Optimiziranje performansi vjetroturbina sa senzorskim rješenjima

Vjetroturbine su ključna komponenta u tranziciji svijeta na neto nulu.Ovdje razmatramo tehnologiju senzora koja osigurava njegov siguran i efikasan rad.
Vjetroturbine imaju očekivani životni vijek od 25 godina, a senzori igraju ključnu ulogu u osiguravanju da turbine ostvare svoj životni vijek.Mjereći brzinu vjetra, vibracije, temperaturu i još mnogo toga, ovi sićušni uređaji osiguravaju siguran i efikasan rad vjetroturbina.
Vjetroturbine također moraju biti ekonomski isplative.U suprotnom, njihova upotreba će se smatrati manje praktičnom od korištenja drugih oblika čiste energije ili čak energije iz fosilnih goriva.Senzori mogu pružiti podatke o performansama koje operateri vjetroelektrana mogu koristiti za postizanje vršne proizvodnje energije.
Najosnovnija senzorska tehnologija za vjetroturbine detektuje vjetar, vibracije, pomak, temperaturu i fizički stres.Sljedeći senzori pomažu u uspostavljanju osnovnih uslova i otkrivanju kada uslovi značajno odstupaju od osnovne linije.
Sposobnost određivanja brzine i smjera vjetra je kritična za procjenu performansi vjetroelektrana i pojedinačnih turbina.Vijek trajanja, pouzdanost, funkcionalnost i izdržljivost glavni su kriteriji pri ocjenjivanju raznih senzora vjetra.
Većina modernih senzora vjetra su mehanički ili ultrazvučni.Mehanički anemometri koriste rotirajuću čašu i lopatice za određivanje brzine i smjera.Ultrazvučni senzori šalju ultrazvučne impulse s jedne strane senzorske jedinice na prijemnik s druge strane.Brzina i smjer vjetra određuju se mjerenjem primljenog signala.
Mnogi operateri preferiraju ultrazvučne senzore vjetra jer ne zahtijevaju ponovnu kalibraciju.To omogućava njihovo postavljanje na mjesta gdje je održavanje teško.
Detekcija vibracija i bilo kakvog pokreta je ključna za praćenje integriteta i performansi vjetroturbina.Akcelerometri se obično koriste za praćenje vibracija unutar ležajeva i rotirajućih komponenti.LiDAR senzori se često koriste za praćenje vibracija tornja i praćenje bilo kakvog kretanja tokom vremena.
U nekim okruženjima, bakrene komponente koje se koriste za prijenos snage turbine mogu generirati velike količine topline, uzrokujući opasne opekotine.Senzori temperature mogu nadzirati provodne komponente koje su sklone pregrijavanju i spriječiti oštećenja putem automatskih ili ručnih mjera za rješavanje problema.
Vjetroturbine su dizajnirane, proizvedene i podmazane kako bi se spriječilo trenje.Jedno od najvažnijih područja za sprječavanje trenja je oko pogonske osovine, što se postiže prvenstveno održavanjem kritične udaljenosti između osovine i pripadajućih ležajeva.
Senzori vrtložnih struja se često koriste za praćenje "razmaka ležajeva".Ako se zazor smanji, podmazivanje će se smanjiti, što može dovesti do smanjenja efikasnosti i oštećenja turbine.Senzori vrtložne struje određuju udaljenost između objekta i referentne točke.Oni su u stanju da izdrže tečnosti, pritisak i temperaturu, što ih čini idealnim za praćenje zazora ležajeva u teškim okruženjima.
Prikupljanje i analiza podataka su kritični za svakodnevne operacije i dugoročno planiranje.Povezivanje senzora na modernu infrastrukturu oblaka omogućava pristup podacima vjetroelektrane i kontrolu na visokom nivou.Moderna analitika može kombinovati nedavne operativne podatke sa istorijskim podacima kako bi pružila vrijedne uvide i generirala automatska upozorenja o performansama.
Nedavne inovacije u tehnologiji senzora obećavaju poboljšanje efikasnosti, smanjenje troškova i poboljšanje održivosti.Ovaj napredak se odnosi na umjetnu inteligenciju, automatizaciju procesa, digitalne blizance i inteligentno praćenje.
Kao i mnogi drugi procesi, umjetna inteligencija je uvelike ubrzala obradu podataka senzora kako bi pružila više informacija, poboljšala efikasnost i smanjila troškove.Priroda AI znači da će vremenom pružiti više informacija.Automatizacija procesa koristi podatke senzora, automatsku obradu i programabilne logičke kontrolere za automatsko podešavanje visine tona, izlazne snage i još mnogo toga.Mnogi startupi dodaju računarstvo u oblaku kako bi automatizirali ove procese kako bi tehnologiju učinili lakšom za korištenje.Novi trendovi u podacima senzora vjetroturbina protežu se dalje od problema vezanih za proces.Podaci prikupljeni od vjetroturbina sada se koriste za stvaranje digitalnih blizanaca turbina i drugih komponenti vjetroelektrana.Digitalni blizanci se mogu koristiti za kreiranje simulacija i pomoć u procesu donošenja odluka.Ova tehnologija je od neprocjenjive važnosti u planiranju vjetroelektrana, dizajnu turbina, forenzici, održivosti i još mnogo toga.Ovo je posebno vrijedno za istraživače, proizvođače i servisne tehničare.