Energía eolica

COMO LIMPIAR O REPARAR UN AEROGENRADOR

Hoy vamos a compartir con vosotros algo que puede resultar muy curioso, se trata de cómo se limpian o reparan los aerogeneradores. Para eso vamos a utilizar una invención de José Antonio Ávila Espigares: Torre andamio, reparadora-limpiadora para aerogeneradores eólicos.

La invención se encuadra en el procedimiento técnico por el cual se pueden llevar a cabo las tareas de mantenimiento, reparación, limpieza y todos los trabajos que fueran necesarios sobre las aspas de los aerogeneradores eólicos a través de una canasta que portará los elementos y dispositivos específicos necesarios para cada trabajo, así como a los técnicos que los utilizarán, si es que fuese necesario.

Aquí os dejamos la foto con la torre andamio para la limpieza y reparación de aerogeneradores eólicos.

 

ENERGIA EOLICA COMO REPARAR UN AEROGENERADOR

Esta canasta se encuentra unida a un brazo robotizado, el cual se encuentra en el interior de un elemento estructural, que es el encargado del desplazamiento del brazo robotizado a través de la torre-andamio.

En la actualidad se conocen varios procedimientos por los cuales se llevan a cabo los trabajos de mantenimiento, reparación y limpieza de las aspas de los aerogeneradores eólicos. Una vez es tomada la decisión de la reparación, mantenimiento o limpieza, el aspa es bajada al suelo, por medio de varias grúas de gran tonelaje, que han de llegar desde la base del aerogenerador hasta el anclaje del aspa, para desprenderla del rotor del aerogenerador.

Es obvio entender que este proceso se lleva a cabo después de parar dicho aerogenerador para poder bajar el aspa al suelo. El trabajo además, ha de ser desarrollado con elevadísimos costes de desmontaje y montaje, además ...seguir leyendo este artículo sobre energía »

MULTIPLICADORA DE AEROGENERADOR CON ATMOSFERA CONTROLADA

Gamesa, empresa de gran peso en el campo de las energías renovables, y especializada en la energía eólica, ha patentado una nueva multiplicadora de aerogenerador con atmósfera controlada.

Un requisito de las turbinas eólicas actuales es contar con una vida útil de veinte años. Se exige por tanto que los sistemas mecánicos tengan una vida prolongada.

En vista de que el número de parques eólicos va en aumento, las ventajas que supone la limitación o eliminación de los cambios de aceite adquieren, ahora y en el futuro, suma importancia.

EOLICA - MULTIPLICADORA AEROGENERADOR SIN HUMEDAD

La degradación del aceite en las turbinas eólicas se debe, principalmente, a dos factores: la oxidación y la contaminación del agua. Factores adicionales como la deformación viscosa de las moléculas de la cadena de aceite, que provoca una reducción de la viscosidad con el paso del tiempo, tienen una influencia mucho menor en las propiedades del aceite y, en el caso de algunos aceites, resultan inapreciables.

El efecto de arco eléctrico debido a descargas electrostáticas o de corriente de fuga puede ser considerable en algunos casos y favorecer la oxidación del aceite y la formación de barniz. La presencia de oxígeno en la atmósfera en contacto con el aceite es también un factor que contribuye en gran medida a que se desencadene este proceso.

La eliminación del oxígeno y la humedad de la atmósfera en contacto con el aceite, y su sustitución por gases inertes, tendrá como resultado la supresión de los fenómenos antes descritos, con lo que la vida del aceite se prolongará considerablemente.

El objeto de esta multiplicadora de aerogenerador de Gamesa, es proporcionar un sistema para conseguir ese objetivo. En última instancia, con el sistema de esta invención, una adecuada formulación de los aceites, sistemas de filtrado apropiados y procedimientos de mantenimiento, es posible disponer de una multiplicadora de turbina eólica, o un sistema hidráulico, “lubricado de por vida”.

Esto representaría una mejora considerable respecto de la tecnología actual en términos de riesgos ecológicos y costes de mantenimiento, especialmente en el caso de las turbinas eólicas instaladas en alta mar, es decir de la energía eólica en el mar. Puede ser también un factor importante ...seguir leyendo este artículo sobre energía »

BOMBEO HIDRAULICO MEDIANTE ACCIONAMIENTO EOLICO

Hoy queremos compartir contigo la nueva invención de Manuel Torres Martínez en el campo de las energías renovables, se trata de un aerogenerador eólico-hidráulico de caudal variable por revolución y presión constante.

