Uno de los principales problemas que enfrentan los parques eólicos son las exigencias climáticas y medioambientales crecientes. En este artículo te diremos cómo se utiliza el PMX de HBM como un sistema de control y medición en un banco de pruebas de erosión pluvial en parques eólicos.
Un parque eólico es una instalación para la producción de energías renovables, formado por una agrupación de aerogeneradores que transforman la energía del viento en electricidad.
La erosión pluvial afecta negativamente la eficiencia de los parques eólicos e influye en el incremento de la emisión de ruido.
Uno de los principales problemas que enfrentan estos parques son las exigencias climáticas y medioambientales crecientes. Las palas que se montan en los rotores de los aerogeneradores están sometidas a influencias ambientales intensas como lluvia, granizo, arena, agua salada y suciedad; que golpean la superficie y producen acumulaciones de contaminación y erosión en la pintura y los revestimientos. Las zonas desgastadas, los daños en la pintura y los recubrimientos son especialmente comunes en el borde de ataque, cerca de la punta de la pala, teniendo un efecto negativo en las propiedades aerodinámicas del aerogenerador y reduciendo su rendimiento, aunado a esto las variaciones de temperatura y la radiación UV intensifican estos efectos erosivos.
Borde de ataque de una pala (segmento)
La erosión pluvial produce pérdida de material y conduce a la formación de grietas, degradando gradualmente las propiedades aerodinámicas de la pala. Estas alteraciones no solo afectan la eficiencia de los parques eólicos, sino que incrementan las emisiones de ruido.
En el futuro, este problema se hará aún mayor, porque los rotores deberán girar más rápido para elevar la eficiencia de los parques eólicos “offshore”. Evidentemente, cuanto mayor es la velocidad de giro, también es mayor la energía con la que las gotas de lluvia golpean los recubrimientos, lo cual propicia que los daños aparezcan en menos tiempo.
La solución
Varias empresas del sector han desarrollado un banco de pruebas dotado de unos brazos rotativos, que puede utilizarse para probar prototipos de palas a velocidades de hasta 600 km/h. Para ello, han contado con la colaboración del Instituto Fraunhofer de Energía Eólica y Tecnología para Sistemas de Energía (IWES) en Bremerhaven, Alemania, en el marco del proyecto “Pluvial Erosion on Rotor Blades”, que cuenta con financiación del ministerio federal alemán del Medio Ambiente, Conservación de la Naturaleza y Seguridad Nuclear (BMU).
Esta instalación permite estudiar y analizar la resistencia de los recubrimientos de las palas de aerogeneradores a la erosión causada por la lluvia, en condiciones climáticas totalmente controladas (efecto de la radiación UVA, gotas con tamaños variables, temperatura, entorno salino, etc.). Con ella, se espera optimizar los recubrimientos de las palas, con el fin de prevenir los daños y alargar los intervalos de mantenimiento, cosa que, en última instancia, reducirá los costos.
PMX como sistema de medición centralizada y automatización
Asimismo, con la ayuda de un recinto de pruebas se puede estudiar la formación de hielo en los brazos rotativos y analizar el comportamiento de los recubrimientos ante la erosión causada por la lluvia y la formación de hielo, de forma combinada o consecutiva. También es posible exponer las muestras a radiación UVA, con el fin de simular el envejecimiento de los polímeros ocasionado por la luz solar.
El estudio de los mecanismos causantes de deterioro es la base para optimizar los materiales de recubrimiento, como las láminas y las pinturas, así como para definir la periodicidad del mantenimiento y establecer recomendaciones de funcionamiento de los parques eólicos. El banco de pruebas ha ayudado a los científicos a comprender mejor el proceso de deterioro y a desarrollar conceptos de protección adecuados.
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