IDASWIND GmbH Berlin Engenharia para a Energia Eólica Desenvolvimento Construção local Manutenção

Transcrição

1 TURBINAS EÓLICAS - TECNOLOGIA de 100 KW até 6 MW Desenvolvimento e pesquisa desde instalações: China, Índia, Coreia, Europa, USA 1. DESENVOLVIMENTO DE COMPONENTES 1.1 Fundações 1.2 Torres de sustentação 1.3 Plataforma - Suporte principal de sustentação das máquinas da Nacela 1.4 Sistema do mancal oscilante Yaw System 1.5 Trem de acionamento indireto / direto 1.6 Sistema do cubo rotor. Aerodinâmica das pás 1.7 Cobertura da nacela e do cubo 1.8 Planejamento da fábrica. Assistência técnica 2. SERVIÇOS - DESDE A IDEIA ATÉ A IMPLANTAÇÃO 2.1 Protótipo Produção seriada - Documentação Certificação 2.2 Instalação Posta em marcha 2.3 Dispositivos de montagem, logística 2.4 Dimensionamento da estrutura - simulação de cargas - Aproveitamento 2.5 Extensão da vida útil. Manutenção inteligente 2.6 Engenharia Elétrica e Administração Digital 2.7 Software Solutions Software & Hardware 2.8 Supervisão das condições CMS

2 1.1 FUNDAÇÕES Estruturas desenvolvidas em dois modalidades: Estrutura vertical em pilha - De forma horizontal - plana Estrutura horizontal plana / Fundation

3 1.2 TORRES DE SUSTENTAÇÃO Construção sólida metálica com o menor peso possível. Apta para conter todos os elementos internos: mecânicos / elétricos. Duas modalidades metálicas e uma binaria com concreto Estrutura tubular segmentada Estrutura metálica de aço

4 Componentes internos da torre - Fácil manutenção Leves - Seguros

5 1.3 BASE - PLATAFORMA DE SUSTENTAÇÃO Construção fundida em função dos diferentes tamanhos da instalação, potencia e peso das máquinas. Geometria customizada. Sustenta a Nacela completa com o sistema do mancal oscilante, acionamento transmissor, gerador, cubo e demais equipamentos. Todos localizados na casa de máquinas TEMBRA GmbH Berlin Desenvolvimento de aerogeradores personalizados 1,5 MW 2,5 MW 3,0 MW Main Frame / Base - Suporte de sustentação

6 1.4 SISTEMA DO MANCAL OSCILANTE YAW SYSTEM Sistema completo ajustado para girar em função da variação da direção do vento.

7 1.4 MANCAL OSCILANTE Dois soluções Com MANCAIS DE ROLAMENTO Com MANCAIS DE DESLIZAMENTO Yaw System Azymutsystem Mancal oscilante

8 MANCAL OSCILANTE COM ROLAMENTOS esferas & cilindros - Giros axial / radial É importante a definição dos sistemas de freio

9 MANCAL OSCILANTE DESLIZANTE Com blocos modulares de deslizamento Flange Módulo deslizante Placas deslizantes Yaw System - Azymutsystem

10 Sistema do mancal deslizante O sistema resulta do ajuste interno do mancal por fricção na superfície dos módulos. A ação do sistema dos freios pode ser agora pneumática. Lubrificado em três pontos deslizantes do anel de engrenagem. O mancal com rolamentos pode requerer acima de vinte pontos de lubrificação.

11 1.5 TREM DE ACIONAMENTO Conforme a capacidade e projeto do equipamento existem duas modalidades 1. Drive Train Acionamento Com caixa multiplicadora 2. Drive Train Acionamento Direto Sem caixa multiplicadora

12 COMPONENTES DO ACCIONAMENTO TRANSMISSOR COM CAIXA MULTIPLICADORA Fig. 4 Fig. 2 Fig. 1 Fig. 3 Fig. 5

13 ACCIONAMENTO DIRETO SEM MULTIPLICADOR Fig.2 Fig. 1 Fig. 4 Gerador Eletromagnético Super imãs - Dídimo Fig 3 PROKON 3,0 MW

14 1.6 SISTEMA DO CUBO ROTOR HUB SYSTEM Mecanismo para aproveitamento máximo da aerodinâmica das pás Acionamento guiado por sistemas Pitch eletromecânico / hidráulico Lubrificação automática de mancais, rolamentos e engrenagens.