La  invención está relacionada con los sistemas de bombeo hidráulico mediante accionamiento eólico, proponiendo un sistema aerogenerador eólico-hidráulico de caudal variable por revolución y presión constante, ambas independientes de la velocidad del rotor eólico, con control coordinado para optimización del rendimiento, del rechazo de huecos de tensión y de la regulación de la potencia reactiva.

Uno de los principales retos que plantea el uso de las energías renovables, es reducir los costes de aplicación y hacerlos competitivos con los de las fuentes de energía tradicionales.

EOLICA - HIDRAULICA

En ese sentido, las centrales hidroeléctricas, cuyo desarrollo se inició a finales del siglo diecinueve, son hoy en día, dentro del sector de las energías renovables, uno de los medios más desarrollados, más maduros, de menor coste y de mayor calidad energética, para la generación eléctrica. Concretamente, las minicentrales hidráulicas con turbinas Pelton que se disponen en saltos de agua de gran altura (por encima de los mil metros), son las más eficientes, fiables y económicas, para la generación de electricidad.

Y en otro campo, la técnica de los aerogeneradores que aprovechan la acción del viento como medio accionador para la producción de energía eléctrica, ha llegado a un alto nivel de desarrollo, de manera que el sector eólico se halla consolidado, con unas grandes perspectivas de crecimiento.

La invención propone un sistema que permite el control de aerogeneradores eólicohidráulicos de caudal variable por revolución, incluyendo grupos de turbinas multi-rueda con radios iguales, de forma que permite trabajar a presión hidráulica constante para maximizar la energía eléctrica producida, optimizando el rendimiento global de la máquina, así como operar ante huecos de tensión en la red eléctrica, y regular la potencia reactiva que se entrega a la red.

ENERGIAS RENOVABLES - EOLICA

  • Este sistema comprende:

- Un subsistema de control del rendimiento aerodinámico del rotor eólico, mediante el cual se gobiernan de modo coordinado el caudal y la presión del circuito hidráulico, de forma variable e independiente de la velocidad del rotor eólico, de forma que, a partir de la medida de la velocidad del rotor eólico, y mediante la manipulación coordinada de la excentricidad de una bomba radial y de los ángulos de calado de las palas captadoras de la acción del viento, este subsistema modifica el caudal de bombeo, variando el par con el que la máquina se opone al viento y con ello la velocidad de giro del rotor eólico, con lo cual se optimiza el rendimiento aerodinámico y por tanto la energía que se consigue con cada velocidad del viento.

- Un subsistema de control del rendimiento de las turbinas, mediante el cual se gobierna un conjunto de inyectores en las mismas, para regular la presión del circuito hidráulico, con lo cual se optimiza dicho rendimiento de las turbinas

- Un subsistema de control de los huecos de tensión en la red eléctrica a la que se suministra la electricidad que se produce, mediante el cual se monitoriza la tensión de la red eléctrica y las velocidades de los grupos turbinagenerador, modificando la posición de unos deflectores que hacen variar el comportamiento de las turbinas en los casos de huecos de tensión, permitiendo al aerogenerador eólico-hidráulico seguir trabajando con normalidad en el momento que desaparece el hueco de tensión.

- Un subsistema de control de potencia reactiva, mediante el cual se modifican las corrientes de excitación de los generadores eléctricos síncronos que utiliza el sistema, gobernando así la potencia reactiva que se inyecta a la red eléctrica.

- Un sistema de control coordinado, mediante el cual se supervisan los cuatro subsistemas anteriores, optimizando con ello el rendimiento y el funcionamiento global del aerogenerador eólico-hidráulico.

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FUENTE | OEPM

PANELES SOLARES CON DISPOSITIVO ABSORBEDOR DE CALOR

Hoy os vamos a hablar sobre un nuevo dispositivo absorbedor de calor para paneles solares, cuyo inventor es José María Pujol Artigas, y que sirve para incrementar el rendimiento de producción de energía eléctrica de los paneles solares, tales como placas fotovoltaicas.

Un tipo de colector o panel solar de los más utilizados suele estar constituido por una caja rectangular con una de sus caras, la que está expuesta al sol, cubierta de un panel transparente. En cualquier caso, se procura situar el panel o paneles en cuestión en territorios o zonas bien expuestas a los rayos solares al objeto de obtener un buen aprovechamiento de los mismos. Aunque, también existen los paneles solares que siguen el desplazamiento del sol durante el día.

