Optimierung der Leistung von Windkraftanlagen mit Sensorlösungen

Windkraftanlagen sind eine Schlüsselkomponente beim weltweiten Übergang zu Netto-Null.Hier betrachten wir die Sensortechnologie, die ihren sicheren und effizienten Betrieb gewährleistet.
Windkraftanlagen haben eine Lebenserwartung von 25 Jahren und Sensoren spielen eine Schlüsselrolle dabei, dass die Turbinen ihre Lebenserwartung erreichen.Durch die Messung von Windgeschwindigkeit, Vibration, Temperatur und mehr sorgen diese winzigen Geräte dafür, dass Windkraftanlagen sicher und effizient arbeiten.
Windkraftanlagen müssen auch wirtschaftlich sein.Andernfalls wird ihre Verwendung als weniger praktisch angesehen als die Verwendung anderer Formen sauberer Energie oder sogar Energie aus fossilen Brennstoffen.Sensoren können Leistungsdaten liefern, die Windparkbetreiber nutzen können, um Spitzenstromproduktion zu erreichen.
Die grundlegendste Sensorik für Windkraftanlagen erfasst Wind, Vibration, Verschiebung, Temperatur und physikalische Belastung.Die folgenden Sensoren helfen dabei, die Grundbedingungen festzulegen und zu erkennen, wenn die Bedingungen erheblich von den Grundbedingungen abweichen.
Die Fähigkeit, Windgeschwindigkeit und -richtung zu bestimmen, ist für die Beurteilung der Leistung von Windparks und einzelnen Turbinen von entscheidender Bedeutung.Lebensdauer, Zuverlässigkeit, Funktionalität und Langlebigkeit sind die Hauptkriterien bei der Bewertung verschiedener Windsensoren.
Die meisten modernen Windsensoren sind mechanisch oder Ultraschall.Mechanische Anemometer verwenden einen rotierenden Becher und ein Flügelrad, um Geschwindigkeit und Richtung zu bestimmen.Ultraschallsensoren senden Ultraschallimpulse von einer Seite der Sensoreinheit an einen Empfänger auf der anderen Seite.Windgeschwindigkeit und -richtung werden durch Messung des empfangenen Signals bestimmt.
Viele Betreiber bevorzugen Ultraschall-Windsensoren, da diese nicht neu kalibriert werden müssen.Dadurch können sie an Orten platziert werden, an denen die Wartung schwierig ist.
Die Erkennung von Vibrationen und Bewegungen ist für die Überwachung der Integrität und Leistung von Windkraftanlagen von entscheidender Bedeutung.Beschleunigungsmesser werden üblicherweise zur Überwachung von Vibrationen in Lagern und rotierenden Komponenten verwendet.LiDAR-Sensoren werden häufig verwendet, um Turmvibrationen zu überwachen und Bewegungen im Zeitverlauf zu verfolgen.
In manchen Umgebungen können die Kupferkomponenten, die zur Übertragung der Turbinenleistung verwendet werden, große Hitzemengen erzeugen, die zu gefährlichen Verbrennungen führen können.Temperatursensoren können leitfähige Bauteile, die zur Überhitzung neigen, überwachen und Schäden durch automatische oder manuelle Fehlerbehebungsmaßnahmen verhindern.
Windkraftanlagen werden so konstruiert, hergestellt und geschmiert, dass Reibung vermieden wird.Einer der wichtigsten Bereiche zur Vermeidung von Reibung ist die Umgebung der Antriebswelle, was vor allem durch die Einhaltung eines kritischen Abstands zwischen der Welle und den zugehörigen Lagern erreicht wird.
Zur Überwachung des „Lagerspiels“ werden häufig Wirbelstromsensoren eingesetzt.Wenn das Spiel kleiner wird, nimmt die Schmierung ab, was zu einer verminderten Effizienz und Schäden an der Turbine führen kann.Wirbelstromsensoren ermitteln den Abstand zwischen einem Objekt und einem Referenzpunkt.Sie sind flüssigkeits-, druck- und temperaturbeständig und eignen sich daher ideal für die Überwachung von Lagerspielen in rauen Umgebungen.
Die Datenerfassung und -analyse ist für den täglichen Betrieb und die langfristige Planung von entscheidender Bedeutung.Die Anbindung von Sensoren an eine moderne Cloud-Infrastruktur ermöglicht den Zugriff auf Windparkdaten und eine umfassende Steuerung.Moderne Analysen können aktuelle Betriebsdaten mit historischen Daten kombinieren, um wertvolle Erkenntnisse zu liefern und automatisierte Leistungswarnungen zu generieren.
Jüngste Innovationen in der Sensortechnologie versprechen eine Verbesserung der Effizienz, eine Kostensenkung und eine Verbesserung der Nachhaltigkeit.Diese Fortschritte beziehen sich auf künstliche Intelligenz, Prozessautomatisierung, digitale Zwillinge und intelligente Überwachung.
Wie viele andere Prozesse hat künstliche Intelligenz die Verarbeitung von Sensordaten erheblich beschleunigt, um mehr Informationen bereitzustellen, die Effizienz zu verbessern und Kosten zu senken.Es liegt in der Natur der KI, dass sie im Laufe der Zeit mehr Informationen liefert.Die Prozessautomatisierung nutzt Sensordaten, automatisierte Verarbeitung und speicherprogrammierbare Steuerungen, um Tonhöhe, Leistungsabgabe und mehr automatisch anzupassen.Viele Startups integrieren Cloud Computing, um diese Prozesse zu automatisieren und die Technologie benutzerfreundlicher zu machen.Neue Trends bei Sensordaten von Windkraftanlagen gehen über prozessbezogene Probleme hinaus.Die von Windkraftanlagen gesammelten Daten werden nun zur Erstellung digitaler Zwillinge von Turbinen und anderen Windparkkomponenten verwendet.Mithilfe digitaler Zwillinge können Simulationen erstellt und Entscheidungsprozesse unterstützt werden.Diese Technologie ist für die Windparkplanung, das Turbinendesign, die Forensik, Nachhaltigkeit und mehr von unschätzbarem Wert.Dies ist besonders wertvoll für Forscher, Hersteller und Servicetechniker.