Vjetroturbine su ključna komponenta u svjetskoj tranziciji ka neto nultoj emisiji. Ovdje ćemo pogledati senzorsku tehnologiju koja osigurava njen siguran i efikasan rad.
Vjetroturbine imaju životni vijek od 25 godina, a senzori igraju ključnu ulogu u osiguravanju da turbine dostignu svoj životni vijek. Mjerenjem brzine vjetra, vibracija, temperature 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 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 detektuje vjetar, vibracije, pomjeranje, temperaturu i fizički stres. Sljedeći senzori pomažu u uspostavljanju osnovnih uslova i otkrivanju kada uslovi značajno odstupaju od osnovnih.
Sposobnost određivanja brzine i smjera vjetra ključna je za procjenu performansi vjetroelektrana i pojedinačnih turbina. Vijek trajanja, pouzdanost, funkcionalnost i izdržljivost 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 omogućava postavljanje na mjesta gdje je održavanje teško.
Detekcija vibracija i bilo kakvog kretanja 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 pratiti provodljive komponente koje su sklone pregrijavanju i spriječiti oštećenja 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 postiže prvenstveno održavanjem kritične udaljenosti između vratila i pripadajućih ležajeva.
Senzori vrtložnih struja se često koriste za praćenje "zazora ležaja". Ako se zazor smanji, smanjit će se i podmazivanje, što može dovesti do smanjene efikasnosti i oštećenja turbine. Senzori vrtložnih struja određuju udaljenost između objekta i referentne tačke. Sposobni su da izdrže tekućine, pritisak i temperaturu, što ih čini idealnim za praćenje zazora ležajeva u teškim okruženjima.
Prikupljanje i analiza podataka su ključni za svakodnevno poslovanje i dugoročno planiranje. Povezivanje senzora sa modernom cloud infrastrukturom omogućava pristup podacima o vjetroelektranama i kontrolu na visokom nivou. Moderna analitika može kombinovati nedavne operativne podatke sa historijskim podacima kako bi pružila vrijedne uvide i generisala automatska upozorenja o performansama.
Nedavne inovacije u tehnologiji senzora obećavaju poboljšanje efikasnosti, smanjenje troškova i unapređenje održivosti. Ovi napredci se odnose na vještačku inteligenciju, automatizaciju procesa, digitalne blizance i inteligentno praćenje.
Kao i mnogi drugi procesi, vještačka inteligencija je uveliko ubrzala obradu podataka senzora kako bi pružila više informacija, poboljšala efikasnost i smanjila troškove. Priroda vještačke 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 vezanih za procese. Podaci prikupljeni s vjetroturbina sada se koriste za kreiranje digitalnih blizanaca turbina i drugih komponenti vjetroelektrana. Digitalni blizanci mogu se koristiti za kreiranje simulacija i pomoć u procesu donošenja odluka. Ova tehnologija je neprocjenjiva u planiranju vjetroelektrana, dizajnu turbina, forenzici, održivosti i još mnogo toga. Ovo je posebno vrijedno za istraživače, proizvođače i servisere.
Vrijeme objave: 26. mart 2024.