FuturEnergy | Junio June 2016 Eólica. I+D | Wind Power. R&D www.futurenergyweb.es 95 La durabilidad del recubrimientos y ensayos de validación En la actualidad no existe una medida cuantificable para determinar el nivel de erosión de una pala de aerogenerador producido durante su operación. En ausencia de normas de ensayo de la erosión producida por lluvia, se utilizan ensayos propios del sector aeroespacial. Por lo general, el ensayo de validación, se lleva a cabo mediante la prueba de erosión de lluvia tipo para helicópteros, con la norma ASTM G73-10, que ha demostrado no ser del todo eficaz, ya que no distingue entre la profundidad de la erosión y la pérdida de área. Además, la velocidades de impacto oscilan entre 125 y 135 m/s mientras que en la realidad las velocidades en el borde del ataque de las palas se encuentran entre 90 m/s y 100 m/s. Este ensayo puede resultar útil para la evaluación de la resistencia a la erosión de los materiales por lluvia y caracterizar el daño inducido, aunque no puede considerarse un método de ensayo específico para palas eólicas. La poca adecuación del único ensayo disponible para evaluar la protección del borde de ataque es la principal motivación para emprender el desarrollo de un procedimiento de ensayo y validación de recubrimientos para proteger el borde de ataque de las palas de aerogeneradores. El proyecto Para la realización del proyecto se ha formado un consorcio formado por dos empresas: la pyme valenciana QMC Tecnología Química y la multinacional ubicada en Castellón UBE Corporation Europe, junto con el Clúster de Energía de la Comunidad Valenciana. Como colaborador externo en el consorcio ha participado la Universidad Cardenal Herrera-CEU, que ha aportado su experiencia en simulación de procesos mediante algoritmos computacionales. Este proyecto ha obtenido apoyo del Programa de Agrupaciones Empresariales Innovadoras del Ministerio de Industria, Energía y Turismo, que ha reconocido su alta componente innovadora. El objetivo del proyecto es desarrollar un sistema de ensayos que permita reproducir las condiciones reales de una pala de aerogenerador, lo que permitirá evaluar los efectos de la erosión en el borde de ataque de la pala. Se trata en definitiva de desarrollar una solución para el borde de ataque que maximice la resistencia y sea compatible con los procesos de fabricación actuales. UBE aporta su conocimiento y capacidad de actuación sobre los polímeros base (policarbonato dioles) y sobre cómo estos afectan a las propiedades fundamentales de los recubrimientos formuGenerally speaking, the validation test is carried out using the Rain Erosion Testing which is used for helicopters, applying the ASTM G73-10 standard. It has been demonstrated that this test is not fully effective as it cannot distinguish between the depth of the erosion and the loss of area. Moreover, impact speeds oscillate between 125 and 135 m/s while in reality the speeds on the leading edge of the blades is between 90 m/s and 100 m/s. This test could be useful to assess the resistance by materials to rain erosion and to characterise the damage caused, even though it cannot be considered to be a specific testing method for turbine blades. The unsuitability of the sole test available to assess the protection of the leading edge is the stimulus behind developing a testing and validation procedure for coatings that are able to protect the leading edge of wind turbine blades. The project To implement the project, a joint venture was set up comprising two companies: Valencia-based SME, QMC Tecnología Química and the Castellón-based multinational UBE Corporation Europe, together with the Energy Cluster of the Autonomous Community of Valencia. The Universidad Cardenal Herrera-CEU has taken part as an external partner to the consortium, contributing its experience in simulation processes via computational algorithms. This project has enjoyed support from the Innovative Business Groups, part of the Ministry of Industry, Energy and Tourism in recognition of the project’s highly innovative component. The project aims to develop a testing system that is able to reproduce the real operating conditions of a wind turbine blade, in order to assess the effects of erosion on the leading edge of the blade. Specifically, it involves developing a solution for the leading edge that maximises resistance as well as being compatible with current manufacturing processes. UBE has brought to the table its knowledge and performance capability regarding base polymers (polycarbonate diols) and how these affect the fundamental properties of the formulated coatings (Elastic Module, Tg, viscoelastic properties). QMC has reproduced and simulated the operation of the LEP formulations under operating conditions, as well as the different product application conditions and environments, to ensure robust protection from elements external to the process and operation. The solutions were validated by tests carried out at the Rain Erosion Testing Whirling Arm Facility (WARER, University of Limerick) as well as via internal testing of the validation prototype and computational simulations. Imágenes del impacto por gota de agua a diferentes escalas (100x izquierda, 50x derecha), pala debajo | Photos of the impact by water droplets at different scales (left,100x; right, 50x), underneath the blade
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