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Cómo alargar la vida de las palas eólicas

Regenblade,

El uso de la palabra innovación está a la orden del día en todos los sectores. Está tan solicitada, que en muchas ocasiones pierde el propio valor de su palabra. Según la RAE, la definición de innovación es: “Creación o modificación de un producto, y su introducción en un mercado”. Muchas empresas hacen uso de esta palabra sin tener en cuenta que no están creando ni modificando un producto para hacerlo realmente innovador.

Esto es algo que Regenblade tiene muy claro, sin creación o modificación no hay innovación. La compañía cuenta con diferentes soluciones para palas eólicas que son técnicamente novedosas y mejoradas de las ya existentes.


¿Por qué las palas eólicas?
Actualmente se puede reacondicionar prácticamente cualquier componente de turbina eólica y alargar su esperanza de vida. En concreto, las palas eólicas pueden repararse para un reacondicionamiento superficial, pero no se puede realizar un reacondicionamiento para recuperar las propiedades mecánicas y ampliar su vida más allá de los 20 años debido a que la fatiga acumulada en la estructura interior de la pala es irreparable. Además, a todo esto, se une el hecho de que hay muchos modelos de palas que después de algunos años se dejan de fabricar, y los aerogeneradores que las utilizan siguen funcionando. En este caso el mercado de segunda mano de palas ofrece palas de aerogeneradores desmontados, pero en ningún caso se puede hacer nada para eliminar la fatiga acumulada.

Regenblade intenta resolver dos asuntos fundamentales: alargar la vida de las palas, y simplificar soluciones utilizadas en la actualidad. Ambos son los pilares básicos de Regenblade, y en donde la compañía se centra para innovar.


Reparación T-Bolt para alurings
El escenario de las turbinas que incluyen palas con raíces de anillos de aluminio o alurings con agujeros roscados como conexión entre pala-buje está cambiando.

Muchos propietarios de parques cuyas turbinas están próximas a los 20 años están llevando a cabo proyectos de extensión de vida para que aumente hasta los 35 años. ¿Por qué se extiende la vida de estas turbinas? Los modelos de aerogenerador que abarcan el rango de 500-700 kW han dado muy buen resultado con muy bajas tasas de fallo, se trata de unas máquinas altamente robustas que los dueños quieren mantener el máximo tiempo posible.

¿Cuál es el problema? La raíz de las palas. Los anillos de aluminio que sirven de unión entre pala y buje, con el paso del tiempo y por la acumulación de fatiga, empiezan ha mostrar grietas en el interior y fondo de los agujeros roscados. La concentración de tensiones que se genera durante los diferentes ciclos de tracción y comprensión en los hilos de rosca del agujero y en el radio de acuerdo del fondo del agujero son los causantes de que se generen grietas. El peor escenario en el que puede decantar este problema, es en la rotura total de la raíz de la pala por la suma de las diferentes grietas, y en el colapso de la pala.

La única solución hasta el momento es sustituir el anillo dañado por otro nuevo, proceso que se tiene que llevar a cabo en fábrica añadiendo costes logísticos y plazos de tiempo elevados. Contemplando esta situación, Regenblade quiso renovar el método de reparación y hacerlo mucho más simple y rápido. Todo el mundo es conocedor de la robustez y la seguridad que da una unión en T-Bolt, en la actualidad las nuevas palas eólicas llevan este tipo de conexión buje-pala. ¿Por qué no añadir este tipo de unión tan segura a una pala como método de reparación?

Regenblade prefirió enfocarse en la idea de ofrecer una reparación técnicamente novedosa y que mejorase la unión palabuje, y que a su vez fuera una reparación definitiva, competitiva y rápida. La reparación de grietas de aluring de Regenblade se basa en realizar unos taladros radiales para colocar una tuerca de barril, y utiliReparación de T-Bolt en aluring. zar los agujeros axiales originales donde 42 energética XXI · 186 · MAY19 EÓLICA se eliminaría previamente la cara roscada y fondo de rosca conflictivos, perforando un poco más profundo para encontrarse con la tuerca de barril. Posteriormente se coloca un perno con longitud mayor que el original, en esta nueva unión de perno y tuerca de barril se comprime cualquier grieta existente, por lo que elimina la necesidad de sustituir el anillo por uno nuevo. Todo el estrés de la pala es redirigido por esta nueva unión, que es altamente fiable, conocida en el sector y aplicada en palas de nueva fabricación.

