A szélturbinák kulcsfontosságú szerepet játszanak a világ nettó nulla kibocsátásra való átállásában. Itt megvizsgáljuk azt az érzékelőtechnológiát, amely biztosítja a biztonságos és hatékony működést.
A szélturbinák várható élettartama 25 év, és az érzékelők kulcsszerepet játszanak abban, hogy a turbinák elérjék a várható élettartamukat. A szélsebesség, a rezgés, a hőmérséklet és egyebek mérésével ezek az apró eszközök biztosítják a szélturbinák biztonságos és hatékony működését.
A szélturbináknak gazdaságilag is életképesnek kell lenniük. Ellenkező esetben használatukat kevésbé praktikusnak fogják tekinteni, mint más tiszta energiaformák vagy akár a fosszilis tüzelőanyagok használatát. Az érzékelők teljesítményadatokat szolgáltathatnak, amelyeket a szélerőmű-üzemeltetők felhasználhatnak a csúcsteljesítmény eléréséhez.
A szélturbinák legalapvetőbb érzékelő technológiája a szelet, a rezgést, az elmozdulást, a hőmérsékletet és a fizikai igénybevételt érzékeli. A következő érzékelők segítenek meghatározni az alapállapotot, és észlelik, ha a körülmények jelentősen eltérnek az alapállapottól.
A szélsebesség és -irány meghatározásának képessége kritikus fontosságú a szélerőművek és az egyes turbinák teljesítményének felméréséhez. Az élettartam, a megbízhatóság, a funkcionalitás és a tartósság a fő kritériumok a különféle szélérzékelők értékelésekor.
A legtöbb modern szélérzékelő mechanikus vagy ultrahangos. A mechanikus szélsebességmérők forgó csészét és lapátot használnak a sebesség és az irány meghatározására. Az ultrahangos érzékelők ultrahangos impulzusokat küldenek az érzékelőegység egyik oldaláról a másik oldalon lévő vevőbe. A szélsebességet és -irányt a vett jel mérésével határozzák meg.
Sok üzemeltető az ultrahangos szélérzékelőket részesíti előnyben, mivel ezek nem igényelnek újrakalibrálást. Ez lehetővé teszi, hogy olyan helyeken is elhelyezzék őket, ahol a karbantartás nehézkes.
A rezgések és bármilyen mozgás észlelése kritikus fontosságú a szélturbinák integritásának és teljesítményének ellenőrzéséhez. A gyorsulásmérőket gyakran használják a csapágyakon és forgó alkatrészeken belüli rezgések monitorozására. A LiDAR érzékelőket gyakran használják a torony rezgéseinek monitorozására és az időbeli mozgások nyomon követésére.
Bizonyos környezetekben a turbina teljesítményének továbbítására használt réz alkatrészek nagy mennyiségű hőt termelhetnek, ami veszélyes égési sérüléseket okozhat. A hőmérséklet-érzékelők figyelhetik a túlmelegedésre hajlamos vezető alkatrészeket, és automatikus vagy manuális hibaelhárítási intézkedésekkel megakadályozhatják a károsodást.
A szélturbinákat a súrlódás megakadályozására tervezik, gyártják és kenik. A súrlódás megakadályozásának egyik legfontosabb területe a hajtótengely környéke, amelyet elsősorban a tengely és a hozzá tartozó csapágyak közötti kritikus távolság fenntartásával érnek el.
Az örvényáram-érzékelőket gyakran használják a „csapágyhézag” monitorozására. Ha a hézag csökken, a kenés is csökken, ami a hatásfok csökkenéséhez és a turbina károsodásához vezethet. Az örvényáram-érzékelők meghatározzák a tárgy és a referenciapont közötti távolságot. Képesek ellenállni a folyadékoknak, a nyomásnak és a hőmérsékletnek, így ideálisak a csapágyhézag monitorozására zord környezetben.
Az adatgyűjtés és -elemzés kritikus fontosságú a napi működés és a hosszú távú tervezés szempontjából. Az érzékelők modern felhőalapú infrastruktúrához való csatlakoztatása hozzáférést biztosít a szélerőmű-adatokhoz és a magas szintű vezérléshez. A modern elemzések képesek a legfrissebb működési adatok és a korábbi adatok kombinálására, hogy értékes információkat nyújtsanak, és automatizált teljesítményriasztásokat generáljanak.
A szenzortechnológia legújabb innovációi a hatékonyság javítását, a költségek csökkentését és a fenntarthatóság javítását ígérik. Ezek az előrelépések a mesterséges intelligenciához, a folyamatautomatizáláshoz, a digitális ikrekhez és az intelligens monitorozáshoz kapcsolódnak.
Sok más folyamathoz hasonlóan a mesterséges intelligencia is jelentősen felgyorsította az érzékelőadatok feldolgozását, hogy több információt szolgáltasson, javítsa a hatékonyságot és csökkentse a költségeket. A mesterséges intelligencia természetéből adódóan idővel több információt fog szolgáltatni. A folyamatautomatizálás érzékelőadatokat, automatizált feldolgozást és programozható logikai vezérlőket használ a dőlésszög, a teljesítmény és egyebek automatikus beállításához. Sok startup felhőalapú számítástechnikát alkalmaz ezen folyamatok automatizálására, hogy a technológia könnyebben használható legyen. A szélturbinák érzékelőadatainak új trendjei túlmutatnak a folyamatokkal kapcsolatos kérdéseken. A szélturbinákból gyűjtött adatokat ma már turbinák és más szélerőmű-alkatrészek digitális ikrei létrehozására használják. A digitális ikrek szimulációk létrehozására és a döntéshozatali folyamat segítésére használhatók. Ez a technológia felbecsülhetetlen értékű a szélerőmű-tervezésben, a turbinatervezésben, a forenzikában, a fenntarthatóságban és egyebekben. Ez különösen értékes a kutatók, gyártók és szerviztechnikusok számára.
Közzététel ideje: 2024. márc. 26.