Upload
devi-renewable-energies
View
1.049
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Bài trình bày 5 trong khoá huấn luyện về đo gió (TP HCM, 10-19/10/2011)
Citation preview
Tư vấn và Đào tạo cho Chương trình Đo giótại Việt Nam
TP. Hồ Chí Minh, 17/10/2011
German ProfEC GmbH, Mathias Hölzer (Dipl.-Phys., Dipl-Päd.),Ahornstr. 10, D-49744 Geeste, Germany
www.german-profec.com, [email protected]
THIẾT BỊ ĐO GIÓ
Nội dung trình bày
● Giới thiệu
● Các sensor khí tượng
● Cột đo gió
● Lắp đặt các sensor theo tiêu chuẩn IEC 61400-12-1
● Ví dụ minh họa
2
Các đặc điểm gió
● Thay đổi nhiều theo thời gian● Trong vài giây, gió có thể tăng tốc độ lên 2 hoặc 3 lần
(nghĩa là tăng công suất tăng từ 8 đến 27 lần!)
3
Đo gió● Rất quan trọng (vì Pwind ~ v3) để
– Chọn địa điểm– Đo hoặc xác minh đường đặc tính công suất– Theo dõi hiệu quả vận hành các tuabin gió
● Sai sót nhỏ trong ước tính tốc độ gió sẽ có ảnh hưởng lớn đến sản lượng điện hoặctải trọng trên tuabin
● Thông thường, các thiết bị đo gió (anenometer) được sử dụng để đo gió và gồm cócác loại sau:– Máy đo gió kiểu chén– Máy đo gió kiểu cánh quạt– Máy đo gió siêu âm– Máy đo gió dây nhiệt– Các thiết bị “kỹ thuật cao” khác
4
Máy đo gió kiểu chén
● Bánh xe gió trục đứng nhỏ
● Tốc độ quay tỷ lệ với tốc độ gió
● Phần lớn có tín hiệu tần số (quangđiện tử)
● Được sử dụng phổ biến nhất, đủ chohầu hết các nhiệm vụ liên quan đếncông nghệ gió
● Nhiều cấp độ chất lượng
5
Máy đo gió kiểu cánh quạt / chong chóng
● Bánh xe gió trục ngang nhỏ
● Cần quay về hướng gió
● Phức tạp hơn về mặt cơ học – cầncó cơ chế chỉnh hướng gió
● Có thể xảy ra các hiệu ứng cộnghưởng giữa tốc độ cánh quạt vớichỉnh hướng gió
6
Máy đo gió siêu âm● Các bộ thụ cảm siêu âm xếp thành nhiều cặp (loa
– micro)
● Sóng áp lực di chuyển với tốc độ âm thanh
● Tốc độ gió chồng lên âm thanh, dẫn đến thời gianchuyển tiếp khác nhau
● Không chỉ đo tốc độ gió mà còn đo cả hướng gió(nhờ xếp chồng nhiều đoạn đo)
● Không bị ảnh hưởng bởi bụi, chất bẩn và mưa
● Không có các cấu kiện cơ khí
s
7
Các thiết bị công nghệ cao khác
Thiết bị đo gió dạng cánh - Laser
Thiết bị đo gió dạng hình cầu
8
Hiệu chỉnh máy đo tốc độ gió
● Hiệu chỉnh máy đo gió là yêu cầu cho việc đo giócho mục đích năng lượng
● Cần tiến hành trong ống gió của các phòng thínghiệm được công nhận
9
Máy đo hướng gió
● Dạng biến trở (chính là đĩa dẹtmàu xám) được nối với 1 cánhgió luôn xoay về phía gió
● Một máy đặt tại độ cao gầnbằng chiều cao trục tua-bin
● Máy thứ hai ở vị trí thấp hơn đểđo sự thay đổi hướng gió (gióxoay chiều)
10
Data logger (thiết bị thu thập và lưu trữ dữ liệu) – các yêu cầutối thiểu
● Thu thập và lưu trữ dữ liệu chuỗi thời gian (trung bình 10 phút hoặc 1 tiếng)
● Có các kênh bao gồm 3 (hoặc hơn) cho tốc độ gió và hướng gió, ápsuất không khí, 2 (hoặc hơn) cho nhiệt độ và độ ẩm
● Chạy bằng điện từ pin mặt trời và pin thường
● Là hệ thống lưu trữ dữ liệu an toàntrong trường hợp mất điện
● Khả năng lưu trữ dữ liệu tối thiểu trong 2 tháng
11
Nhiệt kế – Áp kế
● Nhiệt kế– Thường là loại PT-100– Điện trở thay đổi tùy theo nhiệt
độ
– Vỏ bọc ngoài để giảm ảnhhưởng bức xạ
● Áp kế– Đo áp suất khí quyển– Nguyên lý đo: hiệu ứng áp điện– Thường dùng con chip điện tử
12
Máy đo độ ẩm – Tín hiệu ánh sáng
● Máy đo độ ẩm– Hiệu ứng capacitative (điện trở
thay đổi theo độ ẩm)– Rất quan trọng trong những môi
trường nóng VÀ ẩm
● Đèn báo không– Để đảm bảo an toàn cho các
máy bay ở gần khu vực– Chiều cao phụ thuộc vào quy
định trong nước
13
Cột đo gió
● 2 loại cột đo gió:– Cột đo gió dạng ống trụ (cao
đến 60m)– Cột đo gió dạng tam giác lắp
ghép (cao đến 140m)
● Tháp trụ tự đứng hoặc cộtdây co
● Ảnh hưởng đến việc đogió
14
Cần lắp thiết bị
● Cần lắp thiết bị đo gió...– Phải tạo khoảng cách phù hợp giữa thiết bị và cột đo gió,
nhưng– Không được gây ảnh hưởng đến việc đo
● Tiêu chuẩn IEC 61400-12-1 khuyến nghị:– Khoảng cách với cột đo tùy thuộc vào loại cột: nguyên tắc
phổ biến: khoảng cách bằng 8,2 lần chiều rộng cột đo– Khoảng cách tối thiểu so với cần lắp thiết bị gấp 15 lầnđường kính của cần; tốt nhất là gấp 30 lần đường kính củacần
� Đảm bảo méo dạng luồng gió dưới 0,5%
15
Tiêu chuẩn IEC (1)
16
Tiêu chuẩn IEC (2)
17
Các ví dụ minh họa quá trình lắp đặt
18
Tổng kết
● Cần tuân thủ tiêu chuẩn IEC 61400-12-1 để đảm bảo độ tin cậy của kết quả đo gió
● Các yêu cầu tối thiểu với một chương trình đo gió:– 2 thiết bị đo gió đặt ở độ cao khác nhau– 1 thiết bị đo hướng gió– 1 thiết bị ghi dữ liệu (tần số quét 1 Hz, khoảng lấy giá trị trung bình 10 phút)
● Tốt nhât là:– 3 độ cao khác nhau, ở mỗi độ cao lắp 2 thiết bị đo gió– 2 thiết bị đo hướng gió ở các độ cao khác nhau– Các sensor bổ sung: nhiệt kế, áp kế, đo độ ẩm, đo lượng mưa
● Cần chú ý đến ảnh hưởng của hướng cột đo và hướng cần
● Lựa chọn cần và cột đo theo mức độ bất định đã biết19