 

OEPM

Ocurre sin embargo que, el rendimiento de las células fotovoltaicas desciende considerablemente al superar un determinado umbral de temperaturas (por Ej. Por encima de 50ºC) y mejora notablemente cuando su temperatura de régimen de trabajo se mantiene dentro de un determinado rango de temperaturas. Por lo tanto, llegado a un cierto grado de insolación de dichos paneles se produce una disminución notable del rendimiento de los mismos.

A la vista de los problemas que comporta un panel solar excesivamente calentado se hace palpable la necesidad de unos medios o dispositivo que enfríe dicho panel para que, aún soportando una importante insolación no se vea disminuido su rendimiento.

Para ello, la invención propone un dispositivo absorbedor de calor para paneles solares, aplicable a un panel captador de energía solar fotovoltaico de tipo convencional, que tiene una cara delantera expuesta a las radiaciones solares y una cara trasera opuesta a la cara delantera, y se caracteriza porque consiste en uno o más recipientes llenos de un compuesto absorbedor de calor en sí conocido que quedan adosados a dicha cara trasera del panel, en contacto directo o muy próximo a la cara posterior de las células fotovoltaicas.

Opcionalmente, se ha previsto asimismo que una cara de dicho recipiente, opuesta a la cara del recipiente que está en contacto con citado panel, esté en contacto con unos medios de intercambio térmico, que pueden consistir en un circuito cerrado de un fluido refrigerante, tal como agua enfriada.

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FUENTE | OEPM

 

NUEVA TORRE PARA GENERADOR EOLICO

En el campo de las energías renovables, concretamente la energía eólica, nos hemos encontrado con una nueva invención que podría abaratar los costes de esta fuente de energía. Se trata de una Torre para generador eólico, concretamente se refiere a una torre mixta de hormigón y acero, para soporte de generadores eólicos.

El objeto de esta nueva torre para aerogeneradores de Prephor, S.A, es conseguir un abaratamiento en los costes de fabricación, transporte y montaje del fuste, frente a las soluciones existentes en el mercado, así como facilitar su fabricación en taller y realizar el máximo aprovechamiento de la sección y el material del que está compuesta.

ENERGIA EOLICA - TORRE GENERADOR EOLICO

La búsqueda de fuentes de energía renovable, se ha acrecentado en los últimos años, debido a la creencia, cada vez más firme, en las hipótesis existentes sobre el cambio climático y su relación con la producción de dióxido de carbono y gases de efecto invernadero.

Esta búsqueda, ha promovido la aparición de nuevas tecnologías que permitieran extraer la máxima cantidad de energía de las fuentes de energía renovables como la luz solar y el viento. No solo han aparecido nuevas tecnologías sino que estas se encuentran en un proceso continuo de mejora con el fin de aumentar los rendimientos de producción de energía.

La electricidad producida por los aerogeneradores, tiene su fundamento en la curva del perfil vertical del viento, en la que se establece la velocidad de viento en función de la altura y de la rugosidad del terreno. El aerogenerador transforma una parte de la energía que lleva el volumen de aire que atraviesa la superficie batida por las palas, cuando circula a una velocidad superior a la umbral, por debajo de la cual, las palas no se mueven.

En el sector de la generación eólica, se ha producido un desarrollo importante y constante durante los últimos años, aumentando la potencia máxima de los aerogeneradores, llegando a potencias impensables hace menos de 10 años. Este aumento de la potencia se basa en dos principios fundamentales de la generación eólica como son la superficie de barrido y la velocidad del aire.

El perfil vertical de viento, tiene variación de pendiente parabólica, de manera que a partir de una velocidad determinada, el incremento de velocidad de viento con la altura, es irrelevante. Es por ello por lo que, las dimensiones de las palas y, consecuentemente, la altura de los bujes de los aerogeneradores, no aumentará ilimitadamente sino que su techo o bien se ha alcanzado ya o está próximo a alcanzarse, ya que un incremento en la altura supone un incremento importante en los costes de fabricación, montaje y operación.

CARACTERÍSTICAS DE LA NUEVA TORRE PARA AEROGENERADORES ...seguir leyendo este artículo sobre energía »

GAMESA PATENTA UN SISTEMA DE REFRIGERACION DE AEROGENERADORES

Hoy os dejamos la última innovación de Gamesa, una de las empresas más importantes en el sector de las energías renovables.  Se trata de un nuevo sistema de refrigeración de aerogeneradores, y así mejorar el rendimiento en la producción de energía eólica.

