Engenheiros alemães desenvolvem métodos inovadores para monitorização da saúde estrutural de torres eólicas
Investigadores do Instituto Fraunhofer para a Energia do Vento e Tecnologias de Sistemas Energéticos (IWES), em Bremerhaven, estão a estudar novos métodos para a monitorização da saúde estrutural de turbinas eólicas offshore, que permitam a inspeção estrutural mesmo em condições climatéricas difíceis.
O estudo, que está a ser desenvolvido em conjunto com a fabricante alemã de turbinas eólicas WindMW Service GmbH, o Instituto de Metrologia, Automação e Ciências da Qualidade de Bremen (BIMAQ) e a Deutsche WindGuard Engineering GmbH, tem como objetivo principal a redução dos tempos de interrupção de serviço decorrentes de operações de manutenção e a otimização dos processos de inspeção estrutural.
De forma a alcançar os objetivos do projeto, os engenheiros alemães estão a utilizar duas abordagens distintas. A primeira envolve o uso de aeronaves não tripuladas (drones) em combinação com tecnologias móveis de termografia. A utilização de sistemas avançados de termografia possibilita a deteção de danos na superfície dos diferentes elementos das turbinas eólicas.
Os defeitos estruturais originam fricção entre os elementos constituintes dos rotores eólicos, o que por sua vez gera calor. Os fluxos de calor ao longo dos materiais podem ser precisamente avaliados através da captura e análise de imagens térmicas.
A segunda passa pela integração, nas pás dos rotores eólicos, de sistemas de medição de emissões acústicas, uma abordagem que permite a existência de um sistema de alerta precoce para o aparecimento de defeitos estruturais ou mecânicos. Os sensores piezoelétricos e de emissões acústicas são instalados em zonas estruturalmente relevantes das pás dos rotores, estatisticamente propícias ao aparecimento de fragilidades.
As estruturas são assim monitorizadas de forma contínua pelo sistema de medição de emissões acústicas e assim que este sistema emite um alerta, na sequência da deteção de um potencial defeito, novas medidas de monitorização entram em funcionamento. Estas passam pela inspeção detalhada, utilizando câmaras de imagem térmica, montadas em drones, que possibilitam a avaliação detalhada da condição estrutural da torre eólica.
Um dos parceiros do projeto, a Deutsche WindGuard Engineering GmbH, já levou a cabo ensaios iniciais para avaliação do desempenho do sistema, consistindo o próximo passo, na escolha do modelo de drone e equipamento de imagem mais adequado à otimização dos processos.
Em paralelo estão também a ser otimizados os algoritmos de avaliação, uma tarefa que está a ser realizada pela Universidade de Bremen.
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