L'imaging acustico è un sistema di allerta precoce per prevenire i guasti alle trasmissioni meccaniche delle turbine eoliche

Con la crescita della capacità energetica eolica a livello mondiale, garantire l'affidabilità delle trasmissioni meccaniche nelle turbine è diventato essenziale.

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L'imaging acustico offre una potente soluzione di allerta precoce, consentendo agli operatori di rilevare i problemi prima che si aggravino e di mantenere le turbine sempre in funzione in modo efficiente.

Per qualsiasi nazione, l'approvvigionamento energetico obbliga a prendere decisioni complesse che vanno oltre la logistica, la finanza e le considerazioni ambientali, per includere fattori geopolitici. Sebbene tutti questi elementi abbiano influenzato la rapida espansione delle turbine eoliche in tutto il mondo, le preoccupazioni ambientali e geopolitiche sono state particolarmente determinanti nel guidarne la crescita significativa.

La crescita globale dell'energia eolica
Nel 2023 l'industria eolica globale ha installato una nuova capacità record di 117 gigawatt, con un aumento del 50% rispetto all'anno precedente. Questo aumento ha portato la capacità eolica globale totale a oltre 1.000 gigawatt. La Cina ha guidato la classifica delle nuove installazioni, seguita da Stati Uniti, Germania e India. La stragrande maggioranza delle turbine eoliche è terrestre, mentre quelle offshore rappresentano il restante 7%. Tuttavia, il settore offshore sta registrando una crescita più rapida e si prevede che avrà un ruolo più significativo in futuro, poiché sempre più paesi sviluppano e investono in questa nuova tecnologia.

Guardando al futuro, il settore dell'energia eolica dovrebbe continuare la sua traiettoria di crescita, con un tasso di crescita medio composto previsto dell'8,8% secondo il Global Wind Energy Council. La capacità eolica offshore, dove i venti sono più forti e costanti, dovrebbe crescere di dieci volte rispetto al livello attuale entro il 2030*, a dimostrazione della crescita vertiginosa del settore.

Le sfide nella manutenzione delle turbine
La natura stessa della cattura del vento implica che le turbine eoliche siano solitamente situate in aree remote e difficili da raggiungere. I parchi eolici offshore pongono chiaramente delle ulteriori sfide logistiche, sia in termini di costruzione che di manutenzione, ma anche le turbine terrestri spesso creano delle vere e proprie sfide per le squadre di manutenzione, soprattutto quando sono posizionate in terreni montuosi remoti dove la cattura del vento è massima.

La logistica della manutenzione anche all'interno della turbina stessa può rappresentare una sfida. La navicella, che ospita il riduttore e gli altri elementi della trasmissione meccanica, deve essere accessibile tramite la torre con uno spazio molto limitato per muoversi. L'inserimento di componenti pesanti e olio lubrificante nella navicella è spesso difficile. Per questo motivo, qualsiasi misura che migliori la durata e l'affidabilità dei componenti chiave della navicella è molto preziosa per gli operatori dei parchi eolici.

Uno dei componenti critici di una turbina eolica è il riduttore. È responsabile dell'aumento della velocità di rotazione dall'albero delle pale al generatore elettrico, della riduzione della coppia e dell'aumento della velocità. Molti modelli incorporano sistemi di riduttori epicicloidali, data l'efficienza di questi sistemi nell'aumentare la velocità dall'albero. Questi riduttori, che contengono una serie di ingranaggi elicoidali e cuscinetti multipli, sono complessi e costosi. I guasti possono rivelarsi estremamente costosi, sia in termini di sostituzione dei componenti, sia in termini di tempi di fermo della turbina, poiché spesso è difficile procurarsi i pezzi di ricambio. Per questi motivi, è essenziale un monitoraggio proattivo delle condizioni dei componenti critici. La diagnosi precoce di potenziali problemi consente agli operatori di affrontarli prima che si aggravino, riducendo i costosi tempi di fermo e prolungando la durata della turbina.

L'imaging acustico come efficace sistema di allerta precoce
Flir ha introdotto una serie di telecamere avanzate per l'imaging acustico in grado di rilevare i rumori anomali che si verificano quando un cuscinetto mostra i primi segni di guasto. Queste telecamere portatili sono strumenti non intrusivi e possono captare i suoni da una distanza significativa, garantendo la sicurezza dell'operatore e consentendo le ispezioni senza interrompere le attività di generazione. La telecamera acustica Flir Si2 da 12 MP cattura il suono visualizzando la corrispondente immagine acustica su uno schermo a colori ad alta definizione da 5 pollici, da 1280 × 750 pixel, fornendo risultati chiari, concisi e in tempo reale.

Questi strumenti leggeri e tecnologicamente avanzati sono progettati per offrire un sistema di allerta precoce utile per la manutenzione preventiva. Il rilevamento di anomalie nei cuscinetti e nei sistemi di trasmissione meccanica delle turbine eoliche è solo una delle loro numerose applicazioni. Sono anche in grado di identificare perdite nei sistemi ad aria compressa o a gas e di rilevare scariche parziali nei sistemi elettrici, offrendo non solo un notevole risparmio sui costi, ma anche garantendo la salute e la sicurezza in ambienti potenzialmente pericolosi.

Per ulteriori informazioni sulla gamma di telecamere acustiche Flir, contattare il proprio agente locale o il distributore Flir.

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