Els aerogeneradors són un component clau en la transició mundial cap a zero emissions netes. Aquí analitzem la tecnologia de sensors que garanteix el seu funcionament segur i eficient.
Els aerogeneradors tenen una vida útil de 25 anys, i els sensors tenen un paper clau per garantir que els aerogeneradors compleixin la seva vida útil. En mesurar la velocitat del vent, la vibració, la temperatura i més, aquests petits dispositius garanteixen que els aerogeneradors funcionin de manera segura i eficient.
Els aerogeneradors també han de ser econòmicament viables. En cas contrari, el seu ús es considerarà menys pràctic que l'ús d'altres formes d'energia neta o fins i tot d'energia procedent de combustibles fòssils. Els sensors poden proporcionar dades de rendiment que els operadors de parcs eòlics poden utilitzar per aconseguir la producció màxima d'energia.
La tecnologia de sensors més bàsica per a aerogeneradors detecta el vent, la vibració, el desplaçament, la temperatura i l'estrès físic. Els sensors següents ajuden a establir les condicions de referència i a detectar quan les condicions es desvien significativament de la línia de base.
La capacitat de determinar la velocitat i la direcció del vent és fonamental per avaluar el rendiment dels parcs eòlics i de les turbines individuals. La vida útil, la fiabilitat, la funcionalitat i la durabilitat són els criteris principals a l'hora d'avaluar diversos sensors de vent.
La majoria dels sensors de vent moderns són mecànics o ultrasònics. Els anemòmetres mecànics utilitzen una copa i una aleta giratòries per determinar la velocitat i la direcció. Els sensors ultrasònics envien polsos ultrasònics d'un costat de la unitat sensora a un receptor a l'altre costat. La velocitat i la direcció del vent es determinen mesurant el senyal rebut.
Molts operadors prefereixen els sensors de vent ultrasònics perquè no requereixen recalibratge. Això permet col·locar-los en llocs on el manteniment és difícil.
La detecció de vibracions i qualsevol moviment és fonamental per controlar la integritat i el rendiment dels aerogeneradors. Els acceleròmetres s'utilitzen habitualment per controlar les vibracions dins dels coixinets i els components giratoris. Els sensors LiDAR s'utilitzen sovint per controlar les vibracions de les torres i rastrejar qualsevol moviment al llarg del temps.
En alguns entorns, els components de coure utilitzats per transmetre la potència de la turbina poden generar grans quantitats de calor, cosa que pot causar cremades perilloses. Els sensors de temperatura poden controlar els components conductors que són propensos a sobreescalfar-se i evitar danys mitjançant mesures de resolució de problemes automàtiques o manuals.
Els aerogeneradors es dissenyen, fabriquen i lubriquen per evitar la fricció. Una de les zones més importants per evitar la fricció és al voltant de l'eix d'accionament, cosa que s'aconsegueix principalment mantenint una distància crítica entre l'eix i els seus coixinets associats.
Els sensors de corrents de Foucault s'utilitzen sovint per controlar la "folra dels coixinets". Si la folra disminueix, la lubricació disminuirà, cosa que pot provocar una reducció de l'eficiència i danys a la turbina. Els sensors de corrents de Foucault determinen la distància entre un objecte i un punt de referència. Són capaços de suportar fluids, pressió i temperatura, cosa que els fa ideals per controlar les folrances dels coixinets en entorns durs.
La recopilació i l'anàlisi de dades són fonamentals per a les operacions diàries i la planificació a llarg termini. La connexió de sensors a una infraestructura de núvol moderna proporciona accés a les dades dels parcs eòlics i un control d'alt nivell. Les anàlisis modernes poden combinar dades operatives recents amb dades històriques per proporcionar informació valuosa i generar alertes de rendiment automatitzades.
Les innovacions recents en tecnologia de sensors prometen millorar l'eficiència, reduir els costos i millorar la sostenibilitat. Aquests avenços es relacionen amb la intel·ligència artificial, l'automatització de processos, els bessons digitals i la monitorització intel·ligent.
Com molts altres processos, la intel·ligència artificial ha accelerat enormement el processament de dades de sensors per proporcionar més informació, millorar l'eficiència i reduir costos. La naturalesa de la IA significa que proporcionarà més informació amb el temps. L'automatització de processos utilitza dades de sensors, processament automatitzat i controladors lògics programables per ajustar automàticament el to, la potència de sortida i més. Moltes empreses emergents estan afegint la computació en núvol per automatitzar aquests processos per fer que la tecnologia sigui més fàcil d'utilitzar. Les noves tendències en dades de sensors d'aerogeneradors van més enllà dels problemes relacionats amb els processos. Les dades recollides dels aerogeneradors ara s'utilitzen per crear bessons digitals de turbines i altres components de parcs eòlics. Els bessons digitals es poden utilitzar per crear simulacions i ajudar en el procés de presa de decisions. Aquesta tecnologia és inestimable en la planificació de parcs eòlics, el disseny de turbines, la ciència forense, la sostenibilitat i més. Això és especialment valuós per a investigadors, fabricants i tècnics de servei.
Data de publicació: 26 de març de 2024