Compuestos reforzados con vidrio para los cubos de las turbinas eólicas
Los cubos de las turbinas eólicas se hacen normalmente con acero fundido, que debido a su peso atómico limita de forma considerable la capacidad de producción global de los rotores a gran escala. Sin embargo, en este proyecto se realizó un innovador diseño geométrico que implicaba la introducción de materiales de composite, por lo que fue capaz de minimizar los factores críticos de carga tanto en las palas como en el propio rotor. En el marco del proyecto COMHUM (siglas en inglés del cubo innovador de composite para turbinas eólicas), el diseño estructural del cubo de composite implicaba una serie de parámetros para el diseño y su funcionamiento. En cuanto al diseño, se han identificado las limitaciones del cubo y sus efectos en las palas del rotor, mientras que las pestañas del cubo se han normalizado para adaptarse a las palas de los rotores actuales. Se han realizado mejoras también a partir de la utilización del Modelado de Elementos Finitos (FEM) alternativo y las técnicas de análisis, como el análisis de las fracturas y los materiales compuestos del casco. Estas mejoras contribuyeron a la selección de materiales compuestos reforzados con fibras de vidrio, que, además de tener propiedades mecánicas similares a las de los materiales que se usan actualmente, pesan menos y ofrecen un uso óptimo de las propiedades del material. El cubo de composite reforzado con vidrio se ha diseñado e instalado en una turbina eólica 800 kW, con un cubo de 4 metros de diámetro y palas de 27,4 metros. Además, las tres palas de la turbina tienen pestañas de 1.400 milímetros de diámetro efectivo para el rodamiento de una turbina eólica de velocidad variable / máxima. El cubo prototipo tenía revestimiento de PU y se fabricó gracias a la experiencia adquirida en la producción interna de palas de rotor, incluida la tecnología de moldeado por inyección de resina. El resultado es que el nuevo cubo de composite aumenta la captura de energía eólica, amplía la superficie barrida por las palas, es más ligero y ofrece máxima fiabilidad.