15 CUBO SISTEMA PITCH COM COMPONENTES ELETROMECÂNICOS Fig. 1 Fig.2 Fig.3 Fig. 7 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6

16 Ajuste hidráulico para acionamento rotativo das pás Giro da pá sobre mancais de rolamento de esferas.

17 ENGENHARIA AERODINÂMICA DAS PÁS O modo de aproveitamento da energia do vento pelas pás determina o desenvolvimento da turbina eólica. A geometria e a qualidade do acabamento superficial das pás são fatores importantes e estão em constante pesquisa e simulação de testes para ter o melhor aproveitamento da energia eólica. Aerodinâmica das pás / Controle metrológico Flap flexível

18 1.7 COBERTURA DA NACELE E DO CUBO Estrutura com aberturas de entrada, acessos com corrimão, suportes para guinchos, equipamentos de: Controle, segurança, climatização e outros dispositivos. Materiais leves a base de resinas Nacelle cover and nose cone

19 1.8 PLANEJAMENTO DA FÁBRICA Assistência Técnica Supervisão de fornecedores Com experiência adquirida em trabalhos com clientes parceiros locais e internacionais IDASWIND recomenda, qualificar e supervisionar fornecedores em todas as etapas de produção: - Planejamento da fábrica e processo de fabricação - Compra de componentes terceirizados - Uso de Dispositivos e ferramentas - Processos.

20 2. ENGENHARIA DE SERVIÇOS DEFINIÇÃO DA EXTENSÂO DA VIDA ÚTIL Um serviço realizado com simulação de cargas de forma prática e analítica. Vantagem econômica para 3 a 5 anos a mais de funcionamento. O resultado é lucro puro por KW/h Design original

21 ENGENHARIA ELÊTRICA & SOFTWARE SOLUTIONS Considerações Os componentes do esquema elétrico, materiais, equipamentos e processos de instalação de preferência devem ter uma solução local. É mais vantajoso. As soluções elétricas, assim como as mecânicas, são alcançadas com suporte de Hartware & Software Técnicas TI significam uma Gestão Econômica integrada (Comunicação / Administração de dados / Administração O&M / Monitoramentos / Big data na nuvem / Nova era industrial 4.0)..

22 ADMINISTRAÇÃO DIGITAL - SUPERVISÃO DMC - DIGITAL MANAGER CENTER Sistema inteligente - Hardware & Software desenvolvido sobre medida para administração digital: Central de Dados Administração Operacional Administração da Manutenção CMS DMC Digital Management Center Evidências e ações orientadas para satisfazer necessidades. administrativas de forma otimizada Manipulação de arquivos pesados substituída por uma estrutura digital sistemática.

23 SOFTWARES São aplicações configuradas que oferecem modularidade e facilidades de trabalho 1. Acesso direcionado - Montagem e instruções de manutenção de forma filtrada, rápida, planejada, econômica 2. Gráficos animados - Visualização de instruções de trabalho 3. Desenhos técnicos - Diagramas de circuitos e folhas. Especificações de produtos e processos. 4. Preparação de protocolos - De forma automática e atualização permanente de documentos. 5. Requisição de peças de reposição - Reportagem de dados de operação com. funcionamento normal e anormal. 6. Navegação em programas específicos - Interfaces em função de recomendações técnicas. Manutenção planejada. Gestão corporativa para supervisão de estruturas com clientes e fornecedores

24 BRAZIL WIND POWER ENERGY SOURCE Installed energy capacity since 2007 to 2017 BRAZIL - View of Wind Power Energy Generation 10,0 GW 2017 Fóssil Steel wind towers, welded parts for magnet w and fica entre os dez países com maior capacidade instalada Total instalado até 2015 >>> 8,72 GW Instalado em 2015 >>> 2,7 GW (+46%for offshore wind tower plants Reuther STC produces components for wind power plants since Reuther STC is the right partner when it comes to the construction of steel tube wind towers Hídrica in all size categories. Among the 18,0 manufacturing GW Contracted of steel wind power towers and steel foundations for onshore windfre Nuclear Eólica 7% Biomassa In the next years Brazil will increase +40 GW There is a guarantee reserve for Wind Power Energy 2 GW / year ( Dados ABEEOLICA )

25 BRAZIL WIND POWER ENERGY SOURCE Installed energy capacity since 2007 to 2015 Brazil is now included among the top ten countries with the highest capacity of Wind Power Energy installed Steel wind towers, welded parts for magnet w and fica entre os dez países com maior capacidade instalada since 2007 to ,72 GW 10,0 GW (2017) Total instalado até 2015 >>> 8,72 GW Instalado em 2015 >>> 2,7 GW (+46%for offshore wind tower plants Reuther STC produces Installed components capacity for wind power in 2015 plants since ,7 GW (+46% evolution) Reuther STC is the right partner when it comes to the construction of steel tube wind towers in all size categories. Among the manufacturing of steel wind towers and steel foundations for onshore windfarms we also produce welded parts for magnet wheels as well as components for offshore wind tower foundations like and tripods. Contracted energy until GW Total capacity until ,72 GW (Dados ABEEOLICA)

