Οι ανεμογεννήτριες αποτελούν βασικό στοιχείο στη μετάβαση του κόσμου στο μηδενικό καθαρό κόστος. Εδώ εξετάζουμε την τεχνολογία αισθητήρων που διασφαλίζει την ασφαλή και αποτελεσματική λειτουργία τους.
Οι ανεμογεννήτριες έχουν προσδόκιμο ζωής 25 ετών και οι αισθητήρες διαδραματίζουν βασικό ρόλο στη διασφάλιση της επίτευξης του προσδόκιμου ζωής τους. Μετρώντας την ταχύτητα του ανέμου, τους κραδασμούς, τη θερμοκρασία και άλλα, αυτές οι μικροσκοπικές συσκευές διασφαλίζουν ότι οι ανεμογεννήτριες λειτουργούν με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα.
Οι ανεμογεννήτριες πρέπει επίσης να είναι οικονομικά βιώσιμες. Διαφορετικά, η χρήση τους θα θεωρείται λιγότερο πρακτική από τη χρήση άλλων μορφών καθαρής ενέργειας ή ακόμα και ενέργειας από ορυκτά καύσιμα. Οι αισθητήρες μπορούν να παρέχουν δεδομένα απόδοσης που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι χειριστές αιολικών πάρκων για να επιτύχουν μέγιστη παραγωγή ισχύος.
Η πιο βασική τεχνολογία αισθητήρων για ανεμογεννήτριες ανιχνεύει τον άνεμο, τους κραδασμούς, τη μετατόπιση, τη θερμοκρασία και τη φυσική καταπόνηση. Οι ακόλουθοι αισθητήρες βοηθούν στον καθορισμό των βασικών συνθηκών και στην ανίχνευση σημαντικών αποκλίσεων από τις αρχικές συνθήκες.
Η ικανότητα προσδιορισμού της ταχύτητας και της κατεύθυνσης του ανέμου είναι κρίσιμη για την αξιολόγηση της απόδοσης των αιολικών πάρκων και των μεμονωμένων ανεμογεννητριών. Η διάρκεια ζωής, η αξιοπιστία, η λειτουργικότητα και η ανθεκτικότητα είναι τα κύρια κριτήρια κατά την αξιολόγηση διαφόρων αισθητήρων ανέμου.
Οι περισσότεροι σύγχρονοι αισθητήρες ανέμου είναι μηχανικοί ή υπερηχητικοί. Τα μηχανικά ανεμόμετρα χρησιμοποιούν ένα περιστρεφόμενο κύπελλο και ένα πτερύγιο για να προσδιορίσουν την ταχύτητα και την κατεύθυνση. Οι υπερηχητικοί αισθητήρες στέλνουν υπερηχητικούς παλμούς από τη μία πλευρά της μονάδας αισθητήρα σε έναν δέκτη στην άλλη πλευρά. Η ταχύτητα και η κατεύθυνση του ανέμου καθορίζονται μετρώντας το λαμβανόμενο σήμα.
Πολλοί χειριστές προτιμούν τους υπερηχητικούς αισθητήρες ανέμου επειδή δεν απαιτούν επαναβαθμονόμηση. Αυτό τους επιτρέπει να τοποθετούνται σε σημεία όπου η συντήρηση είναι δύσκολη.
Η ανίχνευση κραδασμών και οποιασδήποτε κίνησης είναι κρίσιμη για την παρακολούθηση της ακεραιότητας και της απόδοσης των ανεμογεννητριών. Τα επιταχυνσιόμετρα χρησιμοποιούνται συνήθως για την παρακολούθηση κραδασμών εντός ρουλεμάν και περιστρεφόμενων εξαρτημάτων. Οι αισθητήρες LiDAR χρησιμοποιούνται συχνά για την παρακολούθηση κραδασμών πύργων και την παρακολούθηση οποιασδήποτε κίνησης με την πάροδο του χρόνου.
Σε ορισμένα περιβάλλοντα, τα χάλκινα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση ισχύος του στροβίλου μπορούν να παράγουν μεγάλες ποσότητες θερμότητας, προκαλώντας επικίνδυνα εγκαύματα. Οι αισθητήρες θερμοκρασίας μπορούν να παρακολουθούν αγώγιμα εξαρτήματα που είναι επιρρεπή σε υπερθέρμανση και να αποτρέπουν ζημιές μέσω αυτόματων ή χειροκίνητων μέτρων αντιμετώπισης προβλημάτων.
