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Die Messung der Windgeschwindigkeit ist aus vielen Gründen nützlich. Von der Verbesserung der Sicherheit im Außenbereich bis zur Bewertung potenzieller Standorte für Windkraftprojekte. Darüber hinaus ist die Überwachung der Windgeschwindigkeit ein Schlüsselelement der Meteorologie.

Die Windgeschwindigkeit wird mit einem Anemometer gemessen, einem Gerät, das seinen Namen von „anemos“ hat, einem griechischen Wort, das Wind bedeutet. Das Anemometer ist eine relativ alte Erfindung aus dem 15.Jahrhundert, die im Laufe der Zeit perfektioniert wurde.

FUNKTIONSWEISE EINES HERKÖMMLICHEN ANEMOMETERS

Das traditionelle Anemometerdesign verwendet eine kreisförmige Anordnung von becherförmigen Elementen. Die Windkraft ist auf der konkaven Seite der Becher stärker als auf der konvexen Seite. Das Array dreht sich als Reaktion auf den Wind und dreht die Welle, an der es befestigt ist.Becheranemometer wurden erstmals Mitte des 19.Jahrhunderts entwickelt, und das Design verwendete eine Anordnung von vier Bechern in einer kreisförmigen Anordnung. Die Tassen wurden in den 1920er Jahren auf drei reduziert. Dieses Anemometer-Design ist heute der Industriestandard für die Bewertung von Windstandorten. Die drei Schalen sorgen für ein schnelleres Ansprechverhalten und ein konstantes Drehmoment. Das schnelle Ansprechverhalten des Dreitassen-Anemometers ist besonders nützlich bei der Messung von Windböen, die trotz ihrer Stärke eine kurze Dauer haben. In vielen Fällen kann eine schnelle Reaktion erforderlich sein, um Unfälle zu vermeiden.

WINDRICHTUNGSMESSUNG HINZUFÜGEN

Ein herkömmliches Dreibecher-Anemometer misst nur die Windgeschwindigkeit, aber es gibt auch zwei Möglichkeiten, die Windrichtung zu messen:

• An einem der Becher kann ein Etikett angebracht sein, um die Windstärke zu ändern, wodurch das Anemometer einmal pro Zyklus beschleunigt und verlangsamt wird, wodurch eine zyklische Pulsation entsteht. Die Windrichtung kann basierend auf der Winkellage des Anemometers bestimmt werden, wenn jeder dieser Effekte auftritt.
• Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Anemometer einfach mit einer Windfahne zu ergänzen, um die Windrichtung zu bestimmen. Ein Vorteil der Montage beider Geräte besteht darin, Windgeschwindigkeit und -richtung an derselben Stelle zu messen.

Das Flügelrad- oder Propelleranemometer ist eine weitere gebräuchliche Variante dieses Geräts mit dem Erscheinungsbild einer Miniatur-Windkraftanlage. Ein Flügelradanemometer ist mit einer Windfahne ausgestattet, die immer in die Richtung zeigt, aus der der Wind weht. Die Windgeschwindigkeit wird basierend auf der Propellergeschwindigkeit berechnet, genau wie beim Cup-Anemometer. Der Unterschied, dass die Drehachse parallel zum Wind ist (sie ist senkrecht in einem Becheranemometer). Ein Flügelradanemometer kann auch simultane Windgeschwindigkeits- und Richtungsdaten liefern.

WIE EIN ANEMOMETER DIE WINDGESCHWINDIGKEIT MISST

Ein Becheranemometer zeichnet sich durch Einfachheit aus: Die Drehzahl seiner Welle ist proportional zur Windgeschwindigkeit, d.h. die Durchschnittsgeschwindigkeit ist auch proportional zur Anzahl der Windungen während eines bestimmten Zeitraums. Das Verhältnis von Windgeschwindigkeit und Wellendrehzahl wird als Anemometerfaktor bezeichnet und variiert je nach physikalischer Konstruktion der Einheit, typischerweise im Bereich von 2 bis 3. Die Windgeschwindigkeit wird wie folgt berechnet:

• Momentane Windgeschwindigkeit = Anemometerfaktor x Momentane Wellendrehzahl
• Durchschnittliche Windgeschwindigkeit = Anemometerfaktor x (Anzahl Umdrehungen / Zeit)

Die Abtastfrequenz eines Anemometers beschreibt, wie oft das Gerät eine Windgeschwindigkeitsmessung durchführt. Beispielsweise zählt ein Anemometer mit einer Frequenz von 0,1 Hz die Anzahl der Windungen über einen Zeitraum von 10 Sekunden, um einen Geschwindigkeitswert bereitzustellen. Während ein anderer mit einer Frequenz von 1 Hz die Windungen einmal pro Sekunde zählt. Anemometer mit einer höheren Abtastfrequenz liefern ein detaillierteres Windprofil. Da sie kurzfristige Änderungen der Windgeschwindigkeit erfassen können, die gemittelt werden, wenn der Abtastzeitraum länger ist.

WIE WINDCRANE DIE WINDGESCHWINDIGKEIT MISST

WINDCRANE ist mit einem Drei-Tassen-Anemometer ausgestattet, aber das Gerät kann viele andere Sensoreingänge aufnehmen, einschließlich zusätzlicher Anemometer. Der Vorteil dieses Aufbaus ist, dass die Windgeschwindigkeit in verschiedenen Höhen gemessen werden kann. Bereitstellung wertvoller Daten, wenn das Windscherprofil erforderlich ist.

WINDCRANE kann mit zusätzlichen Sensoren ausgestattet werden, um Windrichtung, Temperatur, Sonneneinstrahlung, relative Luftfeuchtigkeit und Niederschlag zu messen. Das Gerät verfügt auch über Cloud-Computing-Funktionen, bei denen die protokollierten Daten alle 10 Minuten in eine Cloud-Datenbank hochgeladen werden. Die Quad-Band-GSM-Kommunikation ermöglicht auch den Fernzugriff über eine Smartphone-App oder ein Web-Dashboard. WINDCRANE wird von Logic Energy entwickelt, Branchenexperten, die seit mehr als einem Jahrzehnt Überwachungslösungen für die Energiewirtschaft anbieten.

WINDCRANE ist ein Plug-and-Play-Gerät. Um es einzurichten, schließen Sie einfach den Windsensor an, schließen Sie das Netzteil an, befestigen Sie es an der Struktur und schalten Sie es ein! Sie sind jetzt bereit, die Windgeschwindigkeit zu messen. Um dies unterwegs zu tun, laden Sie die WINDCRANE-App herunter, um das Wetter überall zu überwachen.