viernes, 18 de febrero de 2011

Energía eólica

¿EN UNA SOLA PIEZA?

Bajo el punto de vista de ingeniería el diseño de un aerogenerador es uno de los temas mas completos. Aeronáutica, mecánica, electricidad, electrónica, meteorología, servomecanismos, microprocesadores, comunicaciones, etc Todas las materias son necesarias para asegurar el éxito. En la etapa de la fabricación, las tecnologías incluyen desde la perfección para el mecanizado y afeitado de los dientes de las ruedas dentadas hasta la fabricación de los moldes para las palas y el posterior moldeo con fibras de vidrio, carbono o Kevlar.

Elegir el perfil mas adecuado bajo el punto de vista aerodinámico implica una decisión que arrastrará importantes inversiones en molderería de las palas. La fabricación de estas es uno de los puntos mas importantes de todo el conjunto. En primer lugar la elección del perfil mas adecuado a las circunstancias utilizando todos los fundamentos y experiencias aeronáuticas, con incalculables insumos de horas en investigación y desarrollo destinadas a definir la mejor relación de sustentación y empuje. Mas tarde cumplimentar los requisitos técnicos de la selección del o de los materiales que cumplan con las especificaciones y como broche final concretar físicamente la producción tratando de respetar las normas de calidad necesarias para soportar las exigencias de una energia como la eolica que no se manifiesta precisamente por ser moderada sino por el contrario, presenta con frecuencia características de catastrófica.

Las hélices de alta velocidad giran a un número de revoluciones variable dependiendo del diámetro de las mismas. La velocidad tangencial del extremo de la pala tiene un valor típico que va de 55 a 70 m/seg De esta forma un Aerogenerador de 30 metros de diámetro girara a 33 rpm y uno de 50 a 20 de acuerdo a la conocida formula ,



y para 60 m/seg resultan las revoluciones




Fuerza Centrifuga Este régimen de velocidad constante del extremo de la pala implica una fuerza centrífuga muy importante , la cual como se sabe es dependiente del peso especifico del material , razón por la cual se deben buscar materiales en que la relación resistencia a peso específico sea la mayor posible. La fuerza centrífuga es


ó también si como dijimos , v = velocidad tangencial del extremo de la pala está limitado a 60/70 m/seg, v2 será 4900 m/seg2 lo que dividido por el radio, digamos en un aerogenerador de 1 metro de pala implica una aceleración 4900 m /seg2 , o sea casi 500 veces la de la gravedad, lo que significa que un material cuyo peso normal es P se ve multiplicado por 500 cuando se lo hace girar a esas revoluciones .Multiplicar por 500 el peso que acusó la balanza es mas que preocupante. No hacen falta mas explicaciones para justificar el porqué el material debe ser del menor peso especifico posible, cosa que se logra con plásticos reforzados p= 1,50 o a lo sumo con aleaciones especiales de aluminio con p= 2,7. Si el radio es el correspondiente a generadores gigantes, cuyas palas pueden alcanzar mas de 25 metros, la situación es diferente ya que 4900/25 = 190 unas 20 veces superior a la gravedad.

Encontrar esos materiales no es tan difícil como lograr un moldeo adecuado, exento de fallas . Existen muchas variantes pero en general se busca que la pala no sea maciza para lo cual se usan rellenos de poliestireno o poliuretano expandidos , o mejor aun totalmente huecas.El proceso de fabricación se inclina a fabricar dos cáscaras que se arman sobre un fuste resistente. Sin embargo la línea de unión de las dos cáscaras es un riesgo potencial de rotura . Pensar en un método de fabricación que permita el moldeo en una sola pieza parece una utopía , pero no es imposible y la resistencia de las palas aumenta en tal forma que una vez resuelto el problema no es concebible usar otro método.
  Las fotografías adjuntas demuestran esa posibilidad, lograda tras muchos esfuerzos , y la perfección de las formas alcanzadas con el moldeo “ en una sola pieza”.

Todos los derechos reservados

Recomendamos acceder con el buscador de Google ingresando la palabra de busqueda seguida de enrique nielsen. Ej: energia enrique nielsen

Ing. Enrique O.Nielsen
http://www.windywest.com.ar/
windywest@ssdnet.com.ar

No hay comentarios: