La potenza dietro le turbine

Il Regno Unito è un paese ventoso, ma le sue condizioni a volte inospitali offrono una fonte sostenibile di energia che potrebbe alimentare il Regno Unito più volte. Una moderna turbina eolica da 2,5 MW nel Regno Unito genera in genere 6,5 milioni di unità di elettricità ogni anno, sufficienti per preparare 230 milioni di tazze di tè come conforto contro il clima.

Per sfruttare al massimo il potenziale di questa potente risorsa naturale, è attualmente in corso un dibattito tra gli ingegneri sulle migliori opzioni per il controllo delle turbine eoliche: tramite riduttore, trasmissione diretta o una soluzione ibrida tra le due. Qualunque sia l’esito, oltre 80% di turbine installate utilizzano riduttori convenzionali e questa tecnologia è destinata a svolgere un ruolo importante anche in futuro. La sfida per i progettisti consiste nello sviluppare componenti in grado di gestire turbine sempre più grandi, con una potenza in costante crescita, il che sta aumentando lo sforzo a cui sono sottoposti i componenti del riduttore.

Le crescenti esigenze poste alle turbine non fanno che sottolineare come una parte essenziale di qualsiasi programma di manutenzione preventiva per i parchi eolici sia l'applicazione della tecnologia di monitoraggio delle vibrazioni. Le parti rotanti dei generatori delle turbine eoliche devono essere monitorate continuamente per segnalare l'usura dei cuscinetti e dei componenti e, poiché le turbine eoliche sono spesso installate in luoghi remoti con costi elevati in caso di guasti, è fondamentale poter determinare i problemi potenziali prima che si verifichino, in modo da poter intraprendere azioni correttive. Implementando con successo un'efficace strategia di monitoraggio delle vibrazioni, gli ingegneri prolungheranno la durata delle apparecchiature e ridurranno al minimo i costi di manutenzione e fermo macchina.

Hansford Sensors ha fornito molte migliaia di accelerometri in tutto il mondo agli operatori di turbine eoliche. Ad esempio, gli accelerometri a bassa frequenza si sono dimostrati una soluzione eccellente. Gli accelerometri, a seconda delle esigenze del cliente, sono componenti da 100 mV/g o con specifiche di maggiore sensibilità da 250 o 500 mV/g. Questi servono a monitorare gli aspetti a bassa velocità del generatore, come ad esempio gli alberi di uscita. La maggior parte dei progetti ha comportato la fornitura di una scatola di giunzione locale (HS-JE), che ospita i cavi dell'accelerometro sulla sommità della turbina eolica. A seconda della configurazione esatta, viene collegato un cavo multipolare che viene fatto scendere fino al livello del suolo per essere terminato nel sistema di monitoraggio online. I programmi online consentono agli operatori di monitorare le condizioni della turbina in tempo reale utilizzando qualsiasi computer o dispositivo portatile con accesso a internet. Utilizzando queste informazioni, il sistema di monitoraggio delle condizioni può quindi fornire una panoramica accurata delle prestazioni che identificherà i guasti e prevederà i malfunzionamenti prima che si verifichino. Ciò consente quindi agli operatori di sviluppare un'efficace strategia di manutenzione predittiva, che in ultima analisi permette di realizzare notevoli risparmi in termini di tempo, risorse e denaro.

La potenza dietro le turbine eoliche deriva non solo dalla forza elementare del vento stesso, ma anche dal sistema di monitoraggio delle vibrazioni che massimizza il beneficio di tale potenza.