Optimización del rendimiento de las turbinas eólicas con soluciones de sensores

Las turbinas eólicas son un componente clave en la transición mundial hacia el cero neto.Aquí analizamos la tecnología de sensores que garantiza su funcionamiento seguro y eficiente.
Las turbinas eólicas tienen una vida útil de 25 años y los sensores desempeñan un papel clave para garantizar que las turbinas alcancen su esperanza de vida.Al medir la velocidad del viento, la vibración, la temperatura y más, estos pequeños dispositivos garantizan que las turbinas eólicas funcionen de forma segura y eficiente.
Las turbinas eólicas también deben ser económicamente viables.De lo contrario, su uso se considerará menos práctico que el uso de otras formas de energía limpia o incluso de combustibles fósiles.Los sensores pueden proporcionar datos de rendimiento que los operadores de parques eólicos pueden utilizar para lograr la producción máxima de energía.
La tecnología de sensores más básica para turbinas eólicas detecta el viento, la vibración, el desplazamiento, la temperatura y el estrés físico.Los siguientes sensores ayudan a establecer condiciones de referencia y detectar cuando las condiciones se desvían significativamente de las de referencia.
La capacidad de determinar la velocidad y dirección del viento es fundamental para evaluar el rendimiento de los parques eólicos y las turbinas individuales.La vida útil, la fiabilidad, la funcionalidad y la durabilidad son los criterios principales a la hora de evaluar distintos sensores de viento.
La mayoría de los sensores de viento modernos son mecánicos o ultrasónicos.Los anemómetros mecánicos utilizan una copa y una paleta giratorias para determinar la velocidad y la dirección.Los sensores ultrasónicos envían pulsos ultrasónicos desde un lado de la unidad del sensor a un receptor en el otro lado.La velocidad y dirección del viento se determinan midiendo la señal recibida.
Muchos operadores prefieren los sensores de viento ultrasónicos porque no requieren recalibración.Esto permite colocarlos en lugares donde el mantenimiento es difícil.
Detectar vibraciones y cualquier movimiento es fundamental para monitorear la integridad y el rendimiento de las turbinas eólicas.Los acelerómetros se utilizan comúnmente para monitorear las vibraciones dentro de rodamientos y componentes giratorios.Los sensores LiDAR se utilizan a menudo para monitorear las vibraciones de las torres y rastrear cualquier movimiento a lo largo del tiempo.
En algunos entornos, los componentes de cobre utilizados para transmitir la potencia de las turbinas pueden generar grandes cantidades de calor y provocar quemaduras peligrosas.Los sensores de temperatura pueden monitorear componentes conductores que son propensos a sobrecalentarse y prevenir daños mediante medidas de resolución de problemas automáticas o manuales.
Las turbinas eólicas están diseñadas, fabricadas y lubricadas para evitar la fricción.Una de las áreas más importantes para evitar la fricción es alrededor del eje impulsor, lo que se logra principalmente manteniendo una distancia crítica entre el eje y sus cojinetes asociados.
Los sensores de corrientes de Foucault se utilizan a menudo para controlar el "juego de rodamientos".Si la holgura disminuye, la lubricación disminuirá, lo que puede provocar una reducción de la eficiencia y daños a la turbina.Los sensores de corrientes de Foucault determinan la distancia entre un objeto y un punto de referencia.Son capaces de soportar fluidos, presión y temperatura, lo que los hace ideales para monitorear las holguras de los rodamientos en entornos hostiles.
La recopilación y el análisis de datos son fundamentales para las operaciones diarias y la planificación a largo plazo.La conexión de sensores a una infraestructura moderna en la nube proporciona acceso a los datos de los parques eólicos y un control de alto nivel.Los análisis modernos pueden combinar datos operativos recientes con datos históricos para proporcionar información valiosa y generar alertas de rendimiento automatizadas.
Las recientes innovaciones en tecnología de sensores prometen mejorar la eficiencia, reducir costos y mejorar la sostenibilidad.Estos avances están relacionados con la inteligencia artificial, la automatización de procesos, los gemelos digitales y la monitorización inteligente.
Como muchos otros procesos, la inteligencia artificial ha acelerado enormemente el procesamiento de datos de sensores para proporcionar más información, mejorar la eficiencia y reducir costos.La naturaleza de la IA significa que proporcionará más información con el tiempo.La automatización de procesos utiliza datos de sensores, procesamiento automatizado y controladores lógicos programables para ajustar automáticamente el tono, la salida de potencia y más.Muchas nuevas empresas están agregando computación en la nube para automatizar estos procesos y hacer que la tecnología sea más fácil de usar.Las nuevas tendencias en los datos de sensores de turbinas eólicas van más allá de las cuestiones relacionadas con los procesos.Los datos recopilados de las turbinas eólicas ahora se utilizan para crear gemelos digitales de turbinas y otros componentes de los parques eólicos.Los gemelos digitales se pueden utilizar para crear simulaciones y ayudar en el proceso de toma de decisiones.Esta tecnología es invaluable en la planificación de parques eólicos, el diseño de turbinas, la ciencia forense, la sostenibilidad y más.Esto es especialmente valioso para investigadores, fabricantes y técnicos de servicio.