Βελτιστοποίηση διάρκειας ζωής των ανεμογεννητριών

Οι ανεμογεννήτριες είναι η κατασκευή με το υψηλότερο αριθμό κύκλων φόρτισης (load cycles). Κατά τον σχεδιασμό λαμβάνονται ως δεδομένο 1 δισεκατομμύριο κύκλοι φόρτισης (2ο έρχεται το ελικόπτερο με 100 εκατομμύρια κύκλους φόρτισης).

Οι δονήσεις που αναπτύσσονται στα πτερύγια και στον πύργο των ανεμογεννητριών σε κάθε κύκλο φόρτισης προκαλούν φθορές που μειώνουν το προσδόκιμο λειτουργίας της ανεμογεννήτριας. 

Οι δονήσεις (πέρα από ενδεχόμενες κατασκευαστικές ατέλειες) μπορούν να προκληθούν από προσωρινά καιρικά φαινόμενα (βροχή, αέρας, χιόνι κλπ.) ή από φθορά των μηχανικών μερών της ανεμογεννήτριας.

Η εκτίμηση για το προσδόκιμο λειτουργίας γίνεται συνήθως με βάση τα ανεμολογικά δεδομένα με αποτέλεσμα ο επενδυτής να μην έχει ακριβή εικόνα για τη συνολική φθορά της ανεμογεννήτριας και για το πότε θα πρέπει να προβεί σε αντικατάσταση ή γενική ανακατασκευή. 

Το Σύστημα Παρακολούθησης Δονήσεων του πύργου και των θεμελίων Structural Health Monitoring (SHM)Tower της Woelfel, παρέχει real-time ενημέρωση για τις δονήσεις (ταχύτητα, επιτάχυνση, πλάτος ταλάντωσης κλπ.) που αναπτύσσονται στην ανεμογεννήτρια. Όταν οι δονήσεις υπερβαίνουν τις οριακές τιμές, που ορίζει ο μηχανικός του έργου,το σύστημα SHM ενημερώνει, ώστε να διακόπτεται η λειτουργία της ανεμογεννήτριας και να αποφεύγονται φθορές, αυξάνοντας το προσδόκιμο λειτουργίας της.

Το σύστημα SHM Tower της Woelfel εφαρμόζεται σε: 1. Νέες ανεμογεννήτριες: Όταν τοποθετείται κατά την κατασκευή της ανεμογεννήτριας, με βάση τα καταγεγραμμένα δεδομένα δίνει πρόγνωση για το προσδόκιμο λειτουργίας της ανεμογεννήτριας. 2. Υφιστάμενες ανεμογεννήτριες: Όταν τοποθετηθεί σε ανεμογεννήτρια που είναι ήδη σε λειτουργία (ακόμα και 15 χρόνια), με βάση τα νέα καταγεγραμμένα δεδομένα μπορεί να κάνει πρόβλεψη για την λειτουργία της ανεμογεννήτριας και το προσδόκιμο ζωής της.

Κατά αυτόν τον τρόπο παρακολουθούμε τiς δονήσεις στον πύργο και στα θεμέλια και περιορίζουμε την λειτουργία της ανεμογεννήτριας σε περιόδους όπου δεν προκαλούνται φθορές. Έτσι επιτυγχάνουμε αύξηση του προσδόκιμου λειτουργίας της Ανεμογεννήτριας και πρόβλεψη του εναπομείναντα χρόνου ζωής. 

a1.png

Συντάκτης: Κωνσταντίνος Δαδιώτης, PHD in Acoustics