Soluções de tecnologia de pesagem para turbinas eólicas: planejamento econômico e baixos tempos de inatividade

Nos últimos anos, foram vistas duas tendências principais no desenvolvimento da energia eólica:

  • Uma migração de parques eólicos terrestres para offshore
  • O desenvolvimento de estruturas cada vez maiores que são necessárias em condições operacionais offshore para atender a demanda por uma eficiência de geração de energia amplamente melhorada.

Esses desenvolvimentos tornam indispensável a pesagem de determinados componentes da turbina eólica. A pesagem precisa é um pré-requisito para determinar o peso total dos componentes de suporte estrutural e planejar os processos logísticos de maneira econômica. Podem evitar-se tempos de parada elevados através da pesagem precisa e otimização de componentes críticos, como pás de rotor e engrenagens.

A HBM fornece soluções de tecnologia de pesagem para as seguintes aplicações

  • Fornecedor único de serviços para Pesagem de Estruturas de Turbinas Eólicas

  • Pesagem de pás de rotor

  • Pesagem de engrenagens

Fornecedor único de serviços para Pesagem de Estruturas de Turbinas Eólicas

Um desafio frequente que os operadores de turbinas eólicas têm de enfrentar é a exigência de determinar o peso total dos componentes de suporte estrutural, de modo que os atrasos possam ser minimizados e os custos, significativamente reduzidos. Equipamentos de apoio adequados, como gruas e embarcações de transporte, que são um fator de custo significativo, precisam ser alocados antes da instalação. No entanto, os componentes de suporte estrutural de uma série podem variar substancialmente em termos de peso devido às tolerâncias de fabricação. Portanto, o peso não pode ser determinado através do cálculo usando, por exemplo, o Método dos Elementos Finitos.

A HBM é um provedor de serviço único para pesagem de turbinas eólicas offshore e muitas vezes usa transdutores de força de compressão de referência C18 com capacidade de até 5 MN por sensor. Estes transdutores de força oferecem uma excelente repetibilidade e estão disponíveis opcionalmente com um certificado de calibração DAkkS Classe 0.5 como o PERISO 376: 201. Alternativamente, transdutores de força tipo C6A extremamente compacto também pode ser usado. Estes são projetados para lidar com forças de compressão até 2 MN. Estes transdutores são adequados para utilização em ambientes hostis. Eles são livres de manutenção e podem até ser instalados em áreas difíceis de acessar. O serviço é fornecido no local (como pesagem "onsite") e requer muito pouco tempo. Além disso, a equipe de serviço da HBM verifica os cálculos antes de concluir o projeto.

A HBM esteve profundamente envolvida em projetos eólicos há quinze anos e tem sido um parceiro chave em cerca de 20 projetos de grande porte durante esse período. Alpha Ventus, primeiro parque eólico da Alemanha, compreendeu seis turbinas eólicas construídas com uma estrutura de casaco e outras seis turbinas eólicas com estrutura de tripé. A HBM foi um participante importante nas pesquisas FINO e RAVE inicial dentro do framework Alpha Ventus, que abriu o caminho para o primeiro parque eólico offshore da Alemanha.

 

Você conhece o peso morto da sua estrutura de suporte?

Os Serviços HBM:

  • Transdutores de força de compressão de referência até 5 MN de capacidade de carga por célula
  • Opção de com certificado de calibração DKD pela ISO376: Classe 0.5
  • Excelente repetibilidade garantida

Seus Benefícios: 

  • Serviço de pesagem "onsite" rápido para turbinas eólicas
  • Controle duplo de seus cálculos
  • Alocar navios e embarcações de transporte antes da instalação: minimizar os atrasos e reduzir seus custos.

Balanceamento: pesagem de pás do rotor

Um desequilíbrio em um rotor de turbina eólica resulta em excentricidade quando as pás do rotor estão girando. Se este desequilíbrio não for corrigido, isso pode levar ao afrouxamento de partes individuais. As pás do rotor devem ser equilibradas e todas elas devem ter o mesmo peso. Se o peso alvo não for atingido, massas precisam ser adicionadas ou removidas. O software permite calcular este estado de equilíbrio.

Células de carga extremamente precisas precisam ser conectadas à raiz e ponta da pá do rotor para facilitar a pesagem precisa das pás do rotor. Isto requer células de carga muito precisas. Uma vez que um processo de medição pode demorar até duas horas, são necessárias células de carga com uma fluência extremamente baixa. Células de carga do tipo shear beam Z7A   são adequadas para serem usadas nesta aplicação devido ao seu design particularmente robusto. Elas estão disponíveis com a classe de precisão C3, ou seja, com 3000 divisões de acordo com OIML R60. A célula de carga Z7A é feita de aço galvanizado e tem um grau de proteção IP67. Além disso, tem uma baixa altura de instalação e está em conformidade com os requisitos de EMC conforme a EN45501. Suas capacidades máximas variam de 500 kg a 10 t.

Pesagem de engrenagens, o elemento central da caixa de velocidades

A falha da turbina eólica resulta em tempos de indisponibilidade até várias semanas e altos custos de substituição, especialmente em aplicações offshore. Na maioria dos casos, toda a caixa de velocidades precisa ser substituída. As engrenagens estão situadas no núcleo da caixa de velocidades. A fabricação das engrenagens de forma precisa é essencial para a vida útil da caixa de velocidades como um todo. O peso das engrenagens também é considerado um parâmetro-chave para determinar a qualidade da produção. Semelhante ao método para estruturas de suporte, as engrenagens são pesadas de acordo com o método de 3 pontos, que envolve a instalação das engrenagens em três células de carga dispostas em ângulos de 120 graus entre si e um amplificador de precisão para obter a soma dos três pesos parciais.

Benefícios das Soluções de Tecnologia de Pesagem HBM

  • Processos logísticos mais rentáveis

  • Componentes otimizados

  • Diminuição dos tempos de parada

  • Vida útil mais longa

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