Optimiziranje performansi vjetroturbine sa senzorskim rješenjima

Vjetroturbine su ključna komponenta u svjetskom prijelazu na nultu potrošnju energije.Ovdje ćemo pogledati senzorsku tehnologiju koja osigurava njegov siguran i učinkovit rad.
Vjetroturbine imaju očekivani životni vijek od 25 godina, a senzori igraju ključnu ulogu u osiguravanju da turbine postignu svoj očekivani životni vijek.Mjerenjem brzine vjetra, vibracija, temperature i više, ovi maleni uređaji osiguravaju siguran i učinkovit rad vjetroturbina.
Vjetroturbine također moraju biti ekonomski isplative.U protivnom će se njihova uporaba smatrati manje praktičnom od uporabe drugih oblika čiste energije ili čak energije fosilnih goriva.Senzori mogu pružiti podatke o učinku koje operateri vjetroelektrana mogu koristiti za postizanje vršne proizvodnje električne energije.
Najosnovnija senzorska tehnologija za vjetroturbine detektira vjetar, vibracije, pomak, temperaturu i fizički stres.Sljedeći senzori pomažu u uspostavljanju osnovnih uvjeta i otkrivanju kada uvjeti značajno odstupaju od osnovnih.
Sposobnost određivanja brzine i smjera vjetra ključna je za procjenu učinka vjetroelektrana i pojedinačnih turbina.Životni vijek, pouzdanost, funkcionalnost i trajnost glavni su kriteriji pri ocjenjivanju različitih senzora vjetra.
Većina modernih senzora za vjetar su mehanički ili ultrazvučni.Mehanički anemometri koriste rotirajuću čašicu i lopaticu za određivanje brzine i smjera.Ultrazvučni senzori šalju ultrazvučne impulse s jedne strane jedinice senzora do prijemnika s druge strane.Brzina i smjer vjetra određuju se mjerenjem primljenog signala.
Mnogi operateri preferiraju ultrazvučne senzore vjetra jer ne zahtijevaju ponovno kalibriranje.To im omogućuje postavljanje na mjesta gdje je održavanje teško.
Detektiranje vibracija i bilo kakvog kretanja ključno 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 nadzirati vodljive komponente koje su sklone pregrijavanju i spriječiti oštećenje automatskim ili ručnim mjerama za rješavanje problema.
Vjetroturbine su dizajnirane, proizvedene i podmazane kako bi se spriječilo trenje.Jedno od najvažnijih područja za sprječavanje trenja je oko pogonskog vratila, što se prvenstveno postiže održavanjem kritične udaljenosti između vratila i povezanih ležajeva.
Senzori vrtložnih struja često se koriste za nadzor "zračnosti ležaja".Ako se zazor smanji, podmazivanje će se smanjiti, što može dovesti do smanjene učinkovitosti i oštećenja turbine.Senzori vrtložnih struja određuju udaljenost između objekta i referentne točke.Oni mogu izdržati tekućine, tlak i temperaturu, što ih čini idealnim za nadzor zazora ležajeva u teškim uvjetima.
Prikupljanje i analiza podataka ključni su za svakodnevne operacije i dugoročno planiranje.Povezivanje senzora s modernom infrastrukturom u oblaku 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 automatizirana upozorenja o izvedbi.
Nedavne inovacije u senzorskoj tehnologiji obećavaju poboljšanje učinkovitosti, smanjenje troškova i poboljšanje održivosti.Ta se dostignuća odnose na umjetnu inteligenciju, automatizaciju procesa, digitalne blizance i inteligentni nadzor.
Kao i mnogi drugi procesi, umjetna inteligencija uvelike je ubrzala obradu senzorskih podataka kako bi pružila više informacija, poboljšala učinkovitost i smanjila troškove.Priroda umjetne inteligencije znači da će s vremenom pružiti više informacija.Automatizacija procesa koristi podatke senzora, automatiziranu obradu i programabilne logičke kontrolere za automatsku prilagodbu visine tona, izlazne snage i više.Mnogi startupi dodaju računalstvo u oblaku kako bi automatizirali te procese kako bi tehnologiju učinili lakšom za korištenje.Novi trendovi u podacima senzora vjetroturbina proširuju se izvan pitanja vezanih uz proces.Podaci prikupljeni iz 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 je tehnologija neprocjenjiva u planiranju vjetroelektrana, dizajnu turbina, forenzici, održivosti i još mnogo toga.Ovo je posebno vrijedno za istraživače, proizvođače i servisne tehničare.