Pregunta: Récord eólico en España

Cita de: gdvictorm en Jueves 30 Abril 2009 20:07:53 pm

. Claro que importa la velocidad en las puntas de las alas. El material del que están hechas tiene un límite, la propia fricción con el aire puede desgajar el material a parte de la fuerza centrífuga, que sobra decir que es excesiva y en este caso supera con creces los esfuerzos máximos de tensión para los que el material está diseñado. A parte de que debemos recordar los nefastos efectos que producen las velocidades próximas a la del sonido en las aeronaves que lo alcanzaban sin estar diseñadas para eso.


Saludos

Pero se supone que sí están diseñados para eso.
En otras palabras: aerogeneradores pequeños conozco más de 4 casos destrozados por rachas de viento, sólo en el término de mi pueblo. De los otros sólo conozco el caso que habeis puesto. Me parece que las cifras no avalan vuestra teoría.

Decir también que los 4 casos eran aerogeneradores de más de 5 o 6 años.

PD: Tampoco me hacen demasiada gracia, en general, los aerogeneradores monstruosos.

¿Pero exactamente a que te refieres?   En el caso de un aerogenerador de este porte, los sistemas de seguridad son extremadamente fiables, ya no solo por el coste de repararlos, que de entrada es bastante grande, sino por que cada pieza pesa varias toneladas, y el hecho de que salten por los aires en medio del campo pueden suponer un risgo para las personas que se encuentren allí. Los aerogeneradores pequeños tienen el problema de que son más frágiles y no tienen unos mecanismos tan sofisticados ya que de entrada, no resultarían rentables. Es un caso parecido al de las aeronaves comerciales; las avionetas soportan esfuerzos físicos mucho menores que los grandes aviones comerciales, sin embargo, es muy raro que un avión de gran porte sufra un accidente, mientras que si que es frecuente que se produzcan accidentes de avionetas particulares por rotura de superficie alar y demás instrumentos de sustentación como el eje de la hélice o el timón ante un sobreesfuerzo. La clave está en los sistemas de seguridad que estos poseen y la resistencia de los materiales en proporción a los esfurzos que tienen que soportar.



Saludos

así con la tontería ahora está produciendo el 33% de le energía que se consume, la primavera también es muy buena para la producción eólica, no solo el invierno.

Cita de: gdvictorm en Jueves 30 Abril 2009 20:07:53 pm

. Claro que importa la velocidad en las puntas de las alas. El material del que están hechas tiene un límite, la propia fricción con el aire puede desgajar el material a parte de la fuerza centrífuga, que sobra decir que es excesiva y en este caso supera con creces los esfuerzos máximos de tensión para los que el material está diseñado. A parte de que debemos recordar los nefastos efectos que producen las velocidades próximas a la del sonido en las aeronaves que lo alcanzaban sin estar diseñadas para eso.


Saludos

Pero se supone que sí están diseñados para eso.
En otras palabras: aerogeneradores pequeños conozco más de 4 casos destrozados por rachas de viento, sólo en el término de mi pueblo. De los otros sólo conozco el caso que habeis puesto. Me parece que las cifras no avalan vuestra teoría.

Decir también que los 4 casos eran aerogeneradores de más de 5 o 6 años.

PD: Tampoco me hacen demasiada gracia, en general, los aerogeneradores monstruosos.

No estan diseñadas para eso, el perfil de ala que soporte tal velocidad no es el mas eficiente y aunque lo fuese no se iba a diseñar un aerogenerador preparado para que sea eficiente a 90km/h cuando dias con ese viento son escasos, es preferible dejarlo en posicion bandera unas horas, ¿los pequeños aerogeneradores disponen de posicion de bandera?

abriendo un poco el tema,

en aerogeneradores no hemos hecho más que empezar,
hay infinidad de soluciones de diseño de aspas y de generadores por diseñar (por ejemplo aplicando superficies mínimas), por ahora estamos en lo fácil,

y en los molinos marinos creo que se equivocan, serían más efectivos flotantes, darrieus, savonius o de media cúpula, más baratos, más fáciles de instalar, de mantener, y móviles.


(o híbridos: http://www.youtube.com/watch?v=iPuWSBYMWqg)

[Borrado por el autor]

Bueno bueno bueno....   no lancemos las patas por alto tan deprisa. El material del que está hecho un avión de línea y una avioneta es el mismo: aluminio de grado aeronáutico y materiales sintéticos compuestos. Ambos tienen resistencias estructurales semejantes, y en todo caso las pequeñas avionetas certificadas para vuelo acrobático tienen unos límites certificados muy superiores a lo que aguanta un avión de línea en su vida normal. Además los procedimientos de vuelo y compañía impiden que se llegue a esos extremos. Por otro lado no tienes más que revisar los informes de accidentes de la FAA para comprobar que una ínfima parte de ellos está producida por colapso estructural en vuelo. Decirlo que has dicho, si me lo permites, es hablar por hablar. Y del eje de la hélice ya no hablemos, romper el cigüeñal en vuelo es para nota.

