Per raggiungere la massima efficienza, le pale delle turbine eoliche devono essere ottimizzate in termini di forma e angolo di incidenza. Ciò richiede una continua attività di ricerca e sviluppo aerodinamico, condotta sia in gallerie del vento in scala ridotta che tramite test sul campo su turbine eoliche reali. Gli scanner di pressione elettronici di Scanivalve sono ideali per studi di miglioramento aerodinamico basati su misurazioni di pressione multipunto intorno alla pala.
Gli scanner di pressione vengono utilizzati da anni nelle gallerie del vento per condurre studi su modelli in scala delle pale eoliche. A tale scopo si può ricorrere allo scanner di pressione ZOC33 a 64 canali. Tuttavia, negli ultimi anni, i produttori di turbine eoliche hanno iniziato a condurre ricerche sul campo posizionando gli scanner all'interno della pala in diversi punti lungo tutta la sua lunghezza e mentre è in movimento.
Scanivalve, tramite il suo rappresentante Instrumentps de Medida, SL, offre due opzioni: il sistema completo DSA3217, composto da 16 canali di pressione, un multiplexer elettronico e un sistema di acquisizione integrato; oppure lo scanner miniaturizzato ZOC33 con 64 canali di pressione e il sistema di acquisizione remota E-RAD4000. Sono disponibili anche altri scanner con un numero inferiore di canali, a seconda del numero di punti di misurazione richiesti. Le pressioni vengono registrate in tempo reale a diversi angoli di incidenza, velocità del vento e in qualsiasi condizione meteorologica. Questi test vengono condotti 24 ore su 24, 7 giorni su 7, per mesi.
Tutti gli scanner di pressione Scanivalve incorporano una valvola di calibrazione pneumatica, che consente all'utente di spurgare le linee di ingresso della pressione per eliminare gli effetti di condensa che potrebbero influire negativamente sulle misurazioni.
L'utente può spurgare le prese d'aria secondo necessità mentre la turbina eolica è in funzione. Viceversa, quando le pale della turbina non ruotano per mancanza di vento o sono bloccate in modalità di sicurezza, l'utente può eseguire una correzione dello zero su tutti i sensori di pressione tramite un comando software. Questa correzione può richiedere circa 10 secondi.
Per trasportare i punti di misurazione al sensore di pressione situato all'interno della pala, si utilizzano tubi flessibili. La posizione del sensore è fondamentale per ottenere risultati accurati. I sensori devono essere posizionati il più vicino possibile al mozzo della turbina per minimizzare la forza centrifuga che agisce su di essi durante la rotazione. In prossimità del mozzo, devono essere posizionati in modo che i diaframmi dei sensori di pressione all'interno del sensore siano paralleli alla direzione di rotazione, in linea con l'asse del profilo alare (vedere la figura seguente), impedendo così che i diaframmi vengano influenzati dalla forza centrifuga. Anche la forza di gravità deve essere presa in considerazione durante la correzione dei dati. Le forze gravitazionali vengono aggiunte alle misurazioni quando la pala si muove verso l'alto e sottratte quando si muove verso il basso.
Scanner di pressione disponibili:
Gli scanner di pressione possono essere configurati per acquisire dati da 1 Hz a 625 Hz per canale.
Il modello di scanner utilizzato dipende dallo spazio disponibile e dal tipo di test da eseguire. Tutti i sistemi integrano la comunicazione Ethernet TCP/IP e forniscono letture in unità ingegneristiche corrette per la temperatura.
1. Il modello DSA3217 è stato sviluppato da Scanivalve specificamente per applicazioni su turbine eoliche. Questo speciale modello G è dotato di un robusto connettore Ethernet a baionetta. Con 16 canali di pressione per scanner e comunicazione Ethernet 10BaseT, è possibile montare più unità DSA3217 su una singola pala della turbina, trasmettendo dati indipendenti in parallelo. La frequenza di campionamento massima è di 500 Hz per canale.
2. Quando lo spazio è limitato e sono necessarie misurazioni in più punti, la scelta logica è quella di combinare gli scanner ZOC33 con il sistema di acquisizione dati E-RAD4000. Ogni ZOC33 contiene 64 sensori di pressione e può essere alloggiato in un'unità a temperatura controllata ZOCTCU64. È possibile utilizzare fino a otto scanner ZOC33 con un singolo E-RAD4000, per un totale di 512 canali. Il sistema compatto E-RAD4000 utilizza la tecnologia DSP e comunica tramite Ethernet 100BaseT. Può essere installato sulla pala della turbina insieme agli scanner ZOC e fornisce dati in tempo reale. La frequenza di lettura massima è di 625 Hz per canale.
Autore:
Articolo fornito da Instrumentos de Medida, SL.
