Καταστροφές σε ανεμογεννήτριες. Λόγοι και πιθανοί τρόποι αποφυγής

Καρλής, Βασίλειος

Wind turbine failures. Causes and avoidance strategies

Διπλωματική εργασία

Author

Καρλής, Βασίλειος

Date

2022-02

Advisor

kalkanis, konstantinos

Διπλωματική Εργασία (1.810Mb)

Keywords

Αισθητήρες ; Ανεμογεννήτριες ; Δομική ακεραιότητα ; Πρόβλεψη ; Sensors ; Wind turbines ; Structural integrity

Abstract

Οι ανεμογεννήτριες μετατρέπουν την αιολική ενέργεια σε ηλεκτρική και είναι εκείνες οι μηχανές που τοποθετούνται στα αιολικά πάρκα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Στην παρούσα εργασία εξετάζονται τα αιτία φθορών και βλαβών στις ανεμογεννήτριες και ιδιαίτερα στους πύργους των ανεμογεννητριών ενώ διερευνάται και παρουσιάζεται η παρακολούθηση της λειτουργίας της ανεμογεννήτριας μέσω αισθητήρων. Η ανίχνευση των βλαβών των πτερυγίων και των ανεμογεννητριών γενικότερα είναι μια διαδικασία που αναπτύσσεται σήμερα με την βοήθεια αισθητήρων και των δικτύων οπτικών ινών. Οι αισθητήρες έχουν πολύ υψηλή ακρίβεια στις ενδείξεις τους ενώ υπάρχει και η ικανότητα παρακολούθησης επι τόπου των ενδείξεων που οι αισθητήρες μεταδίδουν για την παρακολούθηση της μηχανικής συμπεριφοράς της ανεμογεννήτριας και των πτερυγίων αυτής Αρωγός στην προσπάθεια αυτή της «πρόβλεψης» που καταβάλλεται από τους μηχανικούς ήρθε η εξέλιξη στο χώρο των ηλεκτρονικών και της οπτικής, μέσω των οποίων δημιουργήθηκαν προηγμένοι, αξιόπιστοι και χαμηλού κόστους αισθητήρες, οι οποίοι έχουν τη δυνατότητα να τοποθετούνται μόνιμα στις ανεμογεννήτριες. Οι συγκρούσεις πτηνών με τις ανεμογεννήτριες και η αντιμετώπιση αυτών, οι κλιματολογικές αλλαγές και το πώς επηρεάζουν αυτές την δομική ακεραιότητα των ανεμογεννητριών είναι μερικές από τις εφαρμογές που έχουν οι αισθητήρες και οι οπτικές ίνες στην πρόβλεψη της δομικής ακεραιότητας των ανεμογεννητριών.

Abstract

Wind turbines are the machines which transform wind energy into electric energy and are installed in wind parks. In this thesis the causes of failure and subsequent damage of the wind turbines are investigated and especially in the wind turbines towers while the monitoring of operation of the wind turbine via sensors is investigated. The investigation of failures and damages of the wind turbines is a procedure that involves sensors. Sensors are very accurate in their indications while there is also the ability in order to monitor on the spot the signals transmitted by the sensors to monitor the mechanical behavior of the wind turbine and its blades. The technological developments that have taken place in optical fibers and sensors are aiding engineers with the creation of reliable and low cost sensors for such applications. Bird collisions with wind turbines and their confrontation, climate change and how it affects the structural integrity of wind turbines are some of the applications that sensors and especially fiber optics have in predicting the structural integrity of wind turbines.