Además de la enorme ventaja de eliminar la sustitución del aluring, la solución de Regenblade ofrece un método de reparación rápido y preciso. El proceso de taladrado para la colocación de T-Bolts se realiza con un útil diseñado por ellos que consta de 6 taladros (3 radiales y 3 axiales) que rota en 20 posiciones para taladrar los 60 agujeros existentes en aproximadamente 2 horas. Por lo que en un día completo de trabajo se repara un rotor completo sin dificultad. El útil de 70 kg y el material se puede transportar con facilidad y subir a parque para realizar las reparaciones con las palas a nivel de suelo junto al molino.

Detrás de esta solución hay exhaustivos trabajos de investigación, desarrollo y pruebas realizadas por el equipo de Regenblade. Además, cuenta con diferentes validaciones de entidades certificadoras e ingenierías reconocidas del sector donde avalan y concluyen que además de ser una solución más simple, es más robusta y tiene una mayor fiabilidad al estrés por fatiga.


Extensión de vida de pala: ABLE
ABLE (Aero Blade Life Extension) es el único producto existente cuyo objetivo es alargar la vida de palas que han sobrepasado o están próximas a sobrepasar su vida útil de 20 años. Puede llegar a aumentar entre 8-10 años sobre el final de vida, lo que hace que sea un producto muy interesante para propietarios de parque que busquen hacer proyectos de ampliación de vida de sus turbinas.

Una pala eólica tiene una esperanza de vida de aproximadamente 20 años. El reto de los fabricantes de palas es poder ampliar esa vida útil hasta un 50% más, llegando a casi los 35-40 años de vida. Además de poder ampliar la esperanza de vida de palas de nueva fabricación, también es un enorme reto poder alargar la vida de palas que hayan estado en funcionamiento un largo tiempo. Dar con la solución óptima para alargar la vida de las palas al mismo nivel que el resto de componentes del aerogenerador es un reto que Regenblade quiso llevar a cabo.

¿Qué ofrece Regenblade? A través de un método patentado, se introducen láminas de fibras de carbono por el interior de la viga de la pala que actúa de refuerzo soportando los esfuerzos mecánicos que la pala original ha ido perdiendo por efecto de la fatiga. Dependiendo de la naturaleza del refuerzo, la vida de la pala puede llegar a extenderse en un 50% sin transmitir cargas que pudieran condicionar la vida del molino por otros componentes que resultaran comprometidos (bastidor, torre, etc.).


Último reto: Diseño de pala partida
Con el desarrollo e implantación de aerogeneradores cada vez con más potencia, y a su vez más grandes, va unido la necesidad de fabricación de palas cada vez más largas y más pesadas. Además de ser un reto tecnológico, también es un reto logístico hasta tal punto que en ocasiones no existen medios para transportar palas con esa longitud.

Es por todo esto por lo que se están desarrollando productos como las palas eólicas partidas por tramos; después de ser transportadas las diferentes secciones a parque, se unen para formar una pala con una longitud de más de 70 m. Las soluciones existentes de unión entre secciones se centran en utilizar pernos y bridas metálicas, que además de añadir un gran peso alejado del eje de giro del rotor, es un atrayente de rayos, causa más frecuente de rotura catastrófica de palas. En este aspecto, Regenblade apuesta por una unión textil con uso de cinchas por el interior de la pala. Mediante dichas cinchas se consigue unir los diferentes módulos de la pala tensionando las cinchas desde la raíz de la pala. Las ventajas son muy importantes. En primer lugar, se evita incorporar un gran peso alejado de la raíz de la pala. Adicionalmente, al no emplear materiales metálicos se evita generar atracción de rayos. El hecho de poder tensar desde la raíz todas las secciones hace que se pueda desmontar la punta de la pala sin necesidad de bajar la pala completa. Y, por último, el montaje y desmontaje de los módulos de pala es rápido, sencillo y fiable, no siendo necesario llevar a cabo trabajos de laminación de telas de material composite, ya que basta con aplicar un cordón sellante a la unión para que ésta quede terminada tras tensar las cinchas 

Artículos sobre eólica | 12 de junio de 2019

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