Nelle foreste del Canada, nei remoti villaggi australiani o nel Mare del Nord: le turbine eoliche di Senvion devono fornire elettricità per un ciclo di vita di oltre vent'anni. Per questo, l'elettronica di controllo di queste gigantesche strutture deve essere protetta dal freddo, dal surriscaldamento e dalla polvere, così da garantirne sempre l’affidabilità.
Il clima impone requisiti estremi alle turbine eoliche
Nel 2018, quasi 31.000 generatori eolici sono stati installati nella sola Germania, secondo la Germany’s Wind Energy Association. Ma sono Cina e Stati Uniti in cima alla lista dei paesi che fanno registrare la maggiore crescita dell'energia eolica a livello mondiale.
Ogni sistema deve essere adattato alle condizioni climatiche del luogo di installazione. A Lac Alfred, in Canada, la temperatura scende spesso sotto i -30 gradi in inverno. I sistemi di riscaldamento impediscono la formazione di ghiaccio sulle pale, evitando pericolosi sbilanciamenti del rotore. Anche i componenti elettronici devono essere protetti dal freddo. Ecco perché un riscaldatore, installato all'interno degli armadi elettrici, mantiene la temperatura a circa cinque gradi sopra lo zero. In altri casi è il calore il problema principale, come a Mount Mercer nello stato australiano di Victoria. Qui le elevatissime temperature estive impongono di dissipare dagli armadi una grande quantità di calore, generato dalle correnti anche di diverse migliaia di ampere che scorrono attraverso l'elettronica di potenza. Nelle regioni a forte vocazione agricola, gli armadi devono invece proteggere soprattutto dalla polvere. Indipendentemente dal luogo, le unità di ventilazione e filtraggio Rittal sono di grande ausilio.
Il controllo della qualità è essenziale
Ogni singolo componente della turbina eolica deve funzionare in modo perfetto. In una tipica installazione vengono utilizzati dai dieci ai quindici armadi. Di questi il più importante è il cosiddetto “top box” posto in cima alla navicella. Da questo armadio viene monitorata la trasmissione meccanica e viene regolata la rotazione della navicella. Per proteggerlo dalle vibrazioni, Rittal ha sviluppato una variante dell’armadio VX25 con piastra di montaggio rinforzata. Al contrario del top box, il “bottom box” è invece installato all'interno della torre con funzioni di controllo e monitoraggio. Nella maggior parte delle installazioni, nella torre si trova anche l'inverter, installato all'interno di armadi a quattro o sei scomparti. Esso trasforma la corrente generata dal vento in corrente alternata con frequenza adeguata per l’immissione in rete. A questo scopo è importante che gli armadi VX25 Rittal possano essere ampliati in modo flessibile, come in un sistema modulare, e disposti in batteria in tutte le direzioni. Gli armadi sono anche estremamente robusti quanto a resistenza alla corrosione e ai danni da impatto.
Turbine eoliche 4.0
In alcune installazioni, i dati operativi delle turbine eoliche sono già inviati regolarmente al database centrale del gestore dell’impianto: queste informazioni sono importanti per valutare il funzionamento dei sistemi in qualsiasi momento. Un altro obiettivo è quello di realizzare una manutenzione su condizione, per fare in modo che le parti soggette ad usura siano sostituite quando ciò è necessario, né prima né dopo. Questo vale anche per le unità di ventilazione e filtraggio degli armadi. Quanto più accuratamente si determina il momento giusto per l’intervento di manutenzione, tanto più efficacemente possono essere ridotti i relativi costi.
Una soluzione offerta da Rittal è l'impiego di unità di ventilazione e filtraggio con tecnologia EC. Oltre a consumare meno energia, l'interfaccia di controllo standard integrata consente di controllare il ventilatore e di monitorare la sua velocità e il suo funzionamento. Questo aumenta l'efficienza energetica e la durata dei ventilatori.
Rittal è il partner giusto anche per il raffreddamento degli armadi: ai condizionatori attivi della gamma Blue e+ può essere perfino assegnato un indirizzo IP. In tal modo, i valori misurati dai sensori all’interno del condizionatore possono essere visualizzati tramite l'applicazione software RiDiag che comunica con i condizionatori tramite USB o una rete. Con questo software diagnostico, anche i dispositivi di raffreddamento si adattano a quei principi di Industry 4.0 che promettono sostenibilità economica e ambientale.