Ветерните турбини се клучна компонента во транзицијата на светот кон нето нула. Овде ја разгледуваме сензорската технологија што обезбедува нивно безбедно и ефикасно работење.
Ветерните турбини имаат очекуван век на траење од 25 години, а сензорите играат клучна улога во обезбедувањето дека турбините ќе го достигнат својот век на траење. Со мерење на брзината на ветерот, вибрациите, температурата и друго, овие мали уреди обезбедуваат ветерните турбини да работат безбедно и ефикасно.
Ветерните турбини треба да бидат и економски одржливи. Во спротивно, нивната употреба ќе се смета за помалку практична од употребата на други форми на чиста енергија или дури и енергија од фосилни горива. Сензорите можат да обезбедат податоци за перформансите што операторите на ветерните фарми можат да ги користат за да постигнат врвно производство на енергија.
Најосновната сензорска технологија за ветерни турбини детектира ветер, вибрации, поместување, температура и физички стрес. Следните сензори помагаат да се утврдат основните услови и да се открие кога условите значително отстапуваат од основните.
Способноста за одредување на брзината и насоката на ветерот е клучна за проценка на перформансите на ветерните фарми и поединечните турбини. Работниот век, сигурноста, функционалноста и издржливоста се главните критериуми при оценување на различни сензори за ветер.
Повеќето современи сензори за ветер се механички или ултразвучни. Механичките анемометри користат ротирачка чаша и крило за да ја одредат брзината и насоката. Ултразвучните сензори испраќаат ултразвучни импулси од едната страна на сензорската единица до приемник од другата страна. Брзината и насоката на ветерот се одредуваат со мерење на примениот сигнал.
Многу оператори претпочитаат ултразвучни сензори за ветер бидејќи не бараат рекалибрација. Ова им овозможува да се постават на места каде што одржувањето е тешко.
Детектирањето на вибрации и какво било движење е клучно за следење на интегритетот и перформансите на ветерните турбини. Акцелерометрите најчесто се користат за следење на вибрациите во лежиштата и ротирачките компоненти. LiDAR сензорите често се користат за следење на вибрациите на кулите и следење на какво било движење со текот на времето.
Во некои средини, бакарните компоненти што се користат за пренос на енергијата на турбината можат да генерираат големи количини на топлина, предизвикувајќи опасни изгореници. Сензорите за температура можат да ги следат спроводливите компоненти што се склони кон прегревање и да спречат оштетување преку автоматски или рачни мерки за решавање проблеми.
Ветерните турбини се дизајнирани, произведени и подмачкуваат за да се спречи триење. Една од најважните области за спречување на триење е околу погонското вратило, што се постигнува првенствено со одржување на критично растојание помеѓу вратилото и неговите поврзани лежишта.
Сензорите за вртложни струи често се користат за следење на „клиренсот на лежиштата“. Ако клиренсот се намали, подмачкувањето ќе се намали, што може да доведе до намалена ефикасност и оштетување на турбината. Сензорите за вртложни струи го одредуваат растојанието помеѓу објектот и референтната точка. Тие се способни да издржат течности, притисок и температура, што ги прави идеални за следење на клиренсите на лежиштата во сурови средини.
Собирањето и анализата на податоци се од клучно значење за секојдневното работење и долгорочното планирање. Поврзувањето на сензорите со модерна облачна инфраструктура овозможува пристап до податоци од ветерни фарми и контрола на високо ниво. Современата аналитика може да комбинира неодамнешни оперативни податоци со историски податоци за да обезбеди вредни сознанија и да генерира автоматизирани известувања за перформанси.
Неодамнешните иновации во сензорската технологија ветуваат подобрување на ефикасноста, намалување на трошоците и подобрување на одржливоста. Овие достигнувања се однесуваат на вештачката интелигенција, автоматизацијата на процесите, дигиталните близнаци и интелигентното следење.
Како и многу други процеси, вештачката интелигенција значително го забрза процесирањето на сензорските податоци за да обезбеди повеќе информации, да ја подобри ефикасноста и да ги намали трошоците. Природата на вештачката интелигенција значи дека таа ќе обезбеди повеќе информации со текот на времето. Автоматизацијата на процесите користи сензорски податоци, автоматизирана обработка и програмабилни логички контролери за автоматско прилагодување на висината, излезната моќност и друго. Многу стартапи додаваат cloud computing за да ги автоматизираат овие процеси за да ја олеснат употребата на технологијата. Новите трендови во податоците од сензорите на ветерните турбини се протегаат подалеку од проблемите поврзани со процесот. Податоците собрани од ветерните турбини сега се користат за создавање дигитални близнаци на турбини и други компоненти на ветерни фарми. Дигиталните близнаци можат да се користат за креирање симулации и да помогнат во процесот на донесување одлуки. Оваа технологија е непроценлива во планирањето на ветерни фарми, дизајнот на турбини, форензиката, одржливоста и друго. Ова е особено вредно за истражувачите, производителите и сервисерите.
Време на објавување: 26 март 2024 година