ہوا کی رفتار اور ونڈ ٹربائن کی سمت کا تعین کیسے کریں؟

ونڈ ٹربائنز کی بجلی پیدا کرنے کی کارکردگی اور آپریشنل استحکام ہوا کی رفتار اور سمت کی درست پیمائش پر بہت زیادہ منحصر ہے۔ ہوا کی رفتار توانائی کے ان پٹ پیمانہ کا تعین کرتی ہے، اور ہوا کی سمت بلیڈ کے ہوا کے زاویے کو متاثر کرتی ہے، یہ دونوں مل کر یونٹ کی آؤٹ پٹ پاور اور لوڈ کی تقسیم کا تعین کرتے ہیں۔ یہ مضمون مختصراً ہوا کی رفتار اور سمت کے لیے بنیادی پیمائش کے طریقوں کو متعارف کرائے گا، جس میں مکینیکل، الٹراسونک، اور اعلیٰ درستگی والے سینسر ٹیکنالوجیز کا احاطہ کیا جائے گا، ونڈ فارم کے ڈیزائن اور آپریشن کے لیے تکنیکی حوالہ جات فراہم کیے جائیں گے۔
1، ہوا کی رفتار کی پیمائش کا طریقہ

1. مکینیکل اینیمومیٹر

اصول: ہوا کے کپ یا بلیڈ کی گردشی رفتار اور ہوا کی رفتار کے درمیان لکیری تعلق کو استعمال کرتے ہوئے، مکینیکل حرکت کو اسپیڈ سینسر کے ذریعے برقی سگنلز میں تبدیل کیا جاتا ہے۔

تھری کپ اینیمومیٹر: تین ونڈ کپ عمودی محور پر مساوی زاویوں پر نصب کیے جاتے ہیں، جو ہوا سے گھومنے کے لیے چلتی ہے، اور رفتار ہوا کی رفتار کے متناسب ہے۔ اس کی شروع ہونے والی ہوا کی رفتار کم (0.5-1m/s) ہے، جو دھول، بارش اور برف جیسے سخت ماحول کے لیے موزوں ہے، لیکن اس میں وقفہ ہے، جو اسے ہوا کی اوسط رفتار کی پیمائش کے لیے زیادہ موزوں بناتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک 100 میٹر اونچا ہوا ٹاور عام طور پر 30m، 50m، 70m، وغیرہ کی اونچائی پر تین کپ اینیمومیٹر نصب کرتا ہے، تاکہ ہم آہنگی سے ملٹی لیئر ونڈ اسپیڈ ڈیٹا کو ریکارڈ کیا جا سکے۔

پروپیلر اینیمومیٹر: ایک سے زیادہ بلیڈ ایک افقی محور کے گرد گھومتے ہیں، اور رفتار ہوا کی رفتار کے متناسب ہے۔ اسے عام طور پر ونڈ وین سے جوڑا جاتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ بلیڈ ہمیشہ ہوا کی سمت کے ساتھ منسلک ہوں۔ اس کا ڈھانچہ کمپیکٹ ہے، لیکن پروپیلر بلیڈ ہوا اور ریت کے پہننے کے لیے حساس ہوتے ہیں اور اسے باقاعدہ دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے۔

2. الٹراسونک انیمومیٹر

اصول: الٹراسونک پھیلاؤ کے وقت کے فرق کے طریقہ کار کی بنیاد پر، ہوا کی رفتار کا حساب آگے / ریورس ہوا کی سمت میں الٹراسونک لہروں کے پھیلاؤ کی رفتار میں فرق کو ماپ کر کیا جاتا ہے۔

چار تحقیقات الٹراسونک اینیمومیٹر: ہوا کی پیمائش کی اکائیوں کے دو سیٹ بنانے کے لیے چار تحقیقات کو جوڑا جاتا ہے۔ تحقیقات کا ہر سیٹ ہوا میں الٹراسونک پھیلاؤ کے وقت کے فرق کی پیمائش کرکے ہوا کی نسبتہ رفتار کا حساب لگاتا ہے۔ ڈیٹا کے دو سیٹوں کو ملا کر، ہوا کی رفتار کا سہ جہتی ویکٹر حاصل کیا جا سکتا ہے۔ اس میں کوئی میکانی لباس نہیں ہے اور اس میں تیز ردعمل کا وقت ہے (<1 سیکنڈ)، لیکن قیمت زیادہ ہے، اور بارش یا برفباری کا موسم پیمائش کی درستگی کو متاثر کر سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، بڑی ونڈ ٹربائنز الٹراسونک اینیمومیٹر کے ذریعے ریئل ٹائم ہائی پریسجن ونڈ اسپیڈ ڈیٹا فراہم کرتی ہیں، پچ کنٹرول اور پاور آپٹیمائزیشن کو سپورٹ کرتی ہیں۔

3. اعلی صحت سے متعلق اینیمومیٹر

اصول: الائنمنٹ ٹیکنالوجی کے بغیر الٹراساؤنڈ کا استعمال کرتے ہوئے، ہوا کی رفتار اور سمت کے اعداد و شمار کی اصل وقتی پیمائش حاصل کی جاتی ہے، روایتی میکینیکل سینسرز کے دشاتمک انحصار کو ختم کرتے ہوئے۔

