Vjetroturbine su ključna komponenta u svjetskoj tranziciji prema neto nultoj emisiji. Ovdje ćemo pogledati senzorsku tehnologiju koja osigurava njezin siguran i učinkovit rad.
Vjetroturbine imaju životni vijek od 25 godina, a senzori igraju ključnu ulogu u osiguravanju da turbine postignu svoj životni vijek. Mjerenjem brzine vjetra, vibracija, temperature i još mnogo toga, ovi sićušni uređaji osiguravaju siguran i učinkovit rad vjetroturbina.
Vjetroturbine također moraju biti ekonomski isplative. U suprotnom, njihova će se upotreba smatrati manje praktičnom od upotrebe drugih oblika čiste energije ili čak energije fosilnih goriva. Senzori mogu pružiti podatke o performansama koje operateri vjetroelektrana mogu koristiti za postizanje vršne proizvodnje energije.
Najosnovnija senzorska tehnologija za vjetroturbine detektira vjetar, vibracije, pomak, temperaturu i fizičko naprezanje. Sljedeći senzori pomažu u utvrđivanju osnovnih uvjeta i otkrivanju kada uvjeti značajno odstupaju od osnovnih.
Sposobnost određivanja brzine i smjera vjetra ključna je za procjenu performansi vjetroelektrana i pojedinačnih turbina. Vijek trajanja, pouzdanost, funkcionalnost i trajnost glavni su kriteriji pri procjeni različitih senzora vjetra.
Većina modernih senzora vjetra su mehanički ili ultrazvučni. Mehanički anemometri koriste rotirajuću čašicu i krilce za određivanje brzine i smjera. Ultrazvučni senzori šalju ultrazvučne impulse s jedne strane senzorske jedinice na prijemnik na drugoj strani. Brzina i smjer vjetra određuju se mjerenjem primljenog signala.
Mnogi operateri preferiraju ultrazvučne senzore vjetra jer ne zahtijevaju ponovnu kalibraciju. To im omogućuje postavljanje na mjesta gdje je održavanje teško.
Detekcija vibracija i bilo kakvog kretanja ključna je za praćenje integriteta i performansi vjetroturbina. Akcelerometri se obično koriste za praćenje vibracija unutar ležajeva i rotirajućih komponenti. LiDAR senzori često se koriste za praćenje vibracija tornja i praćenje bilo kakvog kretanja tijekom vremena.
U nekim okruženjima, bakrene komponente koje se koriste za prijenos snage turbine mogu generirati velike količine topline, uzrokujući opasne opekline. Temperaturni senzori mogu pratiti vodljive komponente koje su sklone pregrijavanju i spriječiti oštećenja automatskim ili ručnim mjerama za rješavanje problema.
Vjetroturbine su projektirane, proizvedene i podmazane kako bi se spriječilo trenje. Jedno od najvažnijih područja za sprječavanje trenja je oko pogonskog vratila, što se postiže prvenstveno održavanjem kritične udaljenosti između vratila i pripadajućih ležajeva.
Senzori vrtložnih struja često se koriste za praćenje "zazora ležaja". Ako se zazor smanji, smanjit će se i podmazivanje, što može dovesti do smanjene učinkovitosti i oštećenja turbine. Senzori vrtložnih struja određuju udaljenost između objekta i referentne točke. Sposobni su izdržati tekućine, tlak i temperaturu, što ih čini idealnima za praćenje zazora ležajeva u teškim uvjetima.
Prikupljanje i analiza podataka ključni su za svakodnevno poslovanje i dugoročno planiranje. Povezivanje senzora s modernom cloud infrastrukturom omogućuje pristup podacima vjetroelektrana i kontrolu na visokoj razini. Moderna analitika može kombinirati nedavne operativne podatke s povijesnim podacima kako bi pružila vrijedne uvide i generirala automatska upozorenja o performansama.
Nedavne inovacije u tehnologiji senzora obećavaju poboljšanje učinkovitosti, smanjenje troškova i poboljšanje održivosti. Ti se napredci odnose na umjetnu inteligenciju, automatizaciju procesa, digitalne blizance i inteligentno praćenje.
Kao i mnogi drugi procesi, umjetna inteligencija uvelike je ubrzala obradu podataka senzora kako bi pružila više informacija, poboljšala učinkovitost i smanjila troškove. Priroda umjetne inteligencije znači da će s vremenom pružati više informacija. Automatizacija procesa koristi podatke senzora, automatiziranu obradu i programabilne logičke kontrolere za automatsko podešavanje nagiba, izlazne snage i još mnogo toga. Mnogi startupi dodaju računarstvo u oblaku kako bi automatizirali ove procese i olakšali korištenje tehnologije. Novi trendovi u podacima senzora vjetroturbina protežu se dalje od problema povezanih s procesima. Podaci prikupljeni s vjetroturbina sada se koriste za stvaranje digitalnih blizanaca turbina i drugih komponenti vjetroelektrana. Digitalni blizanci mogu se koristiti za stvaranje simulacija i pomoć u procesu donošenja odluka. Ova tehnologija je neprocjenjiva u planiranju vjetroelektrana, dizajnu turbina, forenzici, održivosti i još mnogo toga. To je posebno vrijedno za istraživače, proizvođače i servisere.
Vrijeme objave: 26. ožujka 2024.