Un sistema innovador elimina el hielo de los álabes de los rotores de los aerogeneradores
El deshielo de láminas finas en las resistencias eléctricas o la circulación de aire caliente dentro del álabe, un sistema eléctrico de separación expulsiva o el deshielo electrotérmico por impulsos, son algunos ejemplos de soluciones activas para los álabes de turbina que no resultan eficientes en el plano energético o que no están disponibles en el mercado, por lo que los fabricantes trabajan actualmente en técnicas de deshielo para álabes que comporten un consumo energético muy reducido. Un proyecto anterior, cuyo trabajo se centró en los álabes de helicóptero, obtuvo unos resultados que evidenciaron que las vibraciones de baja frecuencia son muy efectivas para prevenir la formación de hielo, excepto en los bordes de ataque. En base a estos resultados, el equipo investigador del proyecto DEICE-UT (Wind turbine blade Anti / De-icing, combined Ultrasonic guided wave and vibration system), financiado con fondos europeos, se propuso superar las limitaciones asociadas al deshielo/la protección anti-hielo de los álabes de aerogeneradores, para lo cual integró dos tecnologías que emplean componentes de bajo coste cuya demanda energética es relativamente reducida y consiguen efectos de deshielo o anti-hielo a temperaturas de hasta -20°C. Las dos tecnologías son la vibración de baja frecuencia, con la que se elimina el hielo depositado sobre las superficies planas, y los ultrasonidos de ondas guiadas, gracias a la cual se elimina el hielo acumulado en los bordes de ataque. La unidad de control de potencia del agitador y receptor de impulsos a baja temperatura se integró con éxito en un sistema diseñado por el sistema DEICE-UT. A fin de demonstrar la tecnología de reciente creación y el rendimiento del sistema, la plataforma MIRA llevó a cabo una campaña de ensayos en una cámara de pruebas medioambientales, para lo cual se prepararon dos tipos de piezas de ensayo: una sección de un álabe de aerogenerador a gran escala para validar las vibraciones de baja frecuencia, así como una maqueta a escala reducida para validar las ondas por ultrasonidos en el borde de ataque. Durante esta campaña de ensayos, el equipo investigador tuvo la oportunidad de comprobar con éxito el rendimiento del sistema ante distintos tipos de formación de hielo, lo que le permitió confirmar la efectividad de estas dos tecnologías y las prestaciones del sistema DEICE-UT. El sistema DEICE-UT mejora la fiabilidad y la generación eléctrica de los aerogeneradores en regiones con climas fríos, reduce la posibilidad de tener que pararlos debido a condiciones meteorológicas con formación de hielo, prolonga la vida útil de los álabes y minimiza las pérdidas de ingresos.
Palabras clave
Aerogenerador, antihielo, deshielo, ondas guiadas por ultrasonidos, vibración de baja frecuencia
