La tesis doctoral de un ingeniero de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) desarrolla un sistema más eficiente y económico para medir la deformación que sufren determinados componentes circulares de los aerogeneradores. Además de reducir en un 75% el número de sensores necesarios para esta tarea, también ha ideado un método para posicionarlos de forma óptima, algo que permite mejorar la precisión necesaria para monitorizar los parques eólicos.
Uno de los desafíos a los que se enfrenta la industria eólica es comprender y optimizar el rendimiento de los aerogeneradores en funcionamiento para así prolongar su vida útil de manera rentable. En este sentido, la estimación de la fuerza ejercida por las cargas de viento sobre el aerogenerador es esencial, ya que se transmite por toda la estructura y afecta a todos los componentes. Uno de los que sufre especialmente es el rotor del aerogenerador.
En este contexto, la investigación pone el foco en determinadas secciones circulares de los aerogeneradores, tales como el rotor y la torre, con el fin de realizar estimaciones precisas de las cargas mecánicas que sufren, ya que la fuerza del viento puede causar la fatiga del material y fallos prematuros si no se monitorizan adecuadamente.
Mediciones de las cargas de viento
Mediante un modelo matemático, el ingeniero de la UPNA ha establecido cuáles son las posiciones en las que deben instalarse los sensores de medición para así determinar las cargas de viento con la mínima incertidumbre posible. Según su investigación, es posible realizar esta tarea utilizando solo seis sensores denominados galgas extensiométricas, aunque actualmente se utilizan 24 sensores.
Por tanto, se trata de una notable reducción del número de sensores de deformación, lo que puede reducir sustancialmente el coste del sistema de medida, sobre todo, cuando es elevado, por ejemplo, si se emplean sensores de deformación de fibra óptica. Además, añadir otro sensor más, hasta siete, permite compensar el efecto de la temperatura en las mediciones, con lo que se logra aún mayor precisión.
Finalmente, se ha analizado cómo el posicionamiento no preciso de los sensores puede provocar errores en la estimación de las cargas. Incluso un pequeño error de colocación, como un desajuste de uno o dos grados en el ángulo del sensor, puede causar errores significativos en la estimación de las cargas que varían entre un 5% y un 15%, según explica el autor de la tesis.