Nowatorska technika kontroli turbin wiatrowych

Energetyka wiatrowa dynamicznie się rozwija, a liczba farm wiatrowych wciąż rośnie. Pilnie poszukiwane są zatem nowe techniki inspekcji, które pozwoliłyby ograniczać koszty, a zwiększać niezawodność.

Prace finansowanego ze środków UE projektu "Development of advanced shearography system for on-site inspection of wind turbine blades" (DASHWIN) dostarczą operatorom turbin wiatrowych szybką i skuteczną metodę inspekcji łopat z wieży.

Nowo opracowany system składa się z zaawansowanego układu inspekcji wykorzystującego metodę shearography oraz zrobotyzowanej platformy doprowadzającej. Wysokiej rozdzielczości system inspekcji umożliwia szybkie, bezdotykowe i niezawodne sprawdzanie kompozytowych łopat turbin wiatrowych pod kątem wad powierzchniowych i podpowierzchniowych. Zrobotyzowany manipulator odporny na działanie silnych wiatrów przenosi zintegrowany system pomiarów cyfrowych po wieży wiatrowej i doprowadza go w odpowiednie miejsce. Inspektor steruje pracą zrobotyzowanej platformy i systemu shearography pozostając na ziemi, co pozwala wyeliminować ryzyko związane z pracami wysokościowymi.

Naukowcy opracowali pakiet oprogramowania obsługujący zdalne sterowanie systemem, rejestrowanie i przesyłanie danych, przetwarzanie obrazu, interpretowanie wyników i przechowywanie informacji. Ponadto stworzono szczegółowe algorytmy i procedury do ekstrakcji fazy ze wzorców brzegowych w odczytach interferometrycznych i do kompensacji ruchów ciała sztywnego występujących podczas inspekcji łopaty.

Projekt DASHWIN stanowi pierwszą próbę zastosowania systemu shearography do inspekcji łopat turbin wiatrowych. Metoda ta powinna usprawnić wykrywanie pęknięć, rozwarstwień, odłupań laminatu i innych wad w materiałach kompozytowych, z których wykonywane są turbiny wiatrowe. Przyczyni się to do zmniejszenia ryzyka katastrofalnych awarii mechanicznych, które wymagają kosztownych napraw, generują straty z powodu przestojów, a potencjalnie mogą nawet powodować wypadki śmiertelne.

Projekt DASHWIN przetestowano w warunkach terenowych na czynnej turbinie wiatrowej w Grecji, gdzie dowiódł on swojej sprawności. System można znaleźć zastosowanie nie tylko przy inspekcji łopat turbin wiatrowych, ale również w innych sektorach wymagających obrazowania kondycji dużych powierzchni. Można tu wskazać między innymi inspekcje skrzydeł samolotów i badanie ruchów mostów pod obciążeniem ruchu drogowego. Najważniejsze działania upowszechniające to witryna projektu, promocyjny materiał wideo i szereg publikacji.