Las cámaras de imágenes acústicas proporcionan alertas tempranas para evitar fallos en las cajas de engranajes de las turbinas eólicas
La capacidad de la energía eólica está creciendo en todo el mundo, de ahí que sea imprescindible garantizar la fiabilidad de la caja de engranajes.
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Las cámaras de imágenes acústicas ofrecen una potente solución de alerta temprana que permite a los operadores detectar problemas antes de que se agraven y lograr así que las turbinas funcionen de manera eficiente.
El suministro energético exige que todos los gobiernos tomen decisiones complejas que abarcan aspectos logísticos, financieros y medioambientales, además de geopolíticos. Si bien todos estos elementos han influido en la rápida expansión de las turbinas eólicas por todo el mundo, las preocupaciones de tipo medioambiental y geopolítico han sido especialmente relevantes para impulsar su notable crecimiento.
El auge global de la energía eólica
La industria eólica global instaló 117 gigavatios de nueva capacidad en 2023, todo un récord que representó un aumento del 50% respecto al año anterior. Este incremento llevó la capacidad eólica global a superar los 1.000 gigavatios. China se situó a la cabeza de las nuevas instalaciones, seguida de Estados Unidos, Alemania y la India. La inmensa mayoría de las turbinas eólicas se encuentran instaladas en tierra, mientras que las instaladas en el mar representan el 7% restante. No obstante, estas últimas están experimentando un crecimiento más rápido y se espera que ganen protagonismo en el futuro a medida que aumente el número de países que desarrollan e invierten en la nueva tecnología.
Se prevé que el sector de la energía eólica siga creciendo en el futuro y que registre una tasa de crecimiento medio interanual del 8,8% según el Global Wind Energy Council. Se espera que la capacidad eólica marina, donde el viento es más intenso y frecuente, se multiplique por diez desde su nivel actual hasta 2030*, lo cual demuestra el impresionante crecimiento de este sector.
Dificultades en el mantenimiento de las turbinas
La propia naturaleza de la captura del viento hace que las turbinas eólicas se suelan ubicar en zonas remotas y de difícil acceso. Los parques eólicos marinos imponen dificultades de tipo logístico en lo que se refiere a la construcción y al mantenimiento, pero incluso las turbinas instaladas en tierra firme también dificultan a menudo el trabajo de los equipos de mantenimiento cuando se hallan en zonas montañosas y remotas donde se maximiza la captura del viento.
La logística del mantenimiento incluso dentro de la propia turbina también puede resultar complicada. La góndola, que alberga la caja de engranajes, debe ser accesibles a través de la torre y el espacio en el que moverse es muy limitado. La instalación de componentes pesados y de aceite lubricante en la góndola suele ser difícil. De ahí que cualquier medida que mejore la durabilidad y la fiabilidad de los principales componentes de la góndola sea muy valiosa para los operadores de parques eólicos.
Uno de los principales componentes de una turbina eólica es la caja de engranajes ya que se encarga de incrementar la velocidad de rotación entre el eje de las palas y el generador eléctrico, disminuyendo el par e incrementando la velocidad. Muchos diseños incorporan sistemas de engranajes planetarios debido a la eficiencia de estos sistemas para incrementar la velocidad desde el eje. Estas cajas de engranajes contienen un conjunto de engranajes helicoidales y numerosos rodamientos que son complejos y costosos. Las averías pueden ser extremadamente caras, tanto la sustitución de los componentes como el tiempo de inactividad de la turbina, ya que la logística exigida por las piezas de recambio a menudo implica dificultades. Por estos motivos es fundamental recurrir a una monitorización proactiva del estado de los componentes más importantes. La detección temprana de problemas potenciales permite a los operadores solucionar los problemas antes de que se agraven, lo cual reduce el costoso tiempo de inactividad y prolonga la vida útil de la turbina.
Las cámaras acústicas como sistema eficaz de alerta temprana
Flir ha presentado una serie de cámaras de imágenes acústicas avanzadas capaces de detectar sonidos anómalos que se producen cuando un rodamiento muestra los primeros indicios de avería. Estas cámaras portátiles no son intrusivas y pueden captar sonidos a una distancia notable, de modo que protege la seguridad del operador y permite realizar las inspecciones sin detener las operaciones. La serie Si2 de Flir incorpora una cámara de 12 MP que captura el sonido y la señal se visualiza sobre una pantalla en color de alta definición de 5 pulgadas y 1280 × 750 que indica los resultados de forma clara, concisa y en tiempo real.
Estos dispositivos ligeros y avanzados están diseñados con el fin de proporcionar un sistema de alerta temprana para mantenimiento preventivo. La detección de anomalías en rodamientos y sistemas de engranajes es tan solo una de sus muchas aplicaciones. También pueden identificar fugas en sistemas de aire comprimido o gas y detectar descargas parciales en los sistemas eléctricos, por lo que no solo ofrecen un importante ahorro de costes sino que también garantizan la salud y la seguridad en entornos potencialmente peligrosos.
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