Tua-bin gió là một thành phần quan trọng trong quá trình chuyển đổi sang mục tiêu phát thải ròng bằng 0 của thế giới. Ở đây, chúng ta sẽ xem xét công nghệ cảm biến đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của nó.
Tua-bin gió có tuổi thọ lên đến 25 năm, và các cảm biến đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tua-bin đạt được tuổi thọ mong muốn. Bằng cách đo tốc độ gió, độ rung, nhiệt độ và nhiều yếu tố khác, những thiết bị nhỏ bé này đảm bảo tua-bin gió hoạt động an toàn và hiệu quả.
Tua-bin gió cũng cần phải khả thi về mặt kinh tế. Nếu không, việc sử dụng chúng sẽ bị coi là kém thực tế hơn so với các dạng năng lượng sạch khác, thậm chí là năng lượng nhiên liệu hóa thạch. Cảm biến có thể cung cấp dữ liệu hiệu suất mà các nhà vận hành trang trại gió có thể sử dụng để đạt được sản lượng điện cực đại.
Công nghệ cảm biến cơ bản nhất cho tuabin gió là phát hiện gió, độ rung, độ dịch chuyển, nhiệt độ và ứng suất vật lý. Các cảm biến sau đây giúp thiết lập các điều kiện cơ sở và phát hiện khi điều kiện lệch đáng kể so với điều kiện cơ sở.
Khả năng xác định tốc độ và hướng gió rất quan trọng để đánh giá hiệu suất của các trang trại gió và từng tua-bin. Tuổi thọ, độ tin cậy, chức năng và độ bền là những tiêu chí chính khi đánh giá các loại cảm biến gió khác nhau.
Hầu hết các cảm biến gió hiện đại là loại cơ học hoặc siêu âm. Máy đo gió cơ học sử dụng cốc và cánh quạt xoay để xác định tốc độ và hướng gió. Cảm biến siêu âm gửi xung siêu âm từ một bên của bộ cảm biến đến bộ thu ở phía bên kia. Tốc độ và hướng gió được xác định bằng cách đo tín hiệu nhận được.
Nhiều nhà khai thác ưa chuộng cảm biến gió siêu âm vì chúng không cần hiệu chuẩn lại. Điều này cho phép lắp đặt ở những nơi khó bảo trì.
Việc phát hiện rung động và bất kỳ chuyển động nào cũng rất quan trọng để theo dõi tính toàn vẹn và hiệu suất của tua-bin gió. Máy đo gia tốc thường được sử dụng để theo dõi rung động trong ổ trục và các bộ phận quay. Cảm biến LiDAR thường được sử dụng để theo dõi rung động của tháp và theo dõi mọi chuyển động theo thời gian.
Trong một số môi trường, các thành phần đồng được sử dụng để truyền tải công suất tuabin có thể sinh ra lượng nhiệt lớn, gây bỏng nguy hiểm. Cảm biến nhiệt độ có thể theo dõi các thành phần dẫn điện dễ bị quá nhiệt và ngăn ngừa hư hỏng thông qua các biện pháp khắc phục sự cố tự động hoặc thủ công.
Tua-bin gió được thiết kế, sản xuất và bôi trơn để ngăn ngừa ma sát. Một trong những khu vực quan trọng nhất để ngăn ngừa ma sát là xung quanh trục truyền động, chủ yếu đạt được điều này bằng cách duy trì khoảng cách quan trọng giữa trục và ổ trục liên quan.
Cảm biến dòng điện xoáy thường được sử dụng để theo dõi "khe hở ổ trục". Nếu khe hở giảm, khả năng bôi trơn sẽ giảm, điều này có thể dẫn đến giảm hiệu suất và hư hỏng tuabin. Cảm biến dòng điện xoáy xác định khoảng cách giữa vật thể và điểm tham chiếu. Chúng có khả năng chịu được chất lỏng, áp suất và nhiệt độ, lý tưởng để theo dõi khe hở ổ trục trong môi trường khắc nghiệt.
Việc thu thập và phân tích dữ liệu rất quan trọng cho hoạt động hàng ngày và lập kế hoạch dài hạn. Việc kết nối các cảm biến với cơ sở hạ tầng đám mây hiện đại cho phép truy cập dữ liệu trang trại gió và kiểm soát cấp cao. Phân tích hiện đại có thể kết hợp dữ liệu vận hành gần đây với dữ liệu lịch sử để cung cấp thông tin chi tiết có giá trị và tạo cảnh báo hiệu suất tự động.
Những cải tiến gần đây trong công nghệ cảm biến hứa hẹn sẽ cải thiện hiệu quả, giảm chi phí và nâng cao tính bền vững. Những tiến bộ này liên quan đến trí tuệ nhân tạo, tự động hóa quy trình, bản sao số và giám sát thông minh.
Giống như nhiều quy trình khác, trí tuệ nhân tạo đã tăng tốc đáng kể quá trình xử lý dữ liệu cảm biến để cung cấp thêm thông tin, cải thiện hiệu quả và giảm chi phí. Bản chất của AI có nghĩa là nó sẽ cung cấp nhiều thông tin hơn theo thời gian. Tự động hóa quy trình sử dụng dữ liệu cảm biến, xử lý tự động và bộ điều khiển logic lập trình để tự động điều chỉnh độ cao, công suất đầu ra, v.v. Nhiều công ty khởi nghiệp đang bổ sung điện toán đám mây để tự động hóa các quy trình này nhằm giúp công nghệ dễ sử dụng hơn. Các xu hướng mới trong dữ liệu cảm biến tuabin gió vượt ra ngoài các vấn đề liên quan đến quy trình. Dữ liệu thu thập được từ tuabin gió hiện đang được sử dụng để tạo bản sao kỹ thuật số của tuabin và các thành phần khác của trang trại gió. Bản sao kỹ thuật số có thể được sử dụng để tạo mô phỏng và hỗ trợ quá trình ra quyết định. Công nghệ này vô cùng quý giá trong việc lập kế hoạch trang trại gió, thiết kế tuabin, pháp y, tính bền vững, v.v. Điều này đặc biệt có giá trị đối với các nhà nghiên cứu, nhà sản xuất và kỹ thuật viên dịch vụ.
Thời gian đăng: 26-03-2024