Proyectos de interés del sector Energías Renovables

TIM "Torre meteorológica flotante inteligente para caracterización de recurso eólico y medio marino"

OBJETIVOS

El objetivo principal del proyecto es el desarrollo de una torre meteorológica flotante para la medición y caracterización del recurso eólico en aguas profundas (a partir de 50 metros) mediante la implementación de sistemas inteligentes en su estructura, instalación y funcionamiento.

El objetivo específico es el diseño y desarrollo de una estructura flotante que permita, mediante un sistema inteligente de sensores y equipos, la caracterización del recurso eólico y el medio marino así como el diseño y desarrollo de un sistema de fondeo inteligente específico para sistemas flotantes en aguas profundas aplicable tanto a sistemas de medición como a futuros sistemas de anclaje para aerogeneradores flotantes. El desarrollo de las tecnologías implicadas en la realización de sistemas de fondeo inteligentes será tal que permita monitorizar el estado de salud y seguridad del propio sistema.

Esta estructura consistirá en un sistema de medición no existente en el mercado para caracterización del recurso eólico y el medio marino en diferentes ubicaciones constituyendo un paso previo y necesario a la definición de emplazamiento e instalación de un parque eólico marino.

En el marco de este proyecto, y dentro de la Tarea del Diseño y Desarrollo del Sistema de Fondeo, liderada por IDERMAR, el CTC es responsable de las siguientes sub-tareas, recibiendo aportaciones del resto de miembros del Consorcio:

• Definición de especificaciones.
• Diseño y desarrollo de una metodología para la realización de sistemas de fondeo inteligentes.

PARTICIPANTES

• IDERMAR, IH CANTABRIA, VICINAY CADENAS, CTC E IKERLAN-IK4.

DURACIÓN

• 2010 - 2012

FINANCIACIÓN

• MICINN - Programa INNPACTO. Nº exp. IPT-440000-2010-5

CONTACTO

• Raúl Rodríguez

Más información: info@ctcomponentes.com

Microgeneradores para el Sistema de Redes de Sensores de SAYME.

El objetivo principal de este proyecto consistió en evaluar formas alternativas de alimentación eléctrica de baja intensidad basadas en la captación de energía ambiental (energy harvesting). Estas, al ser aplicadas a redes de sensores inalámbricas SENSbee de SAYME, posibilitan la substitución total/parcial de las baterías. En este proyecto se consideró la monitorización de estructuras metálicas de gran tamaño como caso de aplicación.

Las actividades realizadas se resumen en  el  estudio teórico,  diseño, desarrollo y prueba de prototipos de captadores de energía vibratoria y solar usados como alimentación de sensores  de ultra - bajo consumo.

Destacable fue el prototipado rápido de los captadores en laboratorio basado en:

• Uso de demostradores mecánicos de simulación.
• Sistema automático de adquisición de datos.
• Análisis de datos offline.

En la fotografía se ve el Workbench utilizado para el análisis de funcionamiento del captador de energía vibratoria usando piezoeléctricos.

Estudio de tensiones secundarias y fatiga en intercambiadores de calor para la Central Solar Térmica ANDASOL-1.

El proyecto se basó en el cálculo de tensiones secundarias y de fatiga según los requisitos del código ASME Section VIII, Division 2, de la carcasa de contención de cuatro intercambiadores de calor de la central solar térmica de ANDASOL-1, con el objetivo de predecir la vida útil de los intercambiadores de calor de la central solar térmica, bajo las condiciones de trabajo para las que está diseñada.

Rediseño de rotor y anclaje de pala de aerogenerador eólico de eje vertical.

Este proyecto se resume en las siguientes partes:

Diseño de pala ramificada: El objetivo de este diseño fue la reducción del número de prototipos de pala a realizar. Esta pala ramificada se envuelve con una funda de material polimérico flexible, de esta manera se pueden realizar pruebas con distinta área de exposición al viento, sin cambiar de pala.

Rediseño de anclaje de pala a rotor: Con este rediseño se mejoró la seguridad del aerogenerador al realizarse el montaje, de manera que, en caso de que fallara la unión, la pala no se saliera como consecuencia de la inercia del giro.

Cálculo estructural del conjunto: Se realizó el análisis de eje y conjunto rotor- pala mediante modelos de elementos finitos. El objetivo de este cálculo fue simular una prueba a la que se someterá el conjunto: carga estática de viento de 150 km/h con rotor bloqueado, y con distribución plana de viento.

Análisis de ruido y vibraciones en máquinas eléctricas durante su producción.

La importancia del control de ruido y vibraciones en máquinas eléctricas durante su producción asegura dos puntos imprescindibles:

• Aumento la vida útil de la máquina.
• Disminución de efectos negativos de ergonomía en el usuario final.

Las maquinas de este tipo presentan ruido especialmente importante de origen magnético inherente a su función y estructura. Sin embargo ni los modelos actuales de maquinas rotativas, ni las líneas de producción de las mismas están adecuadas para asegurar en un 100% los nuevos requisitos de niveles de ruido y vibración magnéticos impuestos por el mercado. En un análisis del origen de este ruido, encontramos una gran cantidad de factores de diseño, construcción de componentes y montaje, altamente interdependientes y por lo tanto difícilmente controlables.

El proyecto se dirigió a realizar un análisis vibro - acústico directamente en la línea de producción, desarrollado un sistema automático, rápido, flexible, robusto e integrado, en un medio de elevado ruido de fondo para mediciones vibro acústicas.

Para ello se desarrollaron diversas tareas:

• Caracterización del ruido y vibración magnéticos en maquinas eléctricas.
• Desarrollo y aplicación de métodos de optimización de medida (puntos de medida, tipos de sensores).
• Desarrollo de software de control, y análisis en línea que caracteriza en segundos los niveles vibro acústicos de la máquina.
• Integración del sistema en medio con gran ruido, con el consiguiente filtrado de señal.
• Desarrollo de software de análisis offline para la validación del sistema y análisis pormenorizado.

Estudio de comportamiento aerodinámico de turbina del aerogenerador WINSPOT 3,5 Kw de SONKYO ENERGY.

El objetivo de este proyecto fue evaluar el comportamiento aerodinámico de la turbina del aerogenerador WINSPOT 3,5 Kw de la compañía SONKYO ENERGY. Dicho análisis se llevó a cabo en dos fases principales:

1. Estudio teórico del comportamiento aerodinámico de la pala, en el cual se analizaron parámetros como:

• Geometría de la pala. Forma del perfil aerodinámico, ángulo de ataque frente al viento de cada sección o el grado de twist de la pala.
• Forma de terminación de la punta de pala.
• Velocidad de giro de la turbina.

2. Simulación mediante herramientas de CFD, utilizando Ansys CFX 13.0, del funcionamiento de la turbina. La finalidad de esta simulación es:

• Obtener una previsión detallada del comportamiento del flujo alrededor de la pala.
• Localizar con exactitud las zonas de flujo desprendido en la pala.
• Conseguir un mapa de distribución de presiones sobre la pala.
• Obtener las curvas de comportamiento de la turbina frente a las diversas velocidades de rotación: Curvas de par, potencia, arrastre y eficiencia.