Industria dell'Energia Eolica
Le moderne turbine eoliche possono essere efficienti, ma costose da mantenere e riparare. Le soluzioni nCode aiutano ad incrementare la comprensione dei fattori dominanti concernenti l'integrità strutturale e l'affidabilità delle turbine.
- Le strutture possono essere ottimizzate per il peso, il costo e la vita operativa, basandosi sui rilevamenti effettivi.
- Le nuove progettazioni od i nuovi problemi possono essere valutati e confrontati con gli esistenti progetti conosciuti.
- Le turbine eoliche possono essere monitorate ed analizzate in esercizio per rilevare anticipatamente i potenziali problemi, ed ottenere valide informazioni operative per la progettazione della successiva generazione di macchine.
Con nCode software si può:
- Prevedere i danni a fatica nella progettazione dei componenti chiave della gondola, quali le scatole del riduttore.
- Comprendere l'inviluppo de carico strutturale.
- Monitorare le prestazioni operative ed identificare le tendenze statistiche.
- Valutare l'affidabilità e l'integrità strutturale dei sistemi per il funzionamento a lungo termine.
Leggete l'opuscolo dettagliato sulla soluzione per l'Industria dell'Energia Eolica (PDF)
Mentre molte delle vecchie macchine (1 MW) hanno raggiunto molti anni di servizio affidabile, alcune delle nuove macchine più grandi (oltre 2 MW) hanno subito danni strutturali ed altri seri problemi operativi dopo appena 1 o 2 anni. Ciò comporta riparazioni costose ed a perdita significativa della produttività dovuta ai fermi macchina. I costi ed i rischi sono ulteriormente maggiorati quando si tratta di fattorie eoliche in alto mare (off-shore).
Un caso di carico strutturale dominante è la semplice rotazione ed il peso proprio del rotore principale – tipicamente 10 - 20 t, ed in alcune macchine superiore a 50 t. Ciò comporta una notevole sfida: la necessità di risparmiare peso e nel contempo di garantire l'integrità strutturale.
Si deve tener conto anche degli arresti di emergenza (definiti nella ISO-IEC 61400) e degli effetti del sistema di controllo e della dinamica ad esso associata. Dato che questi carichi possono superare di un'entità rilevante i carichi operativi normali della gondola della turbina eolica, diventa significativo il danno da fatica istantaneo ad essi associato. Il danno cumulativo è anche una funzione della frequenza con cui capitano questi rari eventi nella vita operativa progettuale di 20 anni. Per ottimizzare il progetto per il funzionamento affidabile, i carichi del progetto ed il ciclo di servizio si devono basare su condizioni operative realistiche.
Il software nCode, e la competenza ingegneristica che gli sta dietro, aiutano a minimizzare i costi e massimizzare l'affidabilità in tre stadi:
Concetto Progettuale
Il risolutore avanzato di fatica nCode DesignLife per risultati FE converte i risultati di sollecitazioni da carico per vita alla fatica dei componenti o delle intere strutture, fornendo SN od EN, soluzioni dei piani critici e la rapida percorrenza dei punti caldi. Il caricamento si basa su serie di storie a tempo pieno (misurazioni reali o derivate dalle specifiche del progetto) e conserva la relazione con la fase. Ciò può essere combinato negli eventi del ciclo di esercizio rappresentanti differenti scenari di carico e condizioni di vento, compresi gli eventi unici e rari, che coprono l'intero periodo operativo di 20 anni. Sono disponibili i diagrammi di tutti i risultati, i fattori di sicurezza ed i risultati 'cosa succede se' (what-if).
Più informazioni su nCode DesignLife
Prova, Validazione e Messa in Funzione
nCode GlyphWorks effettua l'elaborazione dei segnali per l'analisi a fatica delle vibrazioni e degli estensimetri, con creazione automatica dei rapporti. Le prove standard ed i rapporti possono gestire centinaia di canali di misura, centinaia di prove od eventi e gigabyte di dati, analizzandoli affidabilmente.
Più informazioni su nCode GlyphWorks
Monitoraggio in Esercizio
nCode Automation aiuta a determinare in tempo reale a quali carichi è soggetta una turbina eolica. I dati raccolti (quali gli SCADA o misurazioni diagnostiche più specifiche) possono essere ripassati indietro al FEA per essere di nuovo analizzati e confrontati con le aspettative del progetto. Si possono investigare le modalità dei guasti – dovuti alle condizioni X e Y perfino se capitano nel medesimo momento? Quanto spesso capita Z? Il rapporto riassuntivo automatizzato può essere esaminato, investigato dettagliatamente e si possono valutare nuove idee con i dati correlati – tutto in un Web browser.
