটার

নীতি: একাধিক সেট অতিস্বনক প্রোবের প্রচার সময়ের পার্থক্যের তথ্যের মাধ্যমে বাতাসের দিকের কোণ গণনা করুন।

তিন বাহু বিশিষ্ট অতিস্বনক অ্যানিমোমিটার: তিনটি সেন্সর বাহু উল্লম্ব এবং অনুভূমিকভাবে ইনস্টল করা হয় এবং বাতাসের দিকনির্দেশনা ভেক্টরটি বাহুর প্রান্তের মধ্যে শব্দ তরঙ্গের প্রচার সময়ের পার্থক্য পরিমাপ করে গণনা করা হয়। এতে কোন যান্ত্রিক ক্ষয়ক্ষতি নেই, দ্রুত প্রতিক্রিয়ার গতি নেই, তবে উচ্চ ব্যয়, কঠোর নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা সহ পরিস্থিতির জন্য উপযুক্ত।

৩, পরিমাপ পদ্ধতি নির্বাচনের ভিত্তি

পরিবেশগত অভিযোজনযোগ্যতা: যান্ত্রিক সেন্সরগুলির ক্ষয় এবং আইসিং সমস্যা এড়াতে ধুলো, বৃষ্টি এবং তুষারযুক্ত এলাকায় অতিস্বনক বা উচ্চ-নির্ভুলতা সেন্সর পছন্দ করা হয়।

খরচের সীমাবদ্ধতা: ছোট এবং মাঝারি আকারের বায়ু খামারের জন্য যান্ত্রিক সেন্সর ঐচ্ছিক, যেখানে তথ্য নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করার জন্য বৃহৎ বা অফশোর বায়ু খামারের জন্য অতিস্বনক বা উচ্চ-নির্ভুল সেন্সর সুপারিশ করা হয়।

নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা: উচ্চ নির্ভুলতা সেন্সর (ত্রুটি)<± বায়ু সম্পদ মূল্যায়নের জন্য 0.2 মি/সেকেন্ড) প্রয়োজন, যখন মাঝারি নির্ভুলতা সেন্সর (ত্রুটি)<± ০.৫ মি/সেকেন্ড) ইউনিট নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

৪, উপসংহার

বাতাসের গতি এবং দিকের সঠিক পরিমাপ হল বায়ু টারবাইনগুলির দক্ষ পরিচালনার ভিত্তি। যান্ত্রিক সেন্সরগুলির খরচ কম কিন্তু ঘন ঘন রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়, অতিস্বনক সেন্সরগুলির শক্তিশালী অভিযোজনযোগ্যতা কিন্তু উচ্চ মূল্য, এবং উচ্চ-নির্ভুলতা সেন্সরগুলি নির্ভুলতা এবং সুবিধার ভারসাম্য বজায় রাখে। ব্যবহারিক প্রয়োগে, বায়ু খামার বিদ্যুৎ উৎপাদন দক্ষতা এবং সরঞ্জামের আয়ুষ্কালের অপ্টিমাইজেশন অর্জনের জন্য পরিবেশগত পরিস্থিতি, খরচ বাজেট এবং নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে ব্যাপকভাবে নির্বাচন করা প্রয়োজন।