Efecto de la temperatura del aire y la presión barométrica en la calibración del anemómetro
La calibración del anemómetro generalmente se realiza en un túnel de viento a temperatura del aire y presión atmosférica constantes y prevalecientes. Esta calibración es la base para la medición de la velocidad del viento del mástil y, por lo tanto, también se puede utilizar para la evaluación del sitio de posibles parques eólicos. Dado que los parámetros ambientales pueden afectar el rendimiento de un anemómetro, es imperativo seleccionar un anemómetro adecuado para un sitio en particular. Además, la medición del impacto ambiental es importante para la evaluación precisa del sitio y el control del rendimiento de la turbina eólica.
Los anemómetros están disponibles en diferentes clases de precisión. La última describe los diferentes parámetros de influencia que deben investigarse al clasificar los anemómetros. Diferentes niveles corresponden a diferentes rangos operativos de estos parámetros influyentes. Estos incluyen la temperatura del aire y la densidad del aire.
Se supone que los cambios en la temperatura del aire solo afectan la fricción del rodamiento. Una temperatura del aire más alta reduce la fricción y, por lo tanto, aumenta las RPM y viceversa.
No hay más recomendaciones sobre cómo evaluar los cambios en la densidad del aire. La densidad del aire es una función de la temperatura y la presión del aire. Para estudiar el efecto de los cambios en la densidad del aire, se puede variar la temperatura del aire o la presión del aire. Si se usan cambios de temperatura para ajustar la densidad del aire durante la calibración, puede ser difícil distinguir los efectos de cambiar la temperatura y la densidad del aire. Los resultados más precisos se obtienen si ambos parámetros, la temperatura del aire y la presión del aire, se pueden variar de forma independiente.
En los túneles de viento estándar, la temperatura y la presión del aire normalmente no se pueden ajustar con precisión. Por lo tanto, la influencia de estas condiciones ambientales no se puede estimar de forma fiable. Aquí se diseña un túnel de viento para la investigación en un diseño de "Göttinger", en el que la presión ambiental y la temperatura de los canales del túnel se pueden variar de forma independiente.
Métodos de medición de calibración para anemómetros de cazoletas, anemómetros de hélice y anemómetros ultrasónicos. El resultado de la calibración es la velocidad del viento indicada por el anemómetro a diferentes temperaturas y/o diferentes presiones barométricas. Los resultados de la calibración se pueden utilizar para estimar la incertidumbre de los sensores de viento a temperaturas muy bajas o altas y/o altitudes elevadas (temperaturas más bajas y densidades más bajas). Estos resultados también son esenciales para la clasificación de anemómetros según IEC [1].
Se presenta una investigación previa del efecto de la variación de la temperatura del aire en la fricción del cojinete del anemómetro de copa. En el Capítulo 3, se dará una descripción técnica de un túnel de viento de densidad de volumen de aire variable, seguida de un procedimiento de calibración del anemómetro para temperatura y presión de aire variables. Los cálculos de incertidumbre se introducen en el Capítulo 4. Finalmente, se muestran los resultados y las conclusiones finales para dos anemómetros de cazoletas diferentes, de uso común y con salida de señal de frecuencia, con formas similares.
