Rüzgar türbinleri, dünyanın net sıfır emisyon hedefine geçişinde kilit bir bileşendir. Burada, güvenli ve verimli çalışmasını sağlayan sensör teknolojisine bakıyoruz.
Rüzgar türbinlerinin ortalama ömrü 25 yıldır ve sensörler, türbinlerin bu ömrü tamamlamasında önemli bir rol oynar. Rüzgar hızı, titreşim, sıcaklık ve daha fazlasını ölçerek, bu küçük cihazlar rüzgar türbinlerinin güvenli ve verimli bir şekilde çalışmasını sağlar.
Rüzgar türbinlerinin ekonomik olarak da uygulanabilir olması gerekir. Aksi takdirde, kullanımları diğer temiz enerji biçimlerine veya hatta fosil yakıt enerjisine göre daha az pratik olarak değerlendirilecektir. Sensörler, rüzgar enerjisi santrali operatörlerinin en yüksek güç üretimini elde etmek için kullanabileceği performans verileri sağlayabilir.
Rüzgar türbinleri için en temel sensör teknolojisi rüzgarı, titreşimi, yer değiştirmeyi, sıcaklığı ve fiziksel stresi algılar. Aşağıdaki sensörler, temel koşulları belirlemeye ve koşulların temel koşullardan önemli ölçüde sapmasını tespit etmeye yardımcı olur.
Rüzgar hızını ve yönünü belirleme yeteneği, rüzgar santrallerinin ve tek tek türbinlerin performansını değerlendirmek için kritik öneme sahiptir. Çeşitli rüzgar sensörlerini değerlendirirken ana kriterler hizmet ömrü, güvenilirlik, işlevsellik ve dayanıklılıktır.
Modern rüzgar sensörlerinin çoğu mekanik veya ultrasoniktir. Mekanik anemometreler, hızı ve yönü belirlemek için dönen bir kap ve kanat kullanır. Ultrasonik sensörler, sensör ünitesinin bir tarafından diğer taraftaki alıcıya ultrasonik darbeler gönderir. Alınan sinyal ölçülerek rüzgar hızı ve yönü belirlenir.
Birçok operatör, yeniden kalibrasyon gerektirmemeleri nedeniyle ultrasonik rüzgar sensörlerini tercih etmektedir. Bu da, bakımın zor olduğu yerlere yerleştirilmelerine olanak tanır.
Titreşimlerin ve her türlü hareketin tespiti, rüzgar türbinlerinin bütünlüğünü ve performansını izlemek için kritik öneme sahiptir. İvmeölçerler, yataklardaki ve dönen bileşenlerdeki titreşimleri izlemek için yaygın olarak kullanılır. LiDAR sensörleri ise genellikle kule titreşimlerini izlemek ve zaman içindeki herhangi bir hareketi takip etmek için kullanılır.
Bazı ortamlarda, türbin gücünü iletmek için kullanılan bakır bileşenler büyük miktarda ısı üretebilir ve tehlikeli yanıklara neden olabilir. Sıcaklık sensörleri, aşırı ısınmaya yatkın iletken bileşenleri izleyebilir ve otomatik veya manuel arıza giderme önlemleriyle hasarı önleyebilir.
Rüzgar türbinleri, sürtünmeyi önlemek için tasarlanır, üretilir ve yağlanır. Sürtünmeyi önlemenin en önemli alanlarından biri, öncelikle şaft ile ilgili yataklar arasında kritik bir mesafenin korunmasıyla sağlanan tahrik şaftı çevresidir.
Girdap akımı sensörleri genellikle "yatak boşluğunu" izlemek için kullanılır. Boşluk azalırsa, yağlama da azalır; bu da verimliliğin düşmesine ve türbinin hasar görmesine yol açabilir. Girdap akımı sensörleri, bir nesne ile referans noktası arasındaki mesafeyi belirler. Sıvılara, basınca ve sıcaklığa dayanıklı olmaları, onları zorlu ortamlarda yatak boşluklarını izlemek için ideal hale getirir.
Veri toplama ve analiz, günlük operasyonlar ve uzun vadeli planlama için kritik öneme sahiptir. Sensörlerin modern bir bulut altyapısına bağlanması, rüzgar enerjisi santrali verilerine erişim ve üst düzey kontrol sağlar. Modern analitik yöntemler, değerli bilgiler sağlamak ve otomatik performans uyarıları oluşturmak için son operasyonel verileri geçmiş verilerle birleştirebilir.
Sensör teknolojisindeki son yenilikler, verimliliği artırmayı, maliyetleri düşürmeyi ve sürdürülebilirliği iyileştirmeyi vaat ediyor. Bu gelişmeler yapay zeka, süreç otomasyonu, dijital ikizler ve akıllı izleme ile ilgilidir.
Diğer birçok süreçte olduğu gibi, yapay zeka da sensör verilerinin işlenmesini büyük ölçüde hızlandırarak daha fazla bilgi sağlamayı, verimliliği artırmayı ve maliyetleri düşürmeyi mümkün kılmıştır. Yapay zekanın doğası gereği, zamanla daha fazla bilgi sağlayacaktır. Süreç otomasyonu, sensör verilerini, otomatik işlemeyi ve programlanabilir mantık denetleyicilerini kullanarak kanat açısını, güç çıkışını ve daha fazlasını otomatik olarak ayarlar. Birçok girişim, bu süreçleri otomatikleştirmek ve teknolojinin kullanımını kolaylaştırmak için bulut bilişimi ekliyor. Rüzgar türbini sensör verilerindeki yeni trendler, süreçle ilgili sorunların ötesine uzanıyor. Rüzgar türbinlerinden toplanan veriler artık türbinlerin ve diğer rüzgar çiftliği bileşenlerinin dijital ikizlerini oluşturmak için kullanılıyor. Dijital ikizler, simülasyonlar oluşturmak ve karar verme sürecine yardımcı olmak için kullanılabilir. Bu teknoloji, rüzgar çiftliği planlaması, türbin tasarımı, adli tıp, sürdürülebilirlik ve daha birçok alanda paha biçilmezdir. Bu, özellikle araştırmacılar, üreticiler ve servis teknisyenleri için çok değerlidir.
Yayın tarihi: 26 Mart 2024