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Los aerogeneradores o turbinas eólicas son máquinas capaces de convertir la energía cinética del viento en energía eléctrica. Estas máquinas han sufrido un desarrollo sostenido desde mediados de los 90 del siglo pasado hasta nuestros días, pasando de ser ofrecer una imagen utópica de la generación eléctrica basada en recursos renovables a ser el buque insignia de las energías renovables, con cientos de miles de megawatios instalados en el mundo.
Los aerogeneradores o turbinas eólicas son máquinas capaces de convertir la energía cinética del viento en energía eléctrica. Estas máquinas han sufrido un desarrollo sostenido desde mediados de los 90 del siglo pasado hasta nuestros días, pasando de ser ofrecer una imagen utópica de la generación eléctrica basada en recursos renovables a ser el buque insignia de las energías renovables, con cientos de miles de megawatios instalados en el mundo.
Se trata sin duda de máquinas maduras cuya tecnología es hoy bien conocida. Requiere, eso sí, de un mantenimiento adecuado para poder conseguir los objetivos de disponibilidad y de coste de explotación acordes con los planes de negocio en los que se basan. En manuales de los fabricantes de turbinas eólicas se expone el mantenimiento periódico a realizar en este tipo de equipos, pero siempre desde la óptica del fabricante, que tiene una opinión interesada. No resulta fácil para el técnico que quiere adentrarse en el mundo de la energía eólica, para la empresa que quiere ofrecer servicios en este campo o para los promotores de parques eólicos encontrar información técnica suficientemente profunda sobre las tareas a realizar, la estrategia de mantenimiento adecuada, los problemas técnicos a los que tendrán que enfrentarse, las herramientas y medios técnicos, las técnicas de diagnóstico a emplear, etc.
Renovetec ha tratado de cubrir un importante hueco existente en la información disponible sobre estas máquinas. Mientras que en el mercado se encuentran decenas de libros dedicados a la divulgación sobre energías renovables y sobre energía eólica, la información existente sobre el mantenimiento de turbinas eólicas y parques eólicos es muy escasa, casi inexistente. Por ello, RENOVETEC ha editado esta obra, con todo el rigor técnico posible, basado en la experiencia de la empresa en el mantenimiento y en el diagnóstico de este tipo de equipos, conscientes de que el vacío existente en materia de mantenimiento de aerogeneradores debía ser cubierto con seriedad, profundidad técnica y rigor.
A lo largo de sus más de 250 páginas, el libro aborda los principales aspectos relativos a la Gestión del Mantenimiento en un parque eólico.
INDICE DETALLADO
1. LA ENERGÍA EÓLICA
Los aerogeneradores
Historia de la energía eólica
Situación actual de la energía eólica
Aerogeneradores y el sistema eléctrico de un país
Porqué la energía eólica triunfa
Parques offshore y onshore
Impacto ambiental de los aerogeneradores
2. LOS AEROGENERADORES
El aerogenerador o turbina eólica
Clasificación de aerogeneradores
- Criterios de clasificación
- Aerogeneradores según la potencia
- Aerogeneradores según la posición del eje
- Clasificación de los aerogneradores de eje horizontal de acuerdo con el nuero de palas
- Clasificación de los aerogeneradores de eje horizontal de acuerdo con la orientación al viento
- Clasificación de los aerogeneradores de eje horizontal de acuerdo con el tipo de torre
- Comparación entre aerogeneradores de eje horizontal y de eje vertical
Parámetros característicos de un parque eólico
Parámetros característicos de los aerogeneradores
- Marca y modelo
- Potencia
- Curva de respuesta al viento
- Tipo de aerogenerador
- Tipo de generador
- Tipo de generador
- Tipo de multiplicadora
- Número de palas
- Altura de la góndola
- Longitud de pala
- Altura máxima
- Rendimiento
- Área barrida
- Velocidad de rotación ( rango )
- Tipo de pala
- Sistema de salida del aerogenerador
- Voltaje de generación
- Voltaje de salida del aerogenerador
- Tipo de transformador
- Situación del transformador
- Dimensiones de la góndola
- Peso de la góndola
3. PRINCIPALES COMPONENETES DE UN AEROGENERADOR
Sistemas estructurales
- Cimentación
- Torre
- Ascensor
- Escaleras de acceso
- Sistemas de orientación de góndola
- Sistema de frenado de góndola
Góndola
Rotor
- Palas