Es obvio que no se pueden comparar los dos casos de forma profunda, es un ejemplo que tiene como fin responder a la tendencia de sufrir mayor número de accidentes por fallos en superficies expuestas de los molinos pequeños respecto a los grandes aerogeneradores, pero que sin embargo no significa que los pequeños aerogeneradores tengan que soportar esos niveles de esfuerzo.

Por otro lado no tienes más que revisar los informes de accidentes de la FAA para comprobar que una ínfima parte de ellos está producida por colapso estructural en vuelo

Nadie ha dicho que eso no sea cierto. Pero en esos mismos informes cabe destacar que los accidentes graves producidos por esa causa son mucho más frecuentes en avionetas y aeronaves particulares que en los grandes aviones comerciales.


 El ejemplo que puse antes es sencillo y no debe ser profundizado en absoluto porque lógicamente habrá diferencias, sin embargo, el fondo básico es comparable. Por otra parte hay ciertos matices que no deben ser pasados por alto; para empezar, aún siendo del mismo material, las proporciones del mismo no están hechas a escala, los que supone que para esfuerzos igualmente repartidos, las diferencias en la proporción de los materiales serán diferentes y facilitarán la rotura en un caso y proporcionarán más flexibilidad en otro. Por otra parte, los aviones comerciales actuales posen alas de fibra de vidrio y de carbono, mientras que las avionetas en general todavía son de aluminio, prueba de ello está en modelos de cierta consideración como es el caso de Cessna. De todas formas si a alguien le interesa profundizar en el tema le sugiero que habra otro topic, ya que nos estamos yendo del tema.


Por otro lado, hablando de los aerongeneradores  y refieriéndonos al caso concreto de la rotura del aerogenerador del que se hablaba, creo que el motivo de la rotura de la pala no estuvo debida al efecto flutter, sino a una posible sobretensión de la cara situada a barlovento ( por llamarlo de alguna forma)  de una de las aspas del molino. Hay que tener en cuenta que lo primero que cedió fue una de las aspas al partirse su estructura en un punto más o menos céntrico. Y es que el problema no es solo la presión denámica que ejerce el viento a esa velocidad en las puntas de las palas, sino la diferencia de presión que se ejerce entre la punta y un punto medio. Es decir:

La velocidad lineal en la punta del aspa era de 1000km/h ( +- 40km/h) según se ha calculado a partir de sus dimensiónes y su velocidad angular. Tomando la densidad del aire como 1,25kg/m3 y aplicándo la fórmula de la presión dinámica:

PD=0,5*densidad*V viento

Tenemos una fuerza de 17.361kg/m2, mientras que en el punto medio es de 5.400kg/m2. Esto crea un par de fuerzas que tiende a deformar la pala dando lugar a una tensión elevada en la cara de barlovento del aspa y una compresión en la cara contraria. Si a esto le sumamos la fuerza centrífuga, el daño es aún mayor en la cara que sufre el esfurzo de tensión.

En un aerogenerador pequeño, como bien dijo Breitling, el mayor problema está en el calentamiento del generador o en la fatiga del material de las palas si el fallo es externo, no por girar a excesiva velocidad, sino por el esfuerzo directo que tienen que soportar por parte del viento y que tiende a doblar las palas hacia atrás.


Por último dejo un video en que se aprecia el sistema de frenado al ponerse las palas del molino en bandera. Para los que no tengais mucho tiempo, el frenado se produce a partir del minuto 2:15'' .

<a href="http://www.youtube.com/v/W2MsUeV-KFs" target="_blank" class="new_win">http://www.youtube.com/v/W2MsUeV-KFs</a>


Un saludo

Perdonad por no haber contestado antes.

¿Pero exactamente a que te refieres?  

Bueno, me parece que estamos diciendo lo mismo: Que un gran generador está mejor diseñado que uno pequeño.

La velocidad lineal en la punta del aspa era de 1000km/h ( +- 40km/h) según se ha calculado a partir de sus dimensiónes y su velocidad angular. Tomando la densidad del aire como 1,25kg/m3 y aplicándo la fórmula de la presión dinámica:

PD=0,5*densidad*V viento

Tenemos una fuerza de 17.361kg/m2, mientras que en el punto medio es de 5.400kg/m2. Esto crea un par de fuerzas que tiende a deformar la pala dando lugar a una tensión elevada en la cara de barlovento del aspa y una compresión en la cara contraria. Si a esto le sumamos la fuerza centrífuga, el daño es aún mayor en la cara que sufre el esfurzo de tensión.

En un aerogenerador pequeño, como bien dijo Breitling, el mayor problema está en el calentamiento del generador o en la fatiga del material de las palas si el fallo es externo, no por girar a excesiva velocidad, sino por el esfuerzo directo que tienen que soportar por parte del viento y que tiende a doblar las palas hacia atrás.

