การเพิ่มประสิทธิภาพกังหันลมด้วยโซลูชันเซ็นเซอร์

กังหันลมเป็นส่วนประกอบสำคัญในการเปลี่ยนผ่านของโลกไปสู่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ ในที่นี้เราจะมาดูเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ที่ช่วยให้การทำงานปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
กังหันลมมีอายุการใช้งานประมาณ 25 ปี และเซ็นเซอร์มีบทบาทสำคัญในการทำให้กังหันลมมีอายุการใช้งานตามที่กำหนด โดยการวัดความเร็วลม การสั่นสะเทือน อุณหภูมิ และอื่นๆ อุปกรณ์ขนาดเล็กเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่ากังหันลมทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
กังหันลมจำเป็นต้องมีความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจด้วย มิเช่นนั้น การใช้งานจะถูกมองว่าไม่เหมาะสมเท่ากับการใช้พลังงานสะอาดรูปแบบอื่น หรือแม้แต่พลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิล เซ็นเซอร์สามารถให้ข้อมูลประสิทธิภาพที่ผู้ประกอบการฟาร์มกังหันลมสามารถนำไปใช้เพื่อให้บรรลุเป้าหมายการผลิตพลังงานสูงสุดได้
เทคโนโลยีเซ็นเซอร์พื้นฐานที่สุดสำหรับกังหันลมตรวจจับลม การสั่นสะเทือน การเคลื่อนที่ อุณหภูมิ และความเครียดทางกายภาพ เซ็นเซอร์ต่อไปนี้ช่วยสร้างสภาวะพื้นฐานและตรวจจับเมื่อสภาวะเบี่ยงเบนไปจากสภาวะพื้นฐานอย่างมีนัยสำคัญ
ความสามารถในการกำหนดความเร็วและทิศทางลมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประเมินประสิทธิภาพของฟาร์มกังหันลมและกังหันลมแต่ละตัว อายุการใช้งาน ความน่าเชื่อถือ การทำงาน และความทนทาน เป็นเกณฑ์หลักในการประเมินเซ็นเซอร์วัดลมชนิดต่างๆ
เครื่องวัดความเร็วลมสมัยใหม่ส่วนใหญ่เป็นแบบกลไกหรือแบบอัลตราโซนิก เครื่องวัดความเร็วลมแบบกลไกใช้ถ้วยและใบพัดหมุนเพื่อวัดความเร็วและทิศทาง ส่วนเครื่องวัดความเร็วลมแบบอัลตราโซนิกจะส่งคลื่นอัลตราโซนิกจากด้านหนึ่งของตัวเซ็นเซอร์ไปยังตัวรับสัญญาณอีกด้านหนึ่ง ความเร็วและทิศทางลมจะถูกกำหนดโดยการวัดสัญญาณที่ได้รับ
ผู้ใช้งานจำนวนมากนิยมใช้เซ็นเซอร์วัดลมแบบอัลตราโซนิก เนื่องจากไม่จำเป็นต้องปรับเทียบใหม่ ทำให้สามารถติดตั้งในบริเวณที่ยากต่อการบำรุงรักษาได้
การตรวจจับการสั่นสะเทือนและการเคลื่อนไหวใดๆ เป็นสิ่งสำคัญในการตรวจสอบความสมบูรณ์และประสิทธิภาพของกังหันลม โดยทั่วไปแล้วจะใช้เครื่องวัดความเร่งในการตรวจสอบการสั่นสะเทือนภายในแบริ่งและชิ้นส่วนที่หมุนได้ ส่วนเซ็นเซอร์ LiDAR มักใช้ในการตรวจสอบการสั่นสะเทือนของเสาและติดตามการเคลื่อนไหวต่างๆ ตลอดเวลา
ในบางสภาพแวดล้อม ชิ้นส่วนทองแดงที่ใช้ในการส่งกำลังไฟฟ้าจากกังหันอาจก่อให้เกิดความร้อนสูงมาก ทำให้เกิดแผลไหม้ที่เป็นอันตรายได้ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิสามารถตรวจสอบชิ้นส่วนนำไฟฟ้าที่อาจเกิดความร้อนสูงเกินไป และป้องกันความเสียหายผ่านมาตรการแก้ไขปัญหาอัตโนมัติหรือด้วยตนเอง
