Прибор для регистрации энергетического потенциала ветра
О П,И С А; Н Ц Е (1 731378
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
4t
1 .";г
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву (51)M. Кл. (22) Заявлено 24.11.78 (2! ) 2б884?3/!8-! 0
G 0l P 5/02 с присоединением заявки.%.—
Пкударетнанный комитет
СССР (28) Приоритет— нв данам изобретений и открытий
Опубликовано 30.04.80 Бюллетень № 1б
Дата опубликования описания 300480 (S3) УД)(,55!.508..5 (088.8) (72) Автор изобретения
А. Ф. Павлов
Омский ордена Ленина сельскохозяйственный институт им. С. М. Кирова (7l) Заявитель (54) ПРИБОР ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО
ПОТЕг1ЦИАЛА ВЕТРА
Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано на метеоро-! логических станциях и в области ветроэнергетики, где требуется выяснение величины ветроэнергетического потенциала за определенный длительный (месяц, год) период времени. Такие сведения являются полезнымн для выяснения, например вопроса о целесообразности
I установки в данном месте ветродвигателей.
Известны приборы, регистрирующие мгновенное значение скорости ветра или записыва1О ющие величину скорости ветра графически в течение выбранного промежутка времени, например различного вида анемометры, анеморумбографы и др. (1).
Недостаток их в том, что они не регистрируют величину энергии и мощность ветрового потока. Для оценки ветроэнергетического потенциала показания этих приборов нужно дополнительно обрабатывать.
Наиболее близко по своей технической сущности к предлагаемому изобретению селек. тивное запоминающее устройство для регистрации энергетического потенциала ветра в зависимости от изменения по времени его скорости и направления с аналитической обработкой электрических импульсов (2) .
В этом устройстве приемник давления ветра соединен с двумя скользящими контактами, которые перемещаются по двум контактным планкам. Обе контактные планки имеют столько неподвижных контактов, на сколько частей разделен весь измеряемый диапазон скоростей ветра. Каждая пара контактов, соответствующая измеряемому интервалу скорости ветра, соедтнена с электронной схемой, содержащей генератор и вырабатывающей заданное и присущее только ей число импульсов прн однократном воздействии на нее. Таких электронных схем столько, сколько имеется пар неподвижных контактов. На все электронные схемы, соединенные с контактами, посылается импульс опроса от дополнителытого генератора импульсов.
Число импульсов, характерное для отдельной электронной схемы, пропорционально третьей степени скорости ветра.
Импульсы, вырабатываемые каждой иэ электронных схем, посылаются на общий сум3 73 матор, где они суммируются. Таким образом, полная сумма импульсов в сумматоре представляет собой число, соответствующее энергетическому потенциалу ветра за определенный период времени.
Недостатком описанного устройства является его сложность, а именно большое количество электронных схем, электромагнитов и контактов.
Цель предлагаемого изобретения — упрощение устройства.
Это достигается тем, что в устройстве неподвижные контакты связаны с времязадающей цепью генератора, образованной цепью последовательно соединенных резисторов по числу неподвижных контактов, причем номинал каждого i-ого резистора пропорционален разности обратных значений куба скоростей ветра 1-ой и (i + 1)-ой градаций.
Таким образом, приемник давления ветра соединен с времязадающей цепью генератора, которая управляет частотой генератора электрических импульсов. Зависимость параметров времязадающей цепи от скорости ветра такова, что частота импульсов, вырабатываемых генератором„пропорциональна третьей степени скорости ветра, что соответствует мощностн ветрового потока. Производя суммирование непрерывно сяедующих электрических импульсов, можно узнать величину энергетического потенциала ветра в течение выбранного промежутка времени.
На чертеже показана принципиальная схема прибора.
Прибор имеет приемник 1 давления ветра аналогичный доске флюгера Вильда. Установка приемника 1 давления ветра в зависимости от его направления производится флюгаркой 2
Ось приемника 1 давления ветра соединена с подвижным контактом 3, скользящим по неподвижным контактам 4, которые закреплены на пластине, изготовленной из изоляционного материала. Неподвижные контакты 4 представляют собой металлические секторы различной ширины. Каждый неподвижный контакт соединен с резисторами 5 R, ..., Яа, образующими с конденсатором С времязадающую цепь генератора 6 электрических импульсов. С выходом генератора 6 связан вход сумматора 7, который накапливает (суммирует) число всех импульсов, поступакяцих от генератора 6. Таким образом, частота следования импульсов, которые генератор 6 вырабатывает непрерывно, становится переменной и зависящей от скорости ветра. Номиналы резисторов 5 Я1, ..., Ва подобраны таким образом, что частота следования импульсов пропорциональна третьей степе1378
4 ни скорости ветра, что соответствует мощности ветрового потока. Переключение резисторов 5
R,, . „R, производится подвижным контактом 3, который связан с осью приемника 1
5 gaaaeHHs ветра.
Число неподвижных контактов 4 равно числу градаций скорости ветра в выбранном диапазоне, который необходимо регистрировать.
Ширина неподвижных контактов 4 соответствует углу отклонения доски приемника 1 давления ветра от вертикали в зависимости от скорости ветра.
Подсчет полного числа генерируемых им,пульсов выполняется сумматором 7 — счетчиком любого вида, например пересчетной схемой.
Суммируя все импульсы, поступающие на счетчик в течение выбранного периода времени (месяц или год), можно узнать величину энер20 гии ветра, прошедшей через квадратный метр поверхности, перпендикулярной направлению ветра, так как предлагаемый прибор автоматически и непрерывно выполняет следующее действие где А — энергия ветра в джоулях или киловаттчасах; — число градаций скорости ветра в выбранном диапазоне; ч! — скорость ветра i-й градации;
Р; — доля (вероятность) i-й градации скорости ветра эа все время регистрации, с — постоянная связи (приборная константа) .
40 Иэ OTHOUI HHH /Т МО>КНО узнать tf А мощность ветрового потока в квадратном метре его сечения за период времени Т, в котором измерялась энергия. Формула изобретения Прибор для регистрации энергетического потенциала ветра, содержащий приемник дав$0 ления ветра в виде отклоняющейся пластины, связанный через скользящий контакт.с неподвижными контактами, каждый из которых соответствует заданной градации скорости ветра, генератор с времяэадающей цепью и сумматор импульсов, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем неподвижные контакты связаны с времязадающей целью генератора, содержащей цепь последовательно соединенных резисторов по чис731378 Составитель С. Непомнящая Техред Э.Чужик 1<орректор М. Вигула Редактор С. Тимохина Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 1497/22 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 лу неподвижных контактов, в которой номинал каждого i-ого резистора пропорционален разности обратных значений куба скоростей ветра i-ой и (i + 1)-ой градаций. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Стернзат М. С. Метеорологические приборы и наблюдения. Й щюметеоиэд т, Л., 1968, с. 220 — 287. 2. Патент Франции У 2289924, кл, G 01 W 1/02, G Ol Р 5/02, 02.07.76 (прототип) .