26 A casa de máquinas - Nacele Multiplicador SERVIÇOS - MANUTENÇÃO Eficiência / Produtividade (custo KW/h) Gerador Gerador da instalação Torre

27 FATORES DE DESASTABELIZAÇÃO DA EFICIÊNCIA. NOS PARQUES EÓLICOS É Uma precupação enorme de O&M com a necessidade de manutenção para muitos equipamentos Vibrações / Rotações fora do ideal / temperaturas e pressões anormais / Desgastes Desbalanceamentos / Alta fricção / Rupturas prematuras / problemas, problemas! Há necessidade de controlar nas turbinas eólicas principalmente comportamentos de: - Rolamentos Gerador / Acionamento / Rotor - Sistema de engrenagens Acionamento / Rotor. - Estabilidade da torre flexão / vibração - Resistencia das pás

28 . PARA O BRASIL O DESAFIO ESTÁ NA DEFINIÇÃO DA ESTRATEGIA DE MANUTENÇÃO Manutenção operacional Depois do dano / Pouca confiabilidade operacional / Aparentemente econômico Manutenção preventiva Reparos em intervalos definidos / Segurança operacional / Método caro Manutenção preditiva Condições básicas previstas. Acompanhamento de datas e escopos / monitoramento para prever danificações / Segurança operacional com diagnósticos.

29 RECOMENDAÇÕES PARA O&M SISTEMA DE MONITORAMENTO DAS CONDIÇÕES - CMS As categorias de monitoramento são determinadas com várias soluções técnicas, conforme necessidades:. Software&Hardware Registros permanentes de comportamento Monitoramento remoto Detecção de desgastes Análises de vibrações Análises de frequências Análises elétricas Analises da poluição do óleo lubrificante e outros 1. Aquisição e função da instalação Informação Detecção Irregularidades. 2. Fonte, registro e diagnostico Avaliação Prognóstico 3. Recomendações Escolhas Decisões

30 CMS Condition Monitoring System - Software & Hardware Solução básica Integrada para supervisão permanente das condições INSTALAÇÂO REMOTA BIG DATA NUVEM PLATAFORMA INTERNET WIFI Gestão de dados Administração (Etapa 2) SENSORES Atuação On line / Off line Comunicação de dados SISTEMA DIGITAL CONFIGURAÇÃO SERVIDOR CMS Sistema de Monitoramento das Condições (Etapa 1) Administração de dados Lugar de trabalho 1 MANIPULAÇÃO DE DADOS Registros Avaliação Relatórios Lugar de trabalho 2

31 Possível disposição de sensores em função do projeto de controle Objetivo Em foco está a segurança, qualidade, eficiencia e a meta de boa economia na manutenção requerida para rolamentos

32 VIBRAÇÂO DA TORRE Esforços de vibração e de oscilações no sentido dos eixos x-z A regulamentação GL2010 (Alemanha) pede que torres sejam monitoradas. - Flutuação dimensional - Ressonância do rotor - Desequilíbrios - Sobrecargas

33 CMS Condition Monitoring System Sistema de supervisão das condições para manutenção econômica planejada Painel fixo Trabalhos permanentes On line Monitoramento local com 12 canais Off line

34 VIBRAÇÔES - Monitoramento seletivo Observações de comportamento Anel interno de rolamento Dente de engrenagem Outras formas de representação

35 SENSORES PARA O&M 1. o que importa é capacidade da função 2. fornecimento com qualidade Sensor de aceleração com magneto off line Sensores de vibração colados on line Sensores de vibração - Fundação Sensores de rotações óticos ou indutivos

36 Diagnóstico local da vibração Diagnóstico do torque Busca de defeito Exemplos de medição Inspeção da engrenagem - vídeo Diagnóstico da pá - Óptico

37 RESUMO. PARA O&M LEVAR EM CONTA Manutenção inteligente durante a geração de energia Com o suporte de uma administração digital CMS oferece vantagens econômicas, custos baixos Agendamento da manutenção Data otimizada Diminuição dos tempos inúteis de produção Desperdiço Reconstrução de funções danificadas - Hora certa Eliminação de danos subsequentes Perigo Avaliação dos elementos mecânicos em bom estado - Conforto.

38 TRIPÉ BÁSICO DE EFICIENCIA E DESENVOLVIMENTO ENERGIA RENOVÁVEL Financiamentos / incentivos / investimentos não são suficientes. 1. Conhecimento tecnológico 2. Aprendizado e treinamento 3. Fornecedores Supply chain

39 OBRIGADO PELA ATENÇÃO! Official Partner IDASWIND GmbH Berlin Wind Turbine Development Dipl. Ing Mario Larco