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¿Cuánta lluvia y cuánta erosión resiste un parque eólico?
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.
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.
La solución
Más rápido que un Fórmula 1
El nuevo banco de pruebas de erosión pluvial del Instituto Fraunhofer de Energía Eólica y Tecnología para Sistemas de Energía (IWES) acelera una pala de rotor a velocidades de hasta 550 km/h para estudiar el efecto abrasivo de las gotas de lluvia sobre la superficie.
Para accionar el banco de pruebas de manera eficiente se utiliza la plataforma de medición y control del 
PMX de Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH que permite medir y controlar varias características, configurarlo de manera rápida, obtener una alta exactitud en la medición y además es resistente a las interferencias.
Adquisición de datos
Todas las señales se miden individualmente y de manera sincronizada, con una resolución de 24 bits y una frecuencia de muestreo de 19,200 mediciones por segundo. Los valores medidos se procesan en tiempo real. El empleo de una interfaz Ethernet integrada garantiza que todos los valores de medición relevantes se guarden en una computadora en el banco de pruebas. Lo que se graba son datos en bruto, que pueden someterse a un análisis posterior con el software DAQ Catman de HBM
Automatización
La solución CODESYS-Soft PLC integrada en PMX, junto con sus funciones de diagnóstico, mejora sensiblemente la eficiencia.
El PMX funciona conforme a la norma industrial internacional 61131 y se adapta a procesos de control en tiempo real, que son importantes en este proyecto tanto en lo que respecta al control coordinado del brazo del banco de pruebas como al control de la lluvia y las condiciones climáticas. El código se genera desde el entorno de desarrollo de CODESYS. A continuación, un compilador lo verifica en busca de errores, tras lo cual se traduce a código máquina, que se carga en el PMX. La aplicación funciona de forma independiente al PMX.
El PMX dispone de módulos de amplificación y de salida necesarios para adquirir la totalidad de las señales que desea medir.
Adicionalmente se pueden leer señales de sensores a través de la interfaz CANopen integrada en el PMX de HBM; igualmente, se pueden enviar señales a los elementos de control. Las E/S digitales y las salidas analógicas del PMX pueden realizar otras tareas de control.
Ventajas adicionales
El PMX permite manejar el dispositivo por medio de un servidor web integrado, desde cualquiera de los navegadores de Internet usuales. Con ello se elimina la necesidad de instalar un software en la computadora, facilitando el mantenimiento y el funcionamiento remoto, empleando la tecnología de red existente.
La solución CODESYS Soft PLC integrada permite también la visualización web, adaptada con precisión a la aplicación. De este modo, todas las señales y elementos de control relevantes se encuentran disponibles para manejar el banco de pruebas, incluyendo el control del operario.
Benjamin Buchholz, del IWES, coordinador del proyecto “Rain Erosion on Rotor Blades” dice, “las condiciones de prueba son variables, las velocidades de giro y las condiciones climáticas se pueden ajustar individualmente en función de las condiciones reales en las que trabajan las palas, además, la grabación de datos meteorológicos y de funcionamiento nos proporciona la base necesaria”.
“De este modo podemos garantizar tanto la calidad del banco de pruebas como la validez de los resultados finales. Gracias al sistema de medición y control integrado PMX de Hottinger Baldwin Messtechnik, hemos podido implementar todas las tareas de medición y control de manera eficiente y económica”.
HBM, Soluciones – Notas de aplicación. “Banco de pruebas altamente realista de erosión pluvial en aerogeneradores… con la plataforma de medición y control PMX”; https://www.hbm.com/es/4802/energia-eolica-en-el-instituto-fraunhofer/ acceso: 15 de junio de 2015].
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