Vēja turbīnas ir galvenā sastāvdaļa pasaules pārejā uz neto nulles emisijām. Šeit mēs aplūkojam sensoru tehnoloģiju, kas nodrošina to drošu un efektīvu darbību.
Vēja turbīnu paredzamais kalpošanas laiks ir 25 gadi, un sensoriem ir galvenā loma, lai nodrošinātu, ka turbīnas sasniedz savu paredzamo kalpošanas laiku. Mērot vēja ātrumu, vibrāciju, temperatūru un citus rādītājus, šīs mazās ierīces nodrošina vēja turbīnu drošu un efektīvu darbību.
Vēja turbīnām ir jābūt arī ekonomiski dzīvotspējīgām. Pretējā gadījumā to izmantošana tiks uzskatīta par mazāk praktisku nekā citu tīras enerģijas veidu vai pat fosilā kurināmā enerģijas izmantošana. Sensori var sniegt veiktspējas datus, ko vēja elektrostaciju operatori var izmantot, lai sasniegtu maksimālo jaudas ražošanu.
Vēja turbīnu visvienkāršākā sensoru tehnoloģija uztver vēju, vibrāciju, pārvietojumu, temperatūru un fizisko slodzi. Šie sensori palīdz noteikt bāzes apstākļus un noteikt, kad apstākļi būtiski atšķiras no bāzes stāvokļa.
Spēja noteikt vēja ātrumu un virzienu ir ļoti svarīga, lai novērtētu vēja elektrostaciju un atsevišķu turbīnu veiktspēju. Kalpošanas laiks, uzticamība, funkcionalitāte un izturība ir galvenie kritēriji, novērtējot dažādus vēja sensorus.
Lielākā daļa mūsdienu vēja sensoru ir mehāniski vai ultraskaņas. Mehāniskie anemometri izmanto rotējošu kausu un lāpstiņu, lai noteiktu ātrumu un virzienu. Ultraskaņas sensori sūta ultraskaņas impulsus no vienas sensora bloka puses uz uztvērēju otrā pusē. Vēja ātrums un virziens tiek noteikts, mērot saņemto signālu.
Daudzi operatori dod priekšroku ultraskaņas vēja sensoriem, jo tiem nav nepieciešama atkārtota kalibrēšana. Tas ļauj tos novietot vietās, kur apkope ir sarežģīta.
Vibrāciju un jebkādas kustības noteikšana ir kritiski svarīga vēja turbīnu integritātes un veiktspējas uzraudzībai. Akselerometrus parasti izmanto, lai uzraudzītu vibrācijas gultņos un rotējošos komponentos. LiDAR sensorus bieži izmanto, lai uzraudzītu torņu vibrācijas un izsekotu jebkādai kustībai laika gaitā.
Dažās vidēs vara komponenti, ko izmanto turbīnu jaudas pārvadei, var radīt lielu siltuma daudzumu, izraisot bīstamus apdegumus. Temperatūras sensori var uzraudzīt vadošus komponentus, kas ir pakļauti pārkaršanai, un novērst bojājumus, izmantojot automātiskus vai manuālus problēmu novēršanas pasākumus.
Vēja turbīnas ir projektētas, ražotas un ieeļļotas, lai novērstu berzi. Viena no svarīgākajām vietām, kur novērst berzi, ir ap piedziņas vārpstu, ko galvenokārt panāk, saglabājot kritisko attālumu starp vārpstu un ar to saistītajiem gultņiem.
Virpuļstrāvas sensorus bieži izmanto, lai uzraudzītu "gultņu klīrensu". Ja klīrenss samazinās, samazināsies arī eļļošana, kas var samazināt efektivitāti un sabojāt turbīnu. Virpuļstrāvas sensori nosaka attālumu starp objektu un atskaites punktu. Tie spēj izturēt šķidrumus, spiedienu un temperatūru, padarot tos ideāli piemērotus gultņu klīrensa uzraudzībai skarbos apstākļos.
Datu vākšana un analīze ir kritiski svarīga ikdienas darbībai un ilgtermiņa plānošanai. Sensoru pievienošana modernai mākoņinfrastruktūrai nodrošina piekļuvi vēja elektrostaciju datiem un augsta līmeņa kontroli. Mūsdienu analītika var apvienot jaunākos darbības datus ar vēsturiskiem datiem, lai sniegtu vērtīgu ieskatu un ģenerētu automatizētus veiktspējas brīdinājumus.
Jaunākie jauninājumi sensoru tehnoloģijās sola uzlabot efektivitāti, samazināt izmaksas un uzlabot ilgtspējību. Šie sasniegumi attiecas uz mākslīgo intelektu, procesu automatizāciju, digitālajiem dvīņiem un viedo uzraudzību.
Tāpat kā daudzi citi procesi, mākslīgais intelekts ir ievērojami paātrinājis sensoru datu apstrādi, lai sniegtu vairāk informācijas, uzlabotu efektivitāti un samazinātu izmaksas. Mākslīgā intelekta būtība nozīmē, ka tas laika gaitā sniegs vairāk informācijas. Procesu automatizācija izmanto sensoru datus, automatizētu apstrādi un programmējamus loģiskos kontrollerus, lai automātiski pielāgotu slīpumu, jaudu un citus parametrus. Daudzi jaunuzņēmumi pievieno mākoņdatošanu, lai automatizētu šos procesus un padarītu tehnoloģiju vieglāk lietojamu. Jaunās tendences vēja turbīnu sensoru datos sniedzas tālāk par ar procesiem saistītiem jautājumiem. No vēja turbīnām savāktie dati tagad tiek izmantoti, lai izveidotu turbīnu un citu vēja elektrostaciju komponentu digitālos dvīņus. Digitālos dvīņus var izmantot simulāciju izveidei un lēmumu pieņemšanas procesa atbalstam. Šī tehnoloģija ir nenovērtējama vēja elektrostaciju plānošanā, turbīnu projektēšanā, kriminālistikā, ilgtspējībā un citur. Tas ir īpaši vērtīgi pētniekiem, ražotājiem un servisa tehniķiem.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 26. marts