La nueva patente de Gamesa está relacionada con los aerogeneradores y más concretamente con los sistemas de refrigeración que se emplean en su interior en climas de temperaturas elevadas y para refrigerar los componentes internos.

Las instalaciones de aerogeneradores en zonas donde el clima alcanza elevadas temperaturas o elevados porcentajes de humedad presentan la dificultad de conseguir que dichos aerogeneradores trabajen en condiciones nominales, no pudiendo trabajar a máxima capacidad.

ENERGIA EOLICA - REFRIGERACION AEROGENERADORES

Una de las principales causas de este inconveniente radica en las propias limitaciones que marcan los componentes internos de los aerogeneradores ubicados en la góndola del aerogenerador frente a la temperatura, como es el caso de la multiplicadora y el generador.

Por otro lado, no solo la temperatura externa provoca una elevada temperatura en el interior de la góndola del aerogenerador, sino que los propios equipos generan calor debido a su funcionamiento, que debe ser disipado, para poder obtener un rendimiento óptimo de la instalación. A altas temperaturas los sistemas de disipación de calor por ventilación resultan insuficientes.

El sistema de refrigeración en aerogeneradores , que gracias a sus características constructivas y funcionales resulta realmente ventajoso frente a las soluciones convencionales, garantizando el funcionamiento del aerogenerador en condiciones nominales cuando la temperatura y la humedad exceda los límites marcados por los componentes del propio aerogenerador, así como resultando poco invasivo en la implantación en el interior del propio aerogenerador, por cuanto se evita el rediseño de componentes y sistemas existentes, así como la redistribución del espacio interior para su alojo.

El sistema de refrigeración puede ser instalado tanto en aerogeneradores ya instalados y en funcionamiento que requieran de una refrigeración, como en nuevos aerogeneradores previamente a su instalación en cualquier parque de aerogeneradores.

El equipo de refrigeración propuesto se basa en el enfriamiento del interior de la góndola del aerogenerador desde el interior de la torre y para ello consta de ...seguir leyendo este artículo sobre energía »

SISTEMA DE UNION DE PALAS PARTIDAS PARA ENERGIA EOLICA

El siguiente invento está relacionado con las palas de aerogenerador que se construyen partidas en tramos para facilitar la fabricación y el transporte. En este sistema inventado por la Fundación Cener Ciemat, proponen un sistema de amarre para establecer la unión del montaje entre los tramos de las palas.

 

energia eolica - sistema union palas partidas 1

 

- Historia sobre las palas de los aerogeneradores:

Los primeros aerogeneradores que fueron instalados con fines de producción eléctrica a nivel industrial, proporcionaban una potencia nominal de 20 a 60 Kw, habiendo aumentado paulatinamente el tamaño y potencia de las máquinas desarrolladas, hasta los aerogeneradores actuales que alcanzan 5 Mw, implicando la utilización de palas del orden de 60 metros de longitud.

En algunos casos, dadas las dimensiones de dichas palas y dependiendo del emplazamiento, orografía y leyes locales, su transporte es imposible mientras que en otros casos, a pesar de que es técnicamente viable, éste genera costes prohibitivos.

Teniendo en cuenta tales factores, se viene trabajando en el desarrollo de proyectos relacionados con el diseño y fabricación de palas partidas formadas por tramos transportables por separado, para unirse posteriormente en el montaje constructivo del aerogenerador en el lugar de instalación, consiguiéndose con ello ventajas importantes, entre las que cabe destacar:

- Reducción del coste de transporte, ya que no se requieren vehículos especiales, ni es necesario realizar cortes de circulación.

- Accesibilidad a emplazamientos complicados, ya que al poder utilizar vehículos de menor tamaño aumenta la posibilidad de poder alcanzar emplazamientos con orografía compleja, reduciéndose el costo asociado a la realización de pistas forestales que permitan el acceso a dichos emplazamientos.

- Mejora de la calidad, por la fabricación de elementos con dimensiones más reducidas que optimizan procesos como la infusión de la resina, reduciendo la dispersión de propiedades y, consecuentemente, aumentando la resistencia del producto final.

- Aumento de la productividad, ya que al trabajar con componentes de menor tamaño, se reduce considerablemente el tiempo de infusión y curado de construcción, pudiendo asimismo trabajar en paralelo con varios moldes.

