Ветраныя турбіны з'яўляюцца ключавым кампанентам у пераходзе свету да нулявога ўзроўню выкідаў. Тут мы разгледзім тэхналогію датчыкаў, якая забяспечвае іх бяспечную і эфектыўную працу.
Тэрмін службы ветраных турбін складае 25 гадоў, і датчыкі адыгрываюць ключавую ролю ў забеспячэнні дасягнення тэрміну службы турбін. Вымяраючы хуткасць ветру, вібрацыю, тэмпературу і іншае, гэтыя мініяцюрныя прылады забяспечваюць бяспечную і эфектыўную працу ветраных турбін.
Ветраныя турбіны таксама павінны быць эканамічна жыццяздольнымі. У адваротным выпадку іх выкарыстанне будзе лічыцца менш практычным, чым выкарыстанне іншых формаў чыстай энергіі або нават энергіі выкапнёвага паліва. Датчыкі могуць даць дадзеныя аб прадукцыйнасці, якія аператары ветраных электрастанцый могуць выкарыстоўваць для дасягнення пікавай вытворчасці энергіі.
Найбольш простая тэхналогія датчыкаў для ветраных турбін выяўляе вецер, вібрацыю, зрушэнне, тэмпературу і фізічнае напружанне. Наступныя датчыкі дапамагаюць усталяваць базавыя ўмовы і выявіць, калі ўмовы значна адхіляюцца ад базавых.
Здольнасць вызначаць хуткасць і кірунак ветру мае вырашальнае значэнне для ацэнкі прадукцыйнасці ветраных электрастанцый і асобных турбін. Тэрмін службы, надзейнасць, функцыянальнасць і даўгавечнасць з'яўляюцца асноўнымі крытэрыямі пры ацэнцы розных датчыкаў ветру.
Большасць сучасных датчыкаў ветру з'яўляюцца механічнымі або ультрагукавымі. Механічныя анемометры выкарыстоўваюць круцільную чашку і лапатку для вызначэння хуткасці і кірунку. Ультрагукавыя датчыкі пасылаюць ультрагукавыя імпульсы з аднаго боку датчыка на прыёмнік з другога боку. Хуткасць і кірунак ветру вызначаюцца шляхам вымярэння атрыманага сігналу.
Многія аператары аддаюць перавагу ультрагукавым датчыкам ветру, таму што яны не патрабуюць паўторнай каліброўкі. Гэта дазваляе размяшчаць іх у месцах, дзе абслугоўванне абцяжарана.
Выяўленне вібрацый і любых рухаў мае вырашальнае значэнне для кантролю цэласнасці і прадукцыйнасці ветраных турбін. Акселерометры звычайна выкарыстоўваюцца для кантролю вібрацый у падшыпніках і круцільных кампанентах. Датчыкі LiDAR часта выкарыстоўваюцца для кантролю вібрацый вежы і адсочвання любых рухаў з цягам часу.
У некаторых асяроддзях медныя кампаненты, якія выкарыстоўваюцца для перадачы магутнасці турбіны, могуць выпрацоўваць вялікую колькасць цяпла, выклікаючы небяспечныя апёкі. Датчыкі тэмпературы могуць кантраляваць праводзячыя кампаненты, схільныя да перагрэву, і прадухіляць пашкоджанні з дапамогай аўтаматычных або ручных мер па ліквідацыі непаладак.
Ветраныя турбіны распрацаваны, выраблены і змазаны такім чынам, каб прадухіліць трэнне. Адной з найважнейшых зон для прадухілення трэння з'яўляецца зона вакол прываднага вала, што дасягаецца ў першую чаргу шляхам падтрымання крытычнай адлегласці паміж валам і адпаведнымі падшыпнікамі.
Датчыкі віхравых токаў часта выкарыстоўваюцца для кантролю «зазораў падшыпнікаў». Калі зазор памяншаецца, змазка пагаршаецца, што можа прывесці да зніжэння эфектыўнасці і пашкоджання турбіны. Датчыкі віхравых токаў вызначаюць адлегласць паміж аб'ектам і кропкай адліку. Яны здольныя вытрымліваць вадкасці, ціск і тэмпературу, што робіць іх ідэальнымі для кантролю зазораў падшыпнікаў у складаных умовах.
Збор і аналіз дадзеных маюць вырашальнае значэнне для штодзённай працы і доўгатэрміновага планавання. Падключэнне датчыкаў да сучаснай воблачнай інфраструктуры забяспечвае доступ да дадзеных ветраных электрастанцый і кантроль высокага ўзроўню. Сучасная аналітыка можа спалучаць нядаўнія эксплуатацыйныя дадзеныя з гістарычнымі дадзенымі, каб атрымаць каштоўную інфармацыю і генераваць аўтаматычныя абвесткі аб прадукцыйнасці.
Нядаўнія інавацыі ў тэхналогіі датчыкаў абяцаюць павысіць эфектыўнасць, знізіць выдаткі і палепшыць устойлівае развіццё. Гэтыя дасягненні тычацца штучнага інтэлекту, аўтаматызацыі працэсаў, лічбавых двайнікоў і інтэлектуальнага маніторынгу.
Як і многія іншыя працэсы, штучны інтэлект значна паскорыў апрацоўку дадзеных датчыкаў, каб забяспечыць больш інфармацыі, павысіць эфектыўнасць і знізіць выдаткі. Прырода штучнага інтэлекту азначае, што з цягам часу ён будзе забяспечваць больш інфармацыі. Аўтаматызацыя працэсаў выкарыстоўвае дадзеныя датчыкаў, аўтаматызаваную апрацоўку і праграмуемыя лагічныя кантролеры для аўтаматычнай рэгулявання вышыні тону, выходнай магутнасці і іншага. Многія стартапы дадаюць хмарныя вылічэнні для аўтаматызацыі гэтых працэсаў, каб зрабіць тэхналогію прасцейшай у выкарыстанні. Новыя тэндэнцыі ў дадзеных датчыкаў ветраных турбін выходзяць за рамкі пытанняў, звязаных з працэсамі. Дадзеныя, сабраныя з ветраных турбін, цяпер выкарыстоўваюцца для стварэння лічбавых двайнікоў турбін і іншых кампанентаў ветраных электрастанцый. Лічбавыя двайнікі могуць быць выкарыстаны для стварэння мадэляванняў і дапамогі ў працэсе прыняцця рашэнняў. Гэтая тэхналогія неацэнная ў планаванні ветраных электрастанцый, праектаванні турбін, крыміналістыцы, устойлівым развіцці і г.д. Гэта асабліва каштоўна для даследчыкаў, вытворцаў і тэхнікаў па абслугоўванні.
Час публікацыі: 26 сакавіка 2024 г.