الجليد على توربينات الرياح، بدءًا من خسائر الطاقة إلى الأعطال الميكانيكية والكهربائية المخاطر الأمنية يؤدي هذا الوضع إلى تشغيل التوربينات أداء و كفاءة في حين تؤثر سلبا، يزيد من تكاليف التشغيل.
مضاد للتجمد (مضاد للتجمد) و إزالة الجليد (إزالة الجليد) إيجاد حلول لتقليل هذه المخاطر وإنشاء أنظمة اقتصادية وموثوقة. حل فعال هدايا.
حسنا، التطور السريع تكنولوجيا الطائرات بدون طيار كيف تُدمج هذه التكنولوجيا في هذه الاستراتيجيات؟ في هذه المقالة، سنناقش فوائد تقنية الطائرات بدون طيار. دورها المبتكر في منع تجمد توربينات الرياح وطرق إزالة الجليد سوف نكتشف معا.
لماذا يحدث الجليد على توربينات الرياح؟
إن تشغيل مزرعة الرياح يتطلب أكثر من مجرد تحديد مكان وضع التوربينات وتخطيط سرعة الرياح وترددها في الموقع. إنه معقد.
متنوع موارد، لتوربينات الرياح مناسب المناطق، توربينات صغيرة متوسط سرعة الرياح السنوية لا يقل عن 9 أميال في الساعة (ميل في الساعة) - أو 4.0 متر في الثانية (م/ث) - و توربينات كبيرة الحجم يشير إلى أن هناك مناطق حيث تبلغ سرعة الرياح 13 ميلاً في الساعة (5.8 متر/ثانية).
مستقيم و قمم التلال المستديرة, أسطح المياه و مدفوعة بالرياح و تسريع الممرات الجبلية، من بين المناطق المثالية لتوربينات الرياح. سرعة الرياح فوق سطح الأرض يتزايد مع ارتفاعه يتراوح ارتفاع توربينات الرياح الكبيرة عادةً من 500 قدم (حوالي 152 مترًا) إلى 900 قدم (حوالي 274 مترًا) توضع على أبراج بارتفاع.
ساينس دايركت وفقا للبيانات، في المناطق ذات المناخ الشمالي ونتيجة لزيادة كثافة الهواء الناجمة عن انخفاض درجات الحرارة، فإن طاقة الرياح المتاحة أقل منها في المناطق الأخرى. yaklaşık %10 daha fazladır.
بالنسبة لأول 1000 متر، ومع زيادة الارتفاع، تزداد سرعة الرياح بمقدار 0.1 متر/ثانية لكل 100 متر، يجعل المرتفعات العالية مناطق مثالية لتوربينات الرياحومع ذلك، على الرغم من أن الارتفاعات العالية توفر كفاءة أفضل، إلا أنها أيضًا يحمل معه خطر التجمد.
وتستمر محطات الطاقة التي تم بناؤها في مناطق الرياح الأكثر كفاءة في العالم في إيجاد حلول فعالة لمشكلة الجليد. الأكثر روعة و مبتكر من الأساليب التي حظيت باهتمام كبير في السنوات الأخيرة تقنية الطائرات بدون طيار. قبل الانتقال إلى تقنية الطائرات بدون طيار، يجب أن ندرس آثار الجليد على توربينات الرياح. مشاكل دعونا نفحص.
ما هي تأثيرات الجليد على توربينات الرياح؟
الجليد على توربينات الرياح ثلاثة مختلفة يعتمد التجمد، الذي ينقسم إلى تجمد داخل السحابة، وتجمد بسبب هطول الأمطار، وصقيع، على أسباب مختلفة.
- تجميد داخل السحابة:تحدث عندما تتجمد قطرات الماء المتجمدة عند الاصطدام بسطح أقل من 0 درجة مئوية.
- التجمد الناجم عن هطول الأمطارقد يكون سببها الثلج والمطر. قد يُسبب أضرارًا أكبر من التجمد داخل السحب.
- الصقيع: ويتشكل عادة عن طريق تصلب بخار الماء على سطح بارد أثناء ظروف الرياح المنخفضة.
إن الأضرار التي تلحق بتوربينات الرياح بسبب هذه الأنواع الثلاثة المختلفة من الجليد هي مرحلة تقييم الرياح إلى جانب عملية تشغيل محطات طاقة الرياح قد يؤثر.
أخطاء قياس الرياح
الجليد في توربينات الرياح وسرعة الرياح ölçüm hatalarını %30’a kadar çıkarabilir. (2) لقياس سرعة الرياح أثناء مرحلة تقييم توربينات الرياح أجهزة قياس سرعة الرياحلتحديد اتجاه الرياح صمامات اتجاهية ولقياس قيمة درجة حرارة الهواء أجهزة استشعار درجة الحرارة يتم استخدامه.
