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Velocidade e Direção do Vento - Monitoramento de Turbinas Eólicas


Os principais sinais que uma turbina eólica determina para um desempenho ideal, são as aferições de velocidade e direção do vento. Os sensores de vento oferecem dados críticos e necessitam operar constantemente, por um período de longos anos, em diferentes cenários climáticos, fornecendo medições sólidas e confiáveis.


O monitoramento confiável da velocidade do vento é crítico por diversas situações. As baixas velocidades de vento, não gera energia capaz de comprovar o desempenho da turbina e é mais acessível desligá-la. Em altas velocidades do vento, a turbina precisa suspender por motivos de segurança. Em meio a essas duas velocidades, a turbina necessita obter dados da velocidade do vento para permanecer operando, produzindo energia e gerando receita para o operador do parque eólico. Se houver perda desses dados, é necessário desligar a turbina rapidamente.


A aferição da velocidade do vento é utilizada para determinar a óptica da inclinação da pá, fornecendo uma medição da curva de potência de referência. Os dados da direção do vento possibilitam que a turbina fique no lugar ideal contra o vento para a produção máxima de energia. Ainda que, a turbina não esteja em funcionamento, a direção do vento é precisa, para que a mesma possa rastrear e alinhar constantemente para a posição ideal, no intuito de reiniciar a operação, no momento em que o corte na velocidade do vento for alcançado.

O sensor de vento é instalado na nacele da turbina, atrás do rotor, estão submetidos a um fluxo de ar turbulento. Podendo impactar as medições do sensor, uma vez que o fluxo de ar varia de acordo com a forma da nacele, forma da lâmina, velocidade da rotação, localização do sensor, topologia da localização geográfica. As turbinas eólicas necessitam operar 24 horas por dia, todos os dias sem interrupção, em diversas condições climáticas. O sensor de vento deve ser capaz de resistir aos ambientes mais adversos. As turbinas eólicas são constantemente localizadas em regiões de clima frio, no qual a densidade do ar proporciona mais energia cinética para a turbina, os sensores da FT Technologies, possuem aquecedores embutidos para evitar o congelamento. As turbinas estão instaladas em ambientes remotos, difícil de acessar por meses. Os sensores da FT Technologies são projetados e testados para operar na parte superior da turbina, com alta durabilidade, sem necessidade de manutenção e recalibração. Os sensores de vento passaram por mais de 30 testes independentes, incluindo areia, poeira, gelo, vibração, corrosão, granizo, entrada de água, altitude, temperatura extrema, umidade, radiação solar, compatibilidade eletromagnética, proteção contra raios, e colisão com aves.


A tecnologia Acu-Res® é referência para o controle de turbinas eólica


Fornecendo uma relação sinal-ruído superior aos sensores ultrassônicos comuns utilizando tecnologia de tempo de voo, permitindo altos níveis de flexibilidade de dados e exatidão em locais de ruídos e de alta vibração. Habitualmente, achados em aplicações de turbinas eólicas onde o ruído emitido pela rotação da lâmina pode causar a falha dos sensores comuns. Os sensores da FT Technologies são resistentes a interferências de radiofrequência e tem emissão mínima de som, impedindo a interferência com os demais sensores próximos.


A Acu-Res® tem relação sinal-ruído mais de 40 db mais forte do que outras tecnologias ultrassônicas.

Os sensores de vento da FT Technologies passam por testes rigorosos antes, durante e depois do desenvolvimento. Os novos projetos e alterações de projeto são sujeitos ao teste de vida altamente acelerado. Utiliza tensões térmicas e de vibração intensa para detectar os pontos fracos do projeto do produto. Os sensores de medição repetidamente a tensões para a sua faixa fornecem que os pontos fracos sejam identificados e selecionados. O sensor é aquecido a 125 ° C e, em seguida, resfriado a -90 ° C enquanto é vibrado a 30 G RMS.


FT702-FF - Sensor de Vento de Frente Plana




O anemômetro ultrassônico FT702LT é o resultado de 10 anos de experiência da FT Technologies em projetar sensores de vento duráveis para controle de turbinas para ambiente externo de uma turbina eólica. Os usuários geralmente percebem disponibilidade de dados de mais de 99,9%, pois o anemômetro ultrassônico continua em funcionamento em diversos ambientes adversos onde sensores tradicionais costumam falhar. O FT702LT sônico inclui circuitos de proteção robustos para protegê-lo contra esses efeitos. O sensor resistrá intacto a surtos de tensão superiores a 4 kA 8/20 μs induzidos por raios.


Velocidade do vento: 0 – 50 m/s

Altura: 55 mm

Faixa de operação: -40 a 85°c

Peso: 320 g


VELOCIDADE DO VENTO Faixa 0-75m/s Resolução 0.1m/s Acurácia ±0.5m/s (0-15m/s) ±4% (>15m/s)

DIREÇÃO DO VENTO Faixa 0 a 360° Resolução 1° Acurácia ±2° (dentro do ponto de referência de ±10°) Acurácia ±4° (além do ponto de referência de ±10°)

SENSOR ANALÓGICO Interface 4-20 mA

SENSOR DIGITAL Interface RS485 (half-duplex) Formato ASCII

DESEMPENHO DO SENSOR Princípio de medição Ressonância acústica Unidades de medição m/s, km/h ou knots Taxa de atualização de dados Até 5Hz Altitude 0-4000m Umidade 0-100% Proteção contra penetração IP67, EN 60529 (2000) Configurações do aquecimento 0° a 55°C

REQUISITOS DE ALIMENTAÇÃO Tensão de alimentação 20V a 30V DC (24V DC nominal) Corrente de alimentação ~30 mA (aquecedor desligado) Corrente de alimentação Limitado a 4A (padrão), (aquecedor ligado) 6A (máx.)


O monitoramento das condições da turbina eólica visa detectar mudanças no comportamento da turbina eólica o mais cedo possível. O objetivo principal é prever o desenvolvimento de falhas para minimizar a degradação do desempenho e o custo econômico.


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