Giriş
CMS vs SHM karşılaştırması, rüzgar türbinlerinde yapısal sağlık izleme farkını anlamak için kritik öneme sahiptir. Yenilenebilir enerji sektöründe rüzgar türbinleri, güvenli ve verimli enerji üretiminin merkezinde yer alıyor. Ancak türbin işletmecileriyle yapılan görüşmelerde sıkça şu ifadeyle karşılaşılır:
“Zaten rotor kısmında ivmeölçer var, türbin üreticisi sistemi uzaktan izliyor.”
Bu açıklama doğrudur; fakat yalnızca türbinin bir bölümünü kapsar. Türbin üreticisinin sunduğu bu sistemler aslında Condition Monitoring System (CMS) adı verilen çözümlerdir. Oysa Yapısal Sağlık İzleme (Structural Health Monitoring – SHM), çok daha geniş kapsamlı ve kritik bir yaklaşımı ifade eder.
Bu makalede CMS ile SHM arasındaki farkları, rüzgar türbinlerindeki uygulama alanlarını ve neden SHM’nin bir “opsiyon” değil, “gereklilik” olduğunu detaylı şekilde inceleyeceğiz. Türbin üreticilerinin sunduğu sistemler genellikle Condition Monitoring System (CMS) düzeyindedir. Oysa Yapısal Sağlık İzleme (SHM) çok daha geniş bir kapsamı içerir. Bu iki yaklaşım arasındaki fark, işletmeci için milyonlarca liralık maliyet ve enerji güvenliği farkı anlamına gelebilir.
Condition Monitoring System (CMS) Nedir?
Condition Monitoring System (CMS), çoğu türbin üreticisinin sağladığı standart izleme sistemidir.
- Odak Alanı: Rotor, dişli kutusu, rulmanlar ve jeneratör.
- Sensörler: İvmeölçerler ve titreşim sensörleri.
- Amaç: Mekanik aksamın arıza öncesi davranışını izlemek.
- Kapsam: Lokal, yani türbinin yalnızca bir bölümünü izler.
- Faydası: Mekanik arızaların önceden fark edilmesini sağlar, bakım planlamasında avantaj sunar.
CMS, işletmecilere değerli bilgiler sunar. Örneğin rulman aşınması veya dişli bozulması, titreşim değişimleri üzerinden tespit edilebilir. Ancak CMS, kanatlar, kule ve temel gibi yapısal bileşenler hakkında bilgi vermez.
Structural Health Monitoring (SHM) Nedir?
Yenilenebilir Enerji Türbinlerinde Yapısal Sağlık İzleme Çözümlerini daha önceki blog yazımızda temel düzeyde aktardık.
Yapısal Sağlık İzleme (SHM), türbinin yalnızca rotor kısmını değil, tüm yapısal bileşenlerini kapsar: kanatlar, kule, temel ve ankraj sistemi.
- Odak Alanı: Kanatlar, kule, temel, ankraj – yani tüm türbin yapısı.
- Sensörler: İvmeölçerler, açı ölçerler, strain gauge’lar, deplasman sensörleri.
- Amaç: Türbinin global dinamik davranışını takip etmek, rijitlik kaybını ve yapısal hasarları erkenden tespit etmek.
- Kapsam: Global, yani bütün yapısal sistemi kapsar.
- Faydası: Türbin ömrünü uzatır, güvenlik artırır, beklenmedik duruşları önler.
SHM ile Tespit Edilebilecek Bazı Örnekler:
- Kanatlar: Yorulma hasarı, mikro çatlaklar, buzlanma etkileri.
- Kule: Rijitlik kaybı, bağlantı gevşemeleri, rezonans değişimleri.
- Temel: Eğim değişimleri, zemin oturması.
- Dinamik Davranış: Doğal frekansların zamanla kayması → yapısal rijitlik kaybı işareti.
SHM, türbinin “sağlık raporu” gibidir; yalnızca bugünkü durumu değil, gelecekteki riskleri de öngörür.
CMS vs SHM: Karşılaştırma Tablosu
| Özellik | CMS (Koşul İzleme) | SHM (Yapısal Sağlık İzleme) |
| Odak Alanı | Rotor ve drivetrain (mekanik parçalar) | Kanatlar, kule, temel, ankraj (tüm yapı) |
| Sensörler | İvmeölçer, titreşim sensörü | İvmeölçer, açı ölçer, strain gauge, deplasman sensörü |
| Amaç | Mekanik arızaları öngörmek | Yapısal rijitlik ve bütünlüğü izlemek |
| Tespit Ettiği Problemler | Rulman arızası, dişli aşınması | Kanat çatlağı, kule rijitlik kaybı, temel oturması |
| Kapsam | Lokal | Global |
| Fayda | Bakım planlamasında destek | Enerji güvenliği, türbin ömrü, yatırım koruma |
CMS vs SHM: Karşılaştırma Görseli
Neden SHM Olmazsa Olmaz?
1. Enerji Güvenliği
Rüzgar çiftliklerinde tek bir türbinin beklenmedik duruşu, toplam enerji üretiminde ciddi kayıplara yol açar. SHM, bu tür sürpriz arızaların önüne geçer.
2. Ekonomik Katkı
- Erken hasar tespiti sayesinde bakım maliyetlerinde %30’a varan azalma.
- Türbin ömründe 5–10 yıl uzama.
3. Yatırımcı Güveni
SHM, türbin performansını daha öngörülebilir hale getirir. Bu da yatırımcıların projelere olan güvenini artırır.
4. Sigorta Avantajı
Birçok sigorta firması, SHM ile donatılmış türbinleri daha düşük risk grubuna alır. Bu, işletmecilere sigorta primlerinde avantaj sağlayabilir.
Küresel Eğilimler
- Avrupa: Almanya, Danimarka ve İspanya, türbin SHM sistemlerinde öncü ülkeler.
- ABD: Büyük rüzgar çiftliklerinde SHM kullanımı hızla yaygınlaşıyor.
- Türkiye: TÜREK gibi etkinliklerde SHM, geleceğin enerji yatırımları için en kritik teknolojilerden biri olarak öne çıkıyor.
Bu eğilimler, SHM’nin artık bir “ekstra seçenek” değil, küresel bir standart haline geldiğini gösteriyor.
Sonuç
CMS, türbinin mekanik aksamını izleyen değerli bir sistemdir. Ancak yalnızca lokal bilgi sağlar. SHM ise türbinin tüm yapısal sağlığını izleyerek enerji güvenliği, bakım maliyetleri ve yatırım koruma açısından vazgeçilmezdir.
StructHealth olarak biz, , SHM’yi enerji sektöründe bir “opsiyon” değil, geleceğin enerji güvenliği için zorunlu bir çözüm olarak konumlandırıyoruz.