في الظروف الجليدية، يتراكم الجليد على هذه الأجهزة، يقيد حركة الأجهزة أو يتوقف تماماعلى سبيل المثال، إذا تراكم الجليد على الأجزاء الدوارة من مقياس سرعة الرياح، فلن يعمل الجهاز بشكل صحيح. لا يمكن العودة و قد يقيس سرعات الرياح بشكل غير دقيق.
ونتيجة لذلك، بسبب الجليد، قد تؤدي البيانات غير الصحيحة التي توفرها أجهزة القياس إلى الحصول على معلومات غير دقيقة حول مكان تركيب توربينات الرياح. قرارات خاطئة على سبيل المثال، قد تكون المنطقة التي يُعتقد أن سرعة الرياح فيها منخفضة تتمتع بالفعل بسرعة مناسبة، ولكن أخطاء القياس قد تخفي هذه الحقيقة.
خسائر الطاقة
يؤدي الجليد في توربينات الرياح إلى خسائر في الطاقة يؤثر سلبًا على أداء محطة الطاقةتتمتع شفرات توربينات الرياح بشكل خاص لتوجيه تدفق الهواء بشكل أفضل وتحسين إنتاج الطاقة. الملف الديناميكي الهوائي يسمح هذا التصميم للأجنحة بالحصول على أقصى طاقة من الرياح. يُعطل تراكم الجليد على سطح الجناح هذا التصميم الديناميكي الهوائي.
على سبيل المثال، تتحرك الأجنحة مع الريح الاتصال الأول تشكلت على الحافة الأمامية حتى كميات صغيرة من الجليد تؤثر بشكل خطير على الخصائص الديناميكية الهوائيةمع أن كمية الجليد على الأجنحة قد تبدو صغيرة، إلا أن تأثيرها قد يكون كبيرًا جدًا. عند نقطة التلامس الأولى، يتشكل الجليد مع تحرك الهواء على طول الجناح. يعطل التدفق السلس. المزيد من الأجنحة يقلل من الطفو وهذا أيضا يقلل من إنتاج الطاقة.
الأعطال الميكانيكية
يؤدي الجليد الموجود في توربينات الرياح إلى زيادة الحمل على كل من الشفرات وهيكل البرج. يخلق اختلالًا في التوازن الشامل.
- وزن تراكم الجليد؛ يجعل من الصعب على الأجنحة الدوران ويخلق حملاً إضافيًا على اتصالات البرج والجناح.
- يتراكم الجليد بشكل غير منتظم على الأجنحةيُخلّ بالتوازن. قد يؤدي هذا إلى تشققات أو كسور أو تآكل مبكر في العناصر الهيكلية للتوربين.
- التزيين؛ تم إنشاؤها لضمان التشغيل السلس للمكونات الميكانيكية يسبب ضررًا لأنظمة التزييتويؤدي هذا إلى احتكاك الأجزاء المتحركة ببعضها البعض بشكل أكبر ويجعل النظام يعمل بشكل أكثر صعوبة.
تؤدي الأعطال الميكانيكية إلى زيادة تكاليف الصيانة والإصلاح للتوربينات، فضلاً عن توقف التوربين أو انخفاض القدرة يؤدي إلى.
المخاطر الأمنية
يشكل الجليد في توربينات الرياح مخاطر مختلفة على البيئة والبشر. المخاطر الأمنية على سبيل المثال، التراكم على الأجنحة كتل جليدية كبيرةأثناء دوران الأجنحة، فإنها تنفصل عن الأجنحة وتنتشر في البيئة قابلة للتخلي عنها. بسبب كتل الجليد التي ألقيت في المنطقة المحيطة، الناس والمركبات أو قد تتعرض الهياكل للتلف.
محاكاة مونت كارلو؛ تُجرى هذه المحاكاة في حقل جليدي لمدة خمسة أيام في السنة. احتمال اصطدام شخص يسير تحت التوربين لمدة عشر ساعات بقطعة جليدية يتراوح وزنها بين 0.18 و0.36 كجم. إنه 1/10. هذا، وهذا يعني أن واحدا من كل 10 أشخاص قد يتعرض لهذا الخطر.. (1)
ونتيجة لذلك، فإن الجليد على توربينات الرياح هو الدومينو عن طريق إنشاء تأثير فقط عدم الكفاءة التشغيلية ولكن أيضًا للناس والبيئة مشاكل أمنية خطيرة ويؤدي أيضا إلى.
لتجنب مثل هذه المشاكلن مضاد للتجمد (مضاد للتجمد) و إزالة الجليد (إزالة الجليد) يمكن استخدام الحلول بشكل فعال.
حلول مكافحة الجليد وإزالة الجليد في توربينات الرياح
تُستخدم محاليل إزالة الجليد ومضادات الجليد لإزالة الجليد من توربينات الرياح. نقاط مشتركة إزالة الجليد على الرغم من أنهم يطورون حلولاً مختلفة داخل أنفسهم.
أنظمة مكافحة الجليد
مضاد للتجمد أنظمة توربينات الرياح الحماية من التجمد تشير هذه الأنظمة إلى الأنظمة المستخدمة لشفرات التوربينات. عناصر التسخين الإلكترونية أو أنظمة التدفئة بالهواء الساخن نشط أو طلاءات خاصة أو المواد الكيميائية وقد يشمل ذلك حلولاً سلبية مثل.
