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#Novedades de la industria
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NUEVOS SENSORES AYUDAN AL DESARROLLO DE LAS TURBINAS MAREOMOTRICES
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Los sensores de par sin contacto de Sensor Technology desempeñan un papel fundamental en el desarrollo de turbinas mareomotrices a escala comercial
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Los sensores de par sin contacto de Sensor Technology están desempeñando un papel fundamental en el desarrollo de turbinas mareomotrices a escala comercial producidas por la empresa irlandesa OpenHydro. La empresa está utilizando estos novedosos sensores, basados en la tecnología de ondas acústicas de superficie (SAW), para medir con precisión la velocidad de rotación y las fuerzas de fricción en un simulador de los rodamientos de la turbina, lo que le permite optimizar el rendimiento y la fiabilidad de sus innovadores productos.
OpenHydro es una empresa tecnológica que diseña y fabrica turbinas marinas
turbinas marinas para generar energía renovable a partir de las corrientes marinas. La visión de la empresa es desplegar parques de turbinas mareomotrices bajo los océanos del mundo, donde generarán electricidad de forma fiable y sin coste alguno para el medio ambiente. Este método de producción de electricidad tiene muchas ventajas.
Como las turbinas están sumergidas, son invisibles y no producen
ruido. Y como están sumergidas a una profundidad considerable, no suponen ningún peligro para la navegación. Sin embargo, la ventaja más importante es que las mareas son completamente predecibles, lo que significa que la producción de energía de las turbinas es igualmente predecible. No hay grandes variaciones estacionales ni se depende de los caprichos del tiempo, como ocurre con muchas otras fuentes de energía renovables.
Sin embargo, para obtener energía de las mareas de forma fiable y eficaz es necesario utilizar una tecnología novedosa que, en el caso de OpenHydro, adopta la forma de turbinas de centro abierto que pueden instalarse directamente en el lecho marino. Evidentemente, la instalación en un lugar tan inaccesible hace que la fiabilidad sea una consideración primordial en el diseño y la construcción de las turbinas. Por ello, OpenHydro evalúa minuciosa y exhaustivamente el rendimiento de todos los componentes utilizados en sus turbinas.
En el caso de los rodamientos, esta evaluación implica el uso de un simulador que permite a los ingenieros de la empresa determinar cómo varían las fuerzas de fricción en los rodamientos con diferentes cargas y velocidades de rotación. Para el funcionamiento de este simulador es fundamental la medición del par en un eje del motor que acciona el rodamiento sometido a prueba. Con los sensores convencionales, es difícil llevar a cabo este tipo de medición de par con precisión y fiabilidad, pero OpenHydro descubrió que el sensor de la serie TorqSense RWT420 de Sensor Technology proporcionaba una solución ideal.
Como todos los sensores TorqSense, las unidades RWT420 dependen para su funcionamiento de transductores de ondas acústicas superficiales (SAW). Estos transductores constan de dos finos electrodos metálicos, en forma de "dedos" entrelazados, sobre un sustrato piezoeléctrico como el cuarzo.
Cuando se aplica al transductor una señal de radiofrecuencia de la frecuencia adecuada, se producen ondas acústicas superficiales y el transductor se comporta como un circuito resonante.
Sin embargo, si el sustrato se deforma, la frecuencia de resonancia cambia. Cuando el transductor se acopla a un eje de transmisión, la deformación del sustrato y, por tanto, el cambio en la frecuencia de resonancia estarán relacionados con el par aplicado al eje. En otras palabras, el transductor funciona como un medidor de tensión dependiente de la frecuencia.
Dado que los transductores operan en radiofrecuencias, es fácil acoplarles señales de forma inalámbrica. Por lo tanto, los sensores TorqSense pueden utilizarse en ejes giratorios, y pueden proporcionar datos de forma continua sin necesidad de las escobillas y los anillos rozantes, inherentemente poco fiables e incómodos, que suelen encontrarse en los sistemas tradicionales de medición de par.
"Elegimos el RWT420 por su cómodo funcionamiento inalámbrico y porque nos resultaba fácil de fijar en línea con un eje existente en nuestro montaje experimental", afirma Kevin Harnett, ingeniero mecánico de OpenHydro. "Además, este modelo de sensor tiene una electrónica integral y una salida en serie, lo que significa que podemos conectarlo directamente a un ordenador portátil en nuestro laboratorio de pruebas. Se trata de una disposición muy sencilla y cómoda"
OpenHydro utiliza el sensor RWT420 junto con el software TorqView de Sensor Technology. Éste ofrece una opción de visualización en formato de dial, barra digital y gráfico para el par, las RPM, la temperatura y la potencia. También proporciona facilidades para el trazado en tiempo real y para el registro de datos, y puede dar salida a los resultados almacenados como archivos compatibles con Matlab y Excel.
"Tanto el sensor como el software son muy fáciles de usar", afirma Kevin Harnett, "y el sensor ha demostrado ser capaz de soportar las duras condiciones de funcionamiento de nuestro laboratorio. También hemos recibido una excelente asistencia técnica de Sensor Technology, que nos ha resultado muy útil, ya que nunca habíamos trabajado con sensores de este tipo. En general, estamos muy contentos con el producto y el servicio que hemos recibido, y el sensor está proporcionando datos muy valiosos para nuestro trabajo de desarrollo"
La prueba de que este trabajo de desarrollo está dando sus frutos quedó patente a finales de 2009, cuando OpenHydro instaló la primera turbina mareomotriz a escala comercial en la bahía de Fundy (Canadá) por encargo de su cliente, Nova Scotia Power
Esta unidad de 1 MW llegó al lugar el 11 de noviembre y estuvo operativa, girando con las mareas, recogiendo datos y produciendo energía el 17 de noviembre.