Sistema de monitoreo podría dar soluciones a fallas de turbinas eólicas

Actualmente no existe una solución en el mercado que permita monitorear de forma precisa y eficiente los componentes estructurales de turbinas eólicas, especialmente de las aspas, la torre y sus conexiones. Ese problema es el que está tratando de solucionar un equipo de investigación de la Universidad de los Andes, liderado por Rodrigo Astroza, académico de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, en conjunto con académicos de la Universidad de Chile.

A través de un proyecto FONDEF IDeA están desarrollando un sistema de monitoreo a partir de respuestas vibratorias medidas por sensores instalados en los aerogeneradores.

“Llevamos poco más de un año y medio trabajando en distintos aspectos del proyecto, incluyendo, ensayos experimentales, caracterización dinámica de aspas de aerogeneradores, modelamiento numérico, desarrollo y validación de algoritmos de inferencia Bayesiana,  y elaboración de sensores de aceleración de bajo costo y que se alimentan de energía solar”, explicó Rodrigo Astroza.  

El primer equipo experimental diseñado y construido por Rodrigo Astroza en conjunto con el alumni José Martín Gutiérrez (ING2019) fue para ensayar estática y dinámicamente aspas de aerogeneradores. “Comprar el equipamiento necesario para realizar este tipo de ensayos era económicamente inviable, por lo cual tuvimos que diseñar y construir un equipo mecánico para este fin”.

El segundo equipo, también diseñado en la UANDES, se construyó para hacer una representación a pequeña escala de una turbina eólica que funcione bajo condiciones controladas. “Si bien existen instalaciones para ensayar grandes aspas de aerogeneradores en países como Noruega y Estados Unidos, dentro de nuestra realidad y posibilidades hemos podido desarrollar equipamiento de gran utilidad para la investigación en diversas áreas y la idea es también generar colaboración con investigadores de otras universidades de manera de dar la máxima utilidad a lo que hemos desarrollado”, explicó Rodrigo Astroza.  

En esta mini turbina eólica, ubicada a un costado del edificio de Ingeniería, están realizando ensayos para estudiar el comportamiento de las aspas, la torre de acero y sus conexiones. Además, se están probando los sensores, los sistemas de comunicación y transmisión de datos, y el sistema de monitoreo desarrollado en el proyecto.

El trabajo desarrollado en este proyecto es multidisciplinario y participan Rodrigo Astroza (ingeniero estructural y profesor UANDES) como director del proyecto, Marcos Orchard (ingeniero eléctrico y profesor de la Universidad de Chile) como director alterno; los investigadores Marcelo Guarini y José Abell, de la UANDES; Francisco Jaramillo, investigador post-doctoral de la Universidad de Chile; José Martín Gutiérrez, alumni UANDES, y varios alumnos memoristas que han participado en diversos etapas.