أنظمة إزالة الجليد
إزالة الجليد الأنظمة، التي تشكلت في شفرات التوربينات إزالة طبقة الجليد الموجودة يُستخدم. وكما هو الحال في أنظمة إزالة الجليد، يُمكنه تقديم حلول مُختلفة، نشطة وسلبية. ومن المهم هنا أنه أثناء عملية إزالة الجليد، يُمكن تشغيل التوربين يدويًا أو تلقائيًا. يجب ايقافه وبمجرد أن تصبح الشفرات خالية تمامًا من الجليد، يمكن إعادة تشغيل توربينات الرياح المعنية.
استخدام الطائرات بدون طيار في توربينات الرياح: ثورة
طائرة بدون طيار على توربينات الرياح يُعتبر استخدام التوربينات ثورةً في هذا القطاع. مستقل طائرات بدون طيار توفر التحكم؛ كشف الجليد ومراقبته و وقاية يحدث فرقًا بحلوله.
كاميرات عالية الدقة و أجهزة الاستشعارلا تكتشف الطائرات بدون طيار المجهزة بالكهرباء الجليد فحسب، بل تكتشفه أيضًا كما يلعب دورًا فعالًا في عملية إذابة الجليد..
حلول مكافحة الجليد بمساعدة الطائرات بدون طيار
تقنية الطائرات بدون طيار لإزالة الجليد ومنع تكوينه على توربينات الرياح مواد كيميائية خاصة يمكن التقديم.
- أنظمة التدفئة: توفر أنظمة التدفئة المدمجة في شفرات التوربينات حلاً فعالاً لمنع التجمد، ولكن هذه الطريقة مكلفة للغاية.
- التطبيقات الكيميائية بواسطة المروحيات: يمكن أيضًا تطبيق المواد الكيميائية لإزالة الجليد باستخدام الطائرات المروحية، ولكن هذه الطريقة مكلفة أيضًا.
في هذه المرحلة، تكنولوجيا الطائرات بدون طيار خفض التكاليف والعمليات جعل أكثر كفاءة يأتي دوره في اللعب.
مزايا تقنية الطائرات بدون طيار لمكافحة الجليد في توربينات الرياح
في التنظيف الخارجي تلعب تكنولوجيا الطائرات بدون طيار دورًا فعالًا في عملية إزالة الجليد من توربينات الرياح. سهل, فعال, جدير بالثقة و اقتصادي يمكن أن تجعله واحدا.
- تطبيق السائل المضاد للجليد: تستخدم الطائرات بدون طيار سائلًا مضادًا للجليد مع ارتفاع الضغط يمكنه إزالة الجليد بسرعة من شفرات التوربينات عن طريق الرش.
- طلاء كاره للماء: لمنع تكون الجليد على شفرات التوربينات الطلاءات الكارهة للماء ويمكن أيضًا استخدام تقنية الطائرات بدون طيار في القيام بذلك.
حلول مكافحة الجليد المدعومة بالطائرات بدون طيار، مع تحسين أداء توربينات الرياح، يقلل من تكاليف الصيانة و يدعم الكفاءة في إنتاج الطاقةهذا النهج المبتكر موجود في قطاع طاقة الرياح تحول كبير هو نذير.
تكنولوجيا بوني العالمية المبتكرة: WasherDrone
بوني العالمية، تم تنفيذها بدقة البحث والتطوير تم تطويره نتيجة لدراساته غسالة بدون طيار وصلت إلى مكانة رائدة في الصناعة بتكنولوجيتها.
غسالة بدون طيار، في تنظيف المباني الخارجية مقدمة من سهولة التطبيق و أعلى مستوى من الأمان تبرز مع.
علاوة على ذلك، تنظيف الألواح الشمسية دمجها في عملياتهم، مما يجعل هذه العمليات أكثر فعالية. فعالة وسريعة و منتج يجعلها واحدة. محطات الطاقة الشمسية (GES) تضمن WasherDrone، المستخدمة في صيانة الأنظمة، التنظيف الفعال للألواح وبالتالي ضمان طول العمر يجعل ذلك ممكنا.
تقنية WasherDrone في أنظمة الطاقة المتجددة
غسالة بدون طيارفي محطات طاقة الرياح (RES) كما أنه يقدم حلاً فعالاً. تعمل شركة بوني جلوبال على تطويره منذ فترة طويلة. محلول مضاد للجليد، التي تشكلت في توربينات الرياح منع المشاكل الناجمة عن الجليد يجعل ذلك ممكنا.
اتصل بنا لمعرفة المزيد عن حلول مكافحة الجليد والتقنيات المبتكرة الأخرى التي تقدمها WasherDrone. أنت تستطيع اتصال نحن!
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165232X10000108#bb0125
- https://publications.vtt.fi/pdf/workingpapers/2010/W152.pdf