- Se introduce el concepto de la modularidad, pudiendo realizarse familias de piezas con diseños comunes, que se pueden combinar de manera selectiva en función de los requerimientos de las palas en cada caso, con posibilidad de sustituciones parciales para la reparación en los casos de deterioro.

 

Sin embargo, tecnológicamente, el concepto de las palas partidas presenta un problema en lo que se refiere a la unión de los tramos componentes, debiendo cumplir dicha unión las siguientes condiciones:

- Fiabilidad, siendo en este aspecto necesario definir un sistema con “incertidumbre” baja, para reducir el coeficiente de seguridad a aplicar en los diseños.

- Accesibilidad, de tal forma que la unión pueda realizarse desde el exterior de la pala, permitiendo realizar todas las operaciones e inspecciones necesarias con comodidad.

- Mantenimiento nulo o mínimo que asegure la eficiencia mecánica de la unión a lo largo de la vida útil de la pala.

- Condicionante mínimo sobre el diseño de la pala, intentando, entre otros factores, no engrosar excesivamente el laminado constructivo en la zona de la unión, ya que este efecto repercute directamente en el aumento de peso de pala y su mayor coste de fabricación.

 

EL INVENTO DE LA FUNDACION CENER CIEMAT:

El Cener (Centro Nacional de Energías Renovables) propone un sistema de amarre basado en unas particulares características de realización, permitiendo establecer la unión de los tramos componentes de las palas partidas de aerogenerador en condiciones muy ventajosas.

Este sistema de amarre objeto de la invención se determina con dos bulones semicilíndricos paralelos que atraviesan el laminado de los tramos a unir, estableciéndose una unión de tensado entre dichos bulones mediante unas varillas que se disponen en sentido longitudinal por el interior y por el exterior de dicho laminado.

energia eolica - sistema union palas partidas 2

La unión entre las varillas y los bulones puede hacerse mediante cualquier tipo de sujeción mecánica que permita establecer un apriete de tensado entre los bulones.

Según una variante de aplicación, pueden utilizarse tuercas roscadas a las varillas, haciendo tope dichas tuercas con la parte plana de los bulones. Esta solución, además de ser económicamente ventajosa por utilizar componentes normalizados, permite realizar el tensado de la unión con mucha precisión, aunque las operaciones de montaje y desmontaje sean lentas, debido al necesario accionamiento de las tuercas, requiriendo además una inspección periódica.

Para preservar el perfil aerodinámico de la pala, la aplicación del sistema se puede realizar en un montaje curvo, es decir conformando los tramos de pala con unas zonas remetidas en las partes destinadas para la incorporación del sistema de amarre, disponiendo en esas zonas, después de realizarse la unión, una tapa de cubrimiento para determinar la continuidad del plano superficial del perfil aerodinámico.

Con todo ello, el sistema de amarre propuesto determina una unión que ofrece ventajas en diferentes aspectos:

- No se debilita el laminado de los tramos que se unen, dado que las varillas con las que se realiza el tensado de la unión van por el exterior y por el interior del perfil aerodinámico, por lo que la sección útil del laminado no se reduce, y por lo tanto no es necesario engrosarlo en la misma magnitud que lo que requiere una solución en la que una única varilla atraviesa el laminado por su interior.

- Se consiguen líneas de fuerza simétricas ya que, dada la topología del amarre, con varillas de tensión a ambos lados del laminado, las líneas de fuerza se reparten de manera simétrica a través de dichas varillas, eliminando momentos flectores residuales de segundo orden.

- Se obtiene una unión pretensada, consiguiendo que la fuerza de separación entre los tramos que se unen se absorba por tracción en las varillas y por descompresión del laminado, reduciéndose el rango de tensiones en la parte metálica de forma que aumenta la resistencia a la fatiga.

- No se utilizan adhesivos, con lo que se eliminan los posibles defectos e incertidumbres asociados a este tipo de unión, definiéndose como consecuencia coeficientes de seguridad menores en el diseño, y optimizando así el sobrepeso de la unión.

- El sistema permite al operario el montaje, inspección y mantenimiento desde el exterior de la pala, pudiendo establecerse los planos de unión de los tramos de pala en cotas no accesibles por el interior.

- El mantenimiento es reducido, y la frecuencia de inspección y manipulación de las uniones se halla condicionada solo por el tipo de enganche entre las varillas y los bulones del amarre.

FUENTE | OEPM

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