Centro Sapere

Anemometria Spinner

Le misurazioni eoliche alla navicella sono effettuate solitamente usando anemometri a coppette, segnavento o sensori ultrasonici. Questi strumenti hanno lo svantaggio di essere disturbati dal rotore e dalla navicella stessa e ciò può risultare in dati eolici errati del vento che colpisce la turbina. L’anemometria spinner misura il vento proprio dove questo colpisce il rotore. Usando il flusso sulla superficie dello spinner in combinazione con l’azimut del rotore è possibile misurare quasi indisturbati la velocità eolica, la direzione eolica relativa e l’inclinazione del flusso in ogni momento della misurazione.

Misurare il vento direttamente al rotore offre possibilità che l’equipaggiamento convenzionale di misurazione alla navicella non possiede. Oltre alla misurazione orizzontale della velocità eolica si possono derivare direttamente anche il disallineamento dell’imbardata e inclinazione del flusso. Inoltre è possibile estrarre l’intensità della turbolenza e il gradiente del vento. Insieme ai dati relativi alla temperatura e alla pressione dell’aria, ogni singola turbina può essere rinforzata per diventare un anemometro virtuale.

Lavoriamo costantemente per raggiungere una conoscenza migliore e più approfondita in questo settore. Se sei interessato a un progetto insieme a noi saremmo lieti di avere tue notizie. Ti invitiamo anche a cominciare un dialogo e a contribuire con le tue domande e la tua esperienza, ad ampliare il tuo e il nostro orizzonte.

Pdf Icon Introducing the spinner anemometer iSpin

videoWebinar: Increase AEP by 2% With Improved Wind Measurement

Pdf Icon iSpin sensor datasheet

Pdf Icon DNV GL: Review of the spinner anemometer iSpin from ROMO Wind (report)

Pdf Icon GL Garrad Hassan: Technology review of the ROMO Wind spinner anemometer (report)

Pdf Icon Spinner anemometry – an innovative wind measurement concept, by Risø National Laboratory (scientific paper)

Pdf Icon Aerodynamics and Characteristics of a Spinner Anemometer, by T. F. Pedersen, N. Sørensen and P. Enevoldsen (scientific paper)

Pdf Icon Calibration of a spinner anemometer for yaw misalignment (scientific paper)

Disallineamento dell’imbardata

Il disallineamento dell’imbardata descrive la deviazione tra la direzione del vento e la direzione in cui è puntata la navicella. Dato che la direzione del vento è in costante mutamento una turbina non può sempre essere puntata in direzione del vento. Tuttavia, in media, il disallineamento dell’imbardata dovrebbe essere sempre vicino al grado 0 per poter estrarre completamente l’energia eolica ed essere anche soggetto a carichi minimi.

Determinare e ridurre il disallineamento dell’imbardata può aiutare a prevenire i cali di produzione e a ridurre i carichi di lavoro. Riferendosi al disallineamento dell’imbardata è necessario distinguere tra il disallineamento dell’imbardata medio, chiamato “disallineamento dell’imbardata statico” e la variazione del “disallineamento dell’imbardata statico” chiamato “disallineamento dell’imbardata dinamico”. Il disallineamento dell’imbardata statico si può correggere modificando i valori d’impostazione dell’imbardata, il disallineamento dell’imbardata dinamico dipende dall’algoritmo di controllo sull’imbardata. L’uso dell’anemometria spinner aiuta a identificare e a correggere il disallineamento dell’imbardata statico nonché a identificare il potenziale d’ottimizzazione per il controllo dell’imbardata della turbina.

Lavoriamo costantemente per raggiungere una conoscenza migliore e più approfondita in questo settore. Se sei interessato a un progetto insieme a noi saremmo lieti di avere tue notizie. Ti invitiamo anche a cominciare un dialogo e a contribuire con le tue domande e la tua esperienza, ad ampliare il tuo e il nostro orizzonte.

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Pdf Icon GL Garrad Hassan: Yaw misalignments and loads (report)

Pdf Icon Calibration of a spinner anemometer for yaw misalignment (scientific paper) 

Inclinazione del flusso

L’inclinazione del flusso descrive l’angolo tra il piano orizzontale e la direzione del vento che colpisce la turbina. Se viene dal basso, es. in salita, è considerato un angolo positivo mentre se viene dall’alto è considerato negativo. Gli angoli dell’inclinazione del flusso dipendono dalla posizione della turbina eolica, dall’angolo d’inclinazione, dal fattore RIX o dalle pendenze del terreno vicino. Gli angoli d’inclinazione possono essere misurati con lo Spinner Anemometer grazie alla sua posizione sul mozzo. L’influenza nella produzione d’energia ha la stessa importanza del disallineamento dell’imbardata.