Οι ανεμογεννήτριες σχεδιάζονται, κατασκευάζονται και λιπαίνονται για την αποφυγή τριβής. Μία από τις πιο σημαντικές περιοχές για την πρόληψη της τριβής είναι γύρω από τον κινητήριο άξονα, η οποία επιτυγχάνεται κυρίως διατηρώντας μια κρίσιμη απόσταση μεταξύ του άξονα και των σχετικών ρουλεμάν του.
Οι αισθητήρες δινορευτικών ρευμάτων χρησιμοποιούνται συχνά για την παρακολούθηση του «διακένου των ρουλεμάν». Εάν το διάκενο μειωθεί, η λίπανση θα μειωθεί, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη απόδοση και ζημιά στην τουρμπίνα. Οι αισθητήρες δινορευτικών ρευμάτων καθορίζουν την απόσταση μεταξύ ενός αντικειμένου και ενός σημείου αναφοράς. Είναι σε θέση να αντέξουν σε υγρά, πίεση και θερμοκρασία, γεγονός που τους καθιστά ιδανικούς για την παρακολούθηση των διακένων των ρουλεμάν σε αντίξοα περιβάλλοντα.
Η συλλογή και η ανάλυση δεδομένων είναι κρίσιμες για τις καθημερινές λειτουργίες και τον μακροπρόθεσμο σχεδιασμό. Η σύνδεση αισθητήρων σε μια σύγχρονη υποδομή cloud παρέχει πρόσβαση σε δεδομένα αιολικών πάρκων και έλεγχο υψηλού επιπέδου. Τα σύγχρονα αναλυτικά στοιχεία μπορούν να συνδυάσουν πρόσφατα λειτουργικά δεδομένα με ιστορικά δεδομένα για να παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες και να δημιουργούν αυτοματοποιημένες ειδοποιήσεις απόδοσης.
Οι πρόσφατες καινοτομίες στην τεχνολογία αισθητήρων υπόσχονται βελτίωση της αποδοτικότητας, μείωση του κόστους και βελτίωση της βιωσιμότητας. Αυτές οι εξελίξεις σχετίζονται με την τεχνητή νοημοσύνη, τον αυτοματισμό διαδικασιών, τα ψηφιακά δίδυμα και την έξυπνη παρακολούθηση.
Όπως πολλές άλλες διαδικασίες, η τεχνητή νοημοσύνη έχει επιταχύνει σημαντικά την επεξεργασία δεδομένων αισθητήρων για να παρέχει περισσότερες πληροφορίες, να βελτιώσει την αποδοτικότητα και να μειώσει το κόστος. Η φύση της τεχνητής νοημοσύνης σημαίνει ότι θα παρέχει περισσότερες πληροφορίες με την πάροδο του χρόνου. Ο αυτοματισμός των διαδικασιών χρησιμοποιεί δεδομένα αισθητήρων, αυτοματοποιημένη επεξεργασία και προγραμματιζόμενους λογικούς ελεγκτές για την αυτόματη ρύθμιση του βήματος, της ισχύος εξόδου και άλλων. Πολλές νεοσύστατες επιχειρήσεις προσθέτουν το cloud computing για να αυτοματοποιήσουν αυτές τις διαδικασίες, ώστε να κάνουν την τεχνολογία πιο εύκολη στη χρήση. Οι νέες τάσεις στα δεδομένα αισθητήρων ανεμογεννητριών εκτείνονται πέρα από τα ζητήματα που σχετίζονται με τις διαδικασίες. Τα δεδομένα που συλλέγονται από τις ανεμογεννήτριες χρησιμοποιούνται πλέον για τη δημιουργία ψηφιακών διδύμων ανεμογεννητριών και άλλων εξαρτημάτων αιολικών πάρκων. Τα ψηφιακά δίδυμα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία προσομοιώσεων και να βοηθήσουν στη διαδικασία λήψης αποφάσεων. Αυτή η τεχνολογία είναι ανεκτίμητη στον σχεδιασμό αιολικών πάρκων, στον σχεδιασμό ανεμογεννητριών, στην εγκληματολογία, στη βιωσιμότητα και σε άλλα. Αυτό είναι ιδιαίτερα πολύτιμο για ερευνητές, κατασκευαστές και τεχνικούς σέρβις.
Ώρα δημοσίευσης: 26 Μαρτίου 2024