กังหันลมได้รับการออกแบบ ผลิต และหล่อลื่นเพื่อป้องกันแรงเสียดทาน หนึ่งในบริเวณที่สำคัญที่สุดในการป้องกันแรงเสียดทานคือบริเวณเพลาขับ ซึ่งทำได้โดยการรักษาระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างเพลาและแบริ่งที่เกี่ยวข้องเป็นหลัก
เซ็นเซอร์กระแสไหลวนมักใช้ในการตรวจสอบ "ระยะห่างของแบริ่ง" หากระยะห่างลดลง การหล่อลื่นจะลดลง ซึ่งอาจนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ลดลงและความเสียหายต่อกังหัน เซ็นเซอร์กระแสไหลวนจะวัดระยะห่างระหว่างวัตถุกับจุดอ้างอิง พวกมันสามารถทนต่อของเหลว ความดัน และอุณหภูมิ ทำให้เหมาะสำหรับการตรวจสอบระยะห่างของแบริ่งในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
การรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการดำเนินงานประจำวันและการวางแผนระยะยาว การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์เข้ากับโครงสร้างพื้นฐานคลาวด์ที่ทันสมัยช่วยให้เข้าถึงข้อมูลฟาร์มกังหันลมและควบคุมได้ในระดับสูง การวิเคราะห์ข้อมูลสมัยใหม่สามารถผสานรวมข้อมูลการดำเนินงานล่าสุดกับข้อมูลในอดีตเพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าและสร้างการแจ้งเตือนประสิทธิภาพโดยอัตโนมัติ
นวัตกรรมล่าสุดในเทคโนโลยีเซ็นเซอร์มีแนวโน้มที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ ลดต้นทุน และเพิ่มความยั่งยืน ความก้าวหน้าเหล่านี้เกี่ยวข้องกับปัญญาประดิษฐ์ ระบบอัตโนมัติในกระบวนการผลิต ดิจิทัลทวิน และการตรวจสอบอัจฉริยะ
เช่นเดียวกับกระบวนการอื่นๆ ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ได้เร่งการประมวลผลข้อมูลจากเซ็นเซอร์อย่างมาก เพื่อให้ได้ข้อมูลมากขึ้น ปรับปรุงประสิทธิภาพ และลดต้นทุน ธรรมชาติของ AI หมายความว่ามันจะให้ข้อมูลมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเวลาผ่านไป การทำงานอัตโนมัติของกระบวนการใช้ข้อมูลจากเซ็นเซอร์ การประมวลผลอัตโนมัติ และตัวควบคุมลอจิกแบบโปรแกรมได้ (PLC) เพื่อปรับมุมใบพัด กำลังไฟฟ้า และอื่นๆ โดยอัตโนมัติ สตาร์ทอัพหลายแห่งกำลังเพิ่มการประมวลผลบนคลาวด์เพื่อทำให้กระบวนการเหล่านี้เป็นไปโดยอัตโนมัติ เพื่อให้เทคโนโลยีใช้งานง่ายขึ้น แนวโน้มใหม่ๆ ในข้อมูลเซ็นเซอร์กังหันลมขยายไปไกลกว่าประเด็นที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ ข้อมูลที่รวบรวมจากกังหันลมกำลังถูกนำมาใช้เพื่อสร้างแบบจำลองดิจิทัลของกังหันและส่วนประกอบอื่นๆ ของฟาร์มกังหันลม แบบจำลองดิจิทัลสามารถใช้สร้างการจำลองและช่วยในการตัดสินใจ เทคโนโลยีนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในการวางแผนฟาร์มกังหันลม การออกแบบกังหัน การตรวจสอบทางนิติวิทยาศาสตร์ ความยั่งยืน และอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีประโยชน์สำหรับนักวิจัย ผู้ผลิต และช่างเทคนิคบริการ