الٹراسونک فیوژن سینسر: الٹراسونک تحقیقات کے متعدد سیٹوں کو مربوط کرتا ہے، الگورتھم کے ذریعے ماحولیاتی مداخلت (جیسے درجہ حرارت اور نمی) کو ختم کرتا ہے، اور ہوا کی رفتار کے اعداد و شمار کی درستگی کے ساتھ آؤٹ پٹ کرتا ہے۔ ± 0.1m/s یہ انسٹال کرنا آسان ہے اور اسے باقاعدہ انشانکن کی ضرورت نہیں ہے، لیکن لاگت روایتی سینسر سے 30% -50% زیادہ ہے۔ مثال کے طور پر، ایک مخصوص ونڈ فارم نے ہوا کے وسائل کی تقسیم کا اعلیٰ درستگی والے اینیمومیٹر کے ذریعے تجزیہ کیا اور یونٹس کی ترتیب کو بہتر بنایا، جس کے نتیجے میں سالانہ بجلی کی پیداوار میں 8% اضافہ ہوا۔

2، ہوا کی سمت کا تعین کرنے کا طریقہ

1. مکینیکل ونڈ وین

اصول: شروع اور آخر میں ونڈ وین کی غیر متناسب ساخت کا استعمال کرتے ہوئے، یہ ہوا کی سمت کی طرف اشارہ کرتے ہوئے ہوا کی قوت کے عمل کے تحت عمودی محور کے گرد گھومتی ہے۔

سنگل ونگ ونڈ وین: ٹیل ونگ، پوائنٹنگ راڈ، بیلنس وزن، اور گھومنے والی مین شافٹ پر مشتمل ہے، جس میں مرکز ثقل سپورٹ شافٹ کے محور پر واقع ہے، اور آزادانہ طور پر جھول سکتا ہے۔ اس کی تنصیب ایک پر ہونے کی ضرورت ہے۔ 90 ° ہوا کی موجودہ سمت کا زاویہ اور مقامی مقناطیسی زوال کے مطابق سمت کے لیے درست کیا گیا۔ ہوا کی سمت کو 16 ایزیمتھ طریقہ (جیسے NNE، ENE) یا زاویہ طریقہ (حوالہ کے طور پر شمال کے ساتھ گھڑی کی سمت میں گھومنے) کا استعمال کرتے ہوئے دکھایا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک پہاڑی علاقے میں ایک ونڈ فارم نے ہوا کی پیمائش کرنے والے ٹاور کی اوپری منزل پر ایک ہموار ونڈ وین نصب کی، جس میں تین کپ اینیمومیٹر کے ساتھ مل کر ہوا کے وسائل کے ڈیٹا کو جمع کرنا مکمل کیا گیا۔

2. الٹراسونک انیمومیٹر

اصول: الٹراسونک تحقیقات کے متعدد سیٹوں کے پروپیگیشن ٹائم فرق ڈیٹا کے ذریعے ہوا کی سمت کے زاویے کا حساب لگائیں۔

تھری آرم الٹراسونک اینیمومیٹر: تین سینسر بازو عمودی اور افقی طور پر نصب کیے گئے ہیں، اور ہوا کی سمت ویکٹر کو بازو کے سروں کے درمیان آواز کی لہروں کے پھیلاؤ کے وقت کے فرق کی پیمائش کے ذریعے شمار کیا جاتا ہے۔ اس میں کوئی میکانی لباس نہیں ہے، تیز ردعمل کی رفتار ہے، لیکن اعلی قیمت، سخت صحت سے متعلق ضروریات کے ساتھ منظرناموں کے لیے موزوں ہے۔

3، پیمائش کے طریقوں کو منتخب کرنے کی بنیاد

ماحولیاتی موافقت: الٹراسونک یا اعلی درستگی والے سینسرز کو دھول، بارش اور برف والے علاقوں میں ترجیح دی جاتی ہے تاکہ مکینیکل سینسر کے ساتھ پہننے اور آئسنگ کے مسائل سے بچا جا سکے۔

لاگت کی پابندی: مکینیکل سینسرز چھوٹے اور درمیانے درجے کے ونڈ فارمز کے لیے اختیاری ہیں، جب کہ ڈیٹا کی بھروسے کو بہتر بنانے کے لیے بڑے یا آف شور ونڈ فارمز کے لیے الٹراسونک یا اعلیٰ درستگی والے سینسر تجویز کیے جاتے ہیں۔

درستگی کی ضرورت: اعلی صحت سے متعلق سینسر (غلطی<± ہوا کے وسائل کی تشخیص کے لیے 0.2m/s) درکار ہے، جبکہ درمیانے درجے کے درستگی والے سینسر (خرابی<± 0.5m/s) یونٹ کنٹرول کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

4، نتیجہ

ہوا کی رفتار اور سمت کی درست پیمائش ونڈ ٹربائنز کے موثر آپریشن کی بنیاد ہے۔ مکینیکل سینسرز کی لاگت کم ہوتی ہے لیکن بار بار دیکھ بھال ہوتی ہے، الٹراسونک سینسرز میں مضبوط موافقت ہوتی ہے لیکن قیمت زیادہ ہوتی ہے، اور اعلیٰ درستگی والے سینسر درستگی اور سہولت میں توازن رکھتے ہیں۔ عملی ایپلی کیشنز میں، یہ ضروری ہے کہ ماحولیاتی حالات، لاگت کے بجٹ، اور درستگی کی ضروریات کی بنیاد پر ونڈ فارم پاور جنریشن کی کارکردگی اور آلات کی زندگی کو بہتر بنانے کے لیے جامع انتخاب کریں۔