Un saludo

Por eso digo que se supone que el diseño de las palas debe contrarestrar esa diferencia de presión. Aquí lo que interesa no es la presión, sino la fuerza efectiva que ejerce sobre la pala. Supongo que la superficie de la pala será 3,2 veces más pequeña en la punta que en punto medio.

Y me he referido a que los aerogeneradores pequeños no son más seguros sólo por experiencia directa. En una caseta de campo tenía uno hace años. Esos generadores regulan la velocidad basculando verticalmente, con lo que los cojinetes del eje sufren bastante al oponerse a la inercia de las palas en rotación en cada ajuste vertical que realiza. El primero se rompió y salió volando el eje y las aspas, el segundo que puese después que ese, también, con el agravante de que encontré las aspas a más de 50 metros de distancia, lo que hace suponer la velocidad de rotación que llevarían en el momento de la rotura.
¡Gracias a dios que no había nadie cerca! Desde entonces he desistido de las 'molinetas', al igual que mi vecino, cuya historia es completamente similar.

Curiosamente, bastante cerca tengo un molino de sacar agua, de los tradicionales que salen en películas americanas, que tiene más de 80 años (y era de segunda mano) con palas de unos dos metros de ¡radio!, bastante mas grandes que los del aerogenerador. Y nunca le ha pasado nada.

¡Saludos!

[Borrado por el autor]

El ejemplo que puse antes es sencillo y no debe ser profundizado en absoluto porque lógicamente habrá diferencias, sin embargo, el fondo básico es comparable.

Me parece una grosería, o se profundiza o no se profundiza.

El límite de velocidad viene impuesto por la máxima energía que se puede convertir de la cinética del viento. Por eso en grandes como en pequeños la velocidad es la misma.

Acerca de si los mayores están mejor diseñados, es obvio, están diseñados para generar  y vender electricidad, osea que se encuentran detrás las grades eléctricas y las inversiones hay que rentabilizarlas, algo que no ocurre en los pequeños aerogeneradores. Ahora decir que los aerogeneradores están diseñados para no partirle el cuerpo a un senderista  si seguro que si, la pela es la pela..

los pequeños también están diseñados para eso, y por ingenieros también,

yo primero miraría estadísticas, por número, y después hablamos,

es lo mismo que los barcos,
claro que hay accidentes, tanto en pequeños como en grandes,
lo único que los grandes aguantan mejor los envites de los golpes de mar,

¿por qué si ambos están diseñados para flotar?

púes por que es una relación de masas,

con los aerogeneradores es similar, no son diseños a escala, el viento no trabaja a escala,
las fuerzas, las tensiones, las torsiones, las velocidades de giro, la limtación/relación viento/giro, los límites son diferentes,

sin contar que hay molinos caseros, mucha variedad de diseños, materiales,...
vamos mucha experimentación en pequeños,

pero hay diseños de pequeños aerogenerados fantásticos, verdaderos compendios de ingeniería,
claro que no son los más baratos, ... , como todo en esta vida


infografía del proceso de fabricación y montaje de aerogeneradores: http://www.gamesacorp.com/es/productos/aerogeneradores/fabricacion

mantenimiento predictivo :

Gamesa ha desarrollado su propio sistema de mantenimiento predictivo (Gamesa SMP) para la detección prematura de posibles deterioros y fallos en los principales componentes del aerogenerador. Este sistema proporciona las siguientes ventajas:

    * Disminución de grandes correctivos.
    * Aumento de la disponibilidad y de la vida útil de la máquina.
    * Condiciones preferenciales en las negociaciones con las aseguradoras.
    * Integración con el sistema de control.

Versión de 8 acelerómetros certificada por Germanischer Lloyd.

flotantes de aspas:Un parque eólico a 150 metros del fondo del mar en Cantabria

los pequeños también están diseñados para eso, y por ingenieros también,

yo primero miraría estadísticas, por número, y después hablamos,

No se si te entiendo bien, los pequeños están diseñados para vender electricidad o para autoconsumo..

La teoría dice que se busca el mayor rendimiento, la práctica no lo sé.

están diseñados para generar electricidad, tanto los unos como los otros,
¿que diferencia hay entre vender electricidad y no comprarla?

el tema es rentabilizar la inversión, tanto en unos como en otros,

pero no es lo mismo cambiar uno que te lleva el cliente a la tienda que uno plantado en el culo de la montaña, por eso también están asegurados,

los márgenes de rendimiento también son diferentes tanto entre tamaños como entre modelos,

por otro lado, cuando se montan grandes aerogeneradores, se elige el lugar, con unas condiciones determinadas de regimenes de viento (homogeneidad, intensidad,...) y con esos datos se elige, o diseña, el aerogenerador,

mientras que los pequeños aerogeneradores se deben limitar a las condiciones del sitio sin posibilidad de elección,
si el sitio es malo, por ejemplo con viento muy racheado, una mala elección del generador probablemente dará al tras con él (tamaño, nº de palas, ubicación,...)

vamos que con los grandes se elige el sitio adecuado para el generador, mientras que con los pequeños son elecciones más variables (y quizás inadecuadas)