Oltre a confrontare i rapporti esistenti della valutazione dei siti con i dati eolici misurati, i dati dell’inclinazione del flusso in combinazione con i dati della direzione della navicella possono essere usati per effettuare valutazioni della curva di potenza dei diversi settori e del carico.

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Pdf Icon Measurement of rotor centre flow direction and turbulence in wind farm environment (scientific paper)

Intensità della turbolenza

L’intensità della turbolenza quantifica la variazione tipica del vento entro un tempo medio stabilito che è, di norma, di 10 minuti. Dato che i carichi di fatica di un numero di componenti importanti in una turbina eolica sono principalmente causati dalla turbolenza, conoscere le caratteristiche di turbolenza specifiche di un sito è d’importanza cruciale. Normalmente la velocità del vento aumenta con l’aumentare dell’altezza. Su terreni piani la velocità del vento aumenta logaritmicamente con l’altezza. Su terreno complesso il profilo eolico non è un semplice aumento e può anche verificarsi una separazione aggiuntiva del flusso che ha come conseguenza un notevole aumento della turbolenza.

Misurare l’intensità della turbolenza direttamente al rotore della turbina offre una grande varietà di applicazioni. Oltre a confrontare i rapporti esistenti della valutazione dei siti con i dati eolici misurati, le informazioni sull’intensità della turbolenza, in combinazione con i dati della direzione della navicella possono essere usati per effettuare valutazioni della curva di potenza dei diversi settori e del carico. Un’altra possibilità è offerta dall’uso a settori delle informazioni sull’intensità della turbolenza per consentire un controllo avanzato della turbina.

Lavoriamo costantemente per raggiungere una conoscenza migliore e più approfondita in questo settore. Se sei interessato a un progetto insieme a noi saremmo lieti di avere tue notizie. Ti invitiamo anche a cominciare un dialogo e a contribuire con le tue domande e la tua esperienza, ad ampliare il tuo e il nostro orizzonte.

Pdf Icon Measurement of rotor centre flow direction and turbulence in wind farm environment (scientific paper)

 

Monitoraggio della prestazione

La performance delle turbine eoliche è definita come potenza in relazione alla velocità del vento tenendo conto dei fattori aggiuntivi come l’intensità della turbolenza, gradiente del vento, pendenza e densità dell’aria. Dove l’energia erogata può essere misurata precisamente infatti è difficile eseguire una misurazione della reale quantità di vento per la turbina. Le funzioni di trasferimento della navicella (NTFs) che comunemente descrivono la relazione tra l’anemometro a terra e le misurazioni anemometriche convenzionali della navicella sono usate per correggere l’output anemometrico della navicella. Queste NTFs vengono stabilite normalmente in condizioni di flusso libero e ciò può avere come conseguenza risultati inaccurati sulla velocità del vento quando si tratta di applicazione su siti reali.

Con la anemometria spinner possono essere misurati la quantità di vento, proprio come la velocità eolica, l’intensità della turbolenza, gli angoli del flusso interno o il gradiente del vento. Grazie alla sua unica posizione allo spinner, la funzione di trasferimento della navicella (NTF) è considerata molto più affidabile se paragonata all’anemometria della navicella convenzionale. Insieme alla densità dell’aria derivata dalle misurazioni della pressione e della temperatura dell’aria possono essere realizzate per la prima volta misurazioni della curva di potenza relativamente precise alle turbine. Oltre a verificare i miglioramenti per la correzione del disallineamento dell’imbardata, la misurazione della curva di potenza relativa può anche essere usata per verificare la necessità di altre azioni di miglioramento importanti per la produzione come ad es. le modifiche dei generatori di vortice (vortex generators) o delle pale. Specialmente per le azioni riguardanti la funzione di trasferimento della navicella (NTF) per l’anemometria di navicella convenzionale la misurazione della curva di potenza relativa usando iSpin può offrire al cliente risultati molto più oggettivi e trasparenti.

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