- Buje
- Sistema orientación de pala
- Rodamientos de pala
- Eje principal
- Rodamientos del eje principal
- Bloqueo mecánico del motor
Multiplicadora
- Cuerpo principal
- Acoplamiento
- Freno de rotor
- Sistema de lubricación de la multiplicadora
- Sistema de filtrado de aceite de la multiplicadora
El generador eléctrico
- Generadores sincronos
- Generadores asincronos
- Sistemas de refrigeración
Sistema eléctrico
- El interruptor de máquina
- La electronica de potencia
- Cableado de potencia
- Transformador
- Celdas de media tensión
La estación meteorológica
La baliza de señalización
El sistema de control
4. EL ÁRBOL JERÁRQUICO DE ACTIVOS
La necesidad de realizar un árbol jerárquico de activos
Niveles jerárquicos
Ubicaciones técnicas y activos físicos
Nivel 1: Áreas
Nivel 2: Sistemas
Nivel 3: Subsistemas del aerogenerador
Nivel 3: Subsistemas de la subestación
Nivel 4: equipos
Codificación de activos
5. BASES ESTRATÉGICAS DEL MANTENIMIENTO DE AEROGENERADORES
Las técnicas de inspección empleadas
- El análisis de datos obtenidos online
- La aplicación de técnicas predictivas
- Las inspecciones periódicas in situ
Análisis de los hallazgos
Organigrama
6. EL DIAGNÓSTICO ONLINE
Qué es el diagnóstico online
Fuente de los datos
Los rangos aceptables
Análisis monovariable o multivariable
Análisis puntual o continuo
Tipos de análisis de datos
Principales variables que pueden analizarse
Proceso de diagnóstico
- Recopilación de la información
- Prosemiento de los datos
- Obtención de las conclusiones
- Generación de incidencias
Herramientas necesarias
7. LAS INSPECCIONES DETALLADAS IN SITU
El protocolo IRIM 202410
Qué partes del aerogenerador se revisan
La naturaleza de las inspecciones.
8. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO OFFLINE
El mal llamado mantenimiento predictivo
Los cinco aspectos clave
- El conocimiento de la técnica
- El conocimiento del equipo inspeccionado
- El conocimiento del equipo de medida
- Los valores de referencia
- La tendencia
La compatibilidad de las diferentes técnicas de diagnóstico
Frecuencia aconsejable de diagnóstico
Inspecciones boroscópicas en multiplicadoras
- Tipos de defectos defectables
- El boroscopio
- La dificultad de obtención de imágenes
Análisis de aceite
- Equipos en los que resulta de utilidad
- Análisis de particulas de desgaste
- Análisis de otros contaminates
- Análisis de las propiedades del aceite
- Análisis de aceite en transformadores
- Normas elementales para las tomas de muestras de aceite
- La contratación de análisis de aceite
- El análisis de aceites en multiplicadoras
Inspecciones por ultrasonidos
- El empleo de ultrasonidos para localizar fallas
- Que es el ultrasonido
- Tipos de ultrasonidos
- Ventajas de análisis de ultrasonido acustico
- Ultrasonidos generados por una falla
- Modos de detención
- La medida de la presión sonora
- La audición subjetiva
- El análisis FFT
- Aplicaciones más habituales
- Aplicaciones de ultrasonido en aerogeneradores
- Normas técnicas internacionales de referencia
- El equipo de medida
- Elaboración de un procedimiento de medición
Termografia
- La termografia como técnica predictiva
- Principios básicos dela termografia
- Parámetros de los que depende a radiación
- Emisividad y reflectividad
- Ventajas de la termografia
- Principales caracteristicas de una cámara termográfica
- Reglas de oro para tomar una imagen termografica
- Aplicaciones de la termografia
- Aplicaciones de la termografia en aerogeneradores
Análisis de vibraciones
- La aplicación del análisis de vibraciones
- Técnicas de análisis
- Parámetros de las vibraciones
- Principales caracteristicas de una analizador
- Tipos de transductores
- Formas de fijacion del sensor
- Puntos de medición
- Normas de severidad
- Fallos detectables por vibraciones en maquinas rotativas
- Los sistemas expertos
- Aplicación de análisis de vibraciones
9. MANTENIMIENTO LEGAL
La importancia del mantenimiento legal
La responsabilidad de titular de la instalación
Formas de abordar el mantenimiento legal
Resumen de equipos sometidos a mantenimiento legal
Normativa de referencia
Sistemas de un aerogenerador sometidos a mantenimiento legal
- Sistemas de alta tensión:La subestación
- Sistema de media tensión:Las lineas de distribución
- El ascensor
- Sistema de balizamiento
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