Os aeroxeradores son un compoñente clave na transición mundial cara a cero emisións netas. Aquí analizamos a tecnoloxía de sensores que garante o seu funcionamento seguro e eficiente.
Os aeroxeradores teñen unha vida útil de 25 anos e os sensores desempeñan un papel fundamental para garantir que os aeroxeradores alcancen a súa vida útil. Ao medir a velocidade do vento, a vibración, a temperatura e outros datos, estes pequenos dispositivos garanten que os aeroxeradores funcionen de forma segura e eficiente.
Os aeroxeradores tamén deben ser economicamente viables. Se non, o seu uso considerarase menos práctico que o uso doutras formas de enerxía limpa ou mesmo enerxía procedente de combustibles fósiles. Os sensores poden proporcionar datos de rendemento que os operadores de parques eólicos poden usar para alcanzar a produción máxima de enerxía.
A tecnoloxía de sensores máis básica para aeroxeradores detecta vento, vibracións, desprazamento, temperatura e tensión física. Os seguintes sensores axudan a establecer as condicións de referencia e a detectar cando as condicións se desvían significativamente da liña de base.
A capacidade de determinar a velocidade e a dirección do vento é fundamental para avaliar o rendemento dos parques eólicos e das turbinas individuais. A vida útil, a fiabilidade, a funcionalidade e a durabilidade son os principais criterios á hora de avaliar varios sensores de vento.
A maioría dos sensores de vento modernos son mecánicos ou ultrasónicos. Os anemómetros mecánicos usan unha copa e unha paleta xiratorias para determinar a velocidade e a dirección. Os sensores ultrasónicos envían pulsos ultrasónicos dun lado da unidade sensora a un receptor no outro lado. A velocidade e a dirección do vento determínanse medindo o sinal recibido.
Moitos operadores prefiren os sensores de vento ultrasónicos porque non requiren recalibración. Isto permite colocalos en lugares onde o mantemento é difícil.
Detectar vibracións e calquera movemento é fundamental para monitorizar a integridade e o rendemento dos aeroxeradores. Os acelerómetros úsanse habitualmente para monitorizar as vibracións dentro dos rolamentos e dos compoñentes rotatorios. Os sensores LiDAR úsanse a miúdo para monitorizar as vibracións das torres e rastrexar calquera movemento ao longo do tempo.
Nalgúns entornos, os compoñentes de cobre empregados para transmitir a enerxía da turbina poden xerar grandes cantidades de calor, o que pode causar queimaduras perigosas. Os sensores de temperatura poden monitorizar os compoñentes condutores propensos ao sobrequecemento e evitar danos mediante medidas automáticas ou manuais para a resolución de problemas.
Os aeroxeradores están deseñados, fabricados e lubricados para evitar a fricción. Unha das zonas máis importantes para evitar a fricción é arredor do eixe de transmisión, o que se consegue principalmente mantendo unha distancia crítica entre o eixe e os seus rolamentos asociados.
Os sensores de correntes de Foucault úsanse a miúdo para monitorizar a "folga dos rolamentos". Se a folga diminúe, a lubricación diminuirá, o que pode levar a unha eficiencia reducida e a danos na turbina. Os sensores de correntes de Foucault determinan a distancia entre un obxecto e un punto de referencia. Son capaces de soportar fluídos, presión e temperatura, o que os fai ideais para monitorizar as folgas dos rolamentos en ambientes agresivos.
A recollida e análise de datos son fundamentais para as operacións diarias e a planificación a longo prazo. A conexión de sensores a unha infraestrutura na nube moderna proporciona acceso aos datos dos parques eólicos e control de alto nivel. As analíticas modernas poden combinar datos operativos recentes con datos históricos para proporcionar información valiosa e xerar alertas de rendemento automatizadas.
As innovacións recentes na tecnoloxía de sensores prometen mellorar a eficiencia, reducir os custos e mellorar a sustentabilidade. Estes avances están relacionados coa intelixencia artificial, a automatización de procesos, os xemelgos dixitais e a monitorización intelixente.
Do mesmo xeito que moitos outros procesos, a intelixencia artificial acelerou moito o procesamento dos datos dos sensores para proporcionar máis información, mellorar a eficiencia e reducir os custos. A natureza da IA significa que proporcionará máis información co tempo. A automatización de procesos utiliza datos de sensores, procesamento automatizado e controladores lóxicos programables para axustar automaticamente o paso, a potencia de saída e moito máis. Moitas empresas emerxentes están a engadir a computación na nube para automatizar estes procesos para facilitar o uso da tecnoloxía. As novas tendencias nos datos dos sensores dos aeroxeradores van máis alá dos problemas relacionados cos procesos. Os datos recollidos dos aeroxeradores utilízanse agora para crear xemelgos dixitais de turbinas e outros compoñentes dos parques eólicos. Os xemelgos dixitais pódense usar para crear simulacións e axudar no proceso de toma de decisións. Esta tecnoloxía é moi valiosa na planificación de parques eólicos, no deseño de turbinas, na análise forense, na sustentabilidade e moito máis. Isto é especialmente valioso para investigadores, fabricantes e técnicos de servizo.
Data de publicación: 26 de marzo de 2024