El campo de
la energía eólica se ha convertido en pocos años en una realidad para obtener
electricidad a gran escala usando una fuente limpia e inagotable como es el
viento. Localizadas las ubicaciones idóneas para un parque eólico, surgen
muchos frentes de investigación para optimizar el rendimiento en la obtención
de electricidad a partir de la energía cinética del viento. Una de ellas está
relacionada con la forma y posición de las palas del aerogenerador. Para
obtener la máxima eficiencia, las palas del aerogenerador necesitan ser
optimizadas en forma y ángulo de ataque, para lo cual se desarrollan tareas de
investigación y desarrollo en aerodinámica tanto en túneles de viento a escala
como en ensayos de campo en aerogeneradores reales. Los escáneres electrónicos
de presión de Scanivalve son ideales para estudios de mejora aerodinámica a
partir de medidas de presión de múltiples puntos alrededor de la pala, perfil
de presiones.
Los
escáneres de presión se han usado durante años en túneles de viento para
realizar estudios sobre modelos a escala del álabe. Puede utilizarse el modelo
ZOC33 de 64 canales de presión. Sin embargo, en los últimos años los
fabricantes de aerogeneradores han comenzado a realizar investigaciones en
campo situando los escáneres dentro del álabe en diferentes puntos en toda su
longitud y en movimiento.
Scanivalve a
través de de representante Instrumentos
de Medida, S.L. ofrece dos alternativas, el sistema completo DSA3217
compuesto de 16 canales de presión, multiplexor electrónico y sistema de
adquisición todo en uno; o el escáner miniatura ZOC33 con 64 canales de presión
y sistema de adquisición remoto E-RAD4000. Otros escáneres de menor número de
canales están disponibles dependiendo del número de puntos de medida
requeridos. Se registran presiones en tiempo real a diferentes ángulos de
ataque, a diferentes velocidades de viento y en cualquier condición
meteorológica. Estos ensayos se llevan a cabo durante 24 horas los 7 días de la
semana durante meses.
Todos los escáneres
de presión Scanivalve incorporan una válvula neumática de calibración, que
permite al usuario purgar las líneas de entrada de presión para eliminar
efectos de condensación que afectarían las medidas de forma adversa. El usuario
puede purgar las entradas según sea necesario mientras el aerogenerador está en
marcha. Por otro lado, cuando las palas del aerogenerador no giran por falta de
viento o están bloqueadas en modo seguro, el usuario puede realizar una
corrección de cero en todos los sensores de presión mediante un comando
software. Esta corrección puede tardar unos 10 segundos.
Se utilizan
tubitos flexibles para llevar los puntos de medida al escáner de presión
situado dentro del álabe. La localización de los escáner es crítica para
obtener buenos resultados. Deben situarse lo más próximo posible al buje del
aerogenerador para minimizar la fuerza centrífuga sobre ellos al rotar. Cerca
del buje deben posicionarse de modo que los diafragmas de los sensores de
presión en el escáner estén paralelos a la dirección de rotación en línea con
el eje de perfil aerodinámico (ver figura inferior), y de esa manera los
diafragmas no se vean influenciados por la fuerza centrífuga. La gravedad
también debe tenerse en cuenta al corregir datos. Las fuerzas gravitacionales
se suman a las medidas según el álabe asciende y se restan a la medida cuando
desciende.
Escaners de
presión disponibles
Los escáner de presión pueden
configurarse para adquirir datos desde 1 Hz a 625 Hz por canal. El modelo de escáner
a utilizar depende del espacio disponible y del tipo de ensayos a realizar.
Todos los sistemas incorporan comunicación Ethernet TCP/IP y proporcionan
lecturas en unidades de ingeniería corregidas en temperatura.
- El modelo DSA3217 fue
desarrollado por Scanivalve especialmente para aplicaciones en
aerogeneradores. Este modelo especial G tiene un conector Ethernet robusto
tipo bayoneta. Con 16 canales de presión por escáner y comunicación
Ethernet 10baseT, pueden situarse varios DSA3217 en un álabe transmitiendo
datos independientes en paralelo. La máxima velocidad de muestro es de
500Hz por canal.
- Cuando hay espacio limitado y
se requieren medidas en muchos puntos, la elección lógica es la
combinación de los escáneres ZOC33 con el sistema de adquisición
E-RAD4000. Cada ZOC33 contiene 64 sensores de presión y puede alojarse en
una unidad controlada en temperatura modelo ZOCTCU64. Pueden usarse hasta
8 escáneres ZOC33 en un E-RAD4000 permitiendo un total de 512 canales. El
sistema E-RAD4000 es compacto, usa tecnología DSP y comunica via Ethernet
100baseT. Puede instalarse en el álabe con los escáneres ZOC y
proporcionar datos en tiempo real. La máxima velocidad de lectura es de
625 Hz por canal.
Mayor
información http://idm-instrumentos.es/escaners-de-presion/
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