Ya sea en los bosques de Canadá, en pueblos remotos de Australia o en el Mar del Norte: las turbinas eólicas deberían suministrar electricidad de forma fiable durante más de veinte años. Para ello, la electrónica en el interior de las estructuras gigantes debe protegerse del frío, el sobrecalentamiento y el polvo y funcionar de manera fiable.
El clima impone unas exigencias extremas a las turbinas eólicas
Según la Asociación federal de energía eólica, solo en Alemania se instalaron casi 31 000 turbinas eólicas en 2018. A nivel mundial, China y EE. UU. encabezan la lista de países con la mayor expansión de la energía eólica.
Cada turbina debe adaptarse a las condiciones climáticas en función de su ubicación. En Lac Alfred (Canadá) donde hay turbinas eólicas, la temperatura a menudo desciende por debajo de los -30 °C en invierno. Unos sistemas de calefacción evitan que se forme hielo en las palas del rotor y provoque desequilibrios. La electrónica también debe protegerse del frío. Por lo tanto, un calentador dentro del armario de distribución mantiene la temperatura alrededor de los cinco grados sobre cero. Por otro lado, en Mount Mercer, en el estado australiano de Victoria, el calor es el que constituye el desafío. A veces, unas corrientes de varios miles de amperios fluyen a través de la electrónica de potencia en los armarios de distribución. El resultado es un calor residual que, incluso con las temperaturas de verano, debe transportarse de forma fiable y eficiente fuera de los armarios de distribución mediante ventiladores con filtro. En regiones con un gran predominio de la agricultura, los armarios de distribución ofrecen a la electrónica una protección excelente contra el polvo.
El control de calidad es esencial
Cada uno de los componentes de la turbina eólica deben funcionar de manera óptima. En las instalaciones típicas, se utilizan de diez a quince armarios de distribución por turbina. Uno de los armarios de distribución más importantes en una turbina eólica es la que se conoce como «caja superior», situada en la parte superior de la góndola, desde la cual se supervisa el grupo motopropulsor y se controla el giro de la góndola. Es muy importante protegerlas de las vibraciones. Para ello, Rittal ha desarrollado una versión del armario de distribución VX25 en la que, por ejemplo, la placa de montaje está reforzada mecánicamente. La caja inferior, que es el equivalente a la caja superior, asume las funciones de control y supervisión. En la mayoría de los sistemas, aquí también se encuentra el convertidor, que se instala en armarios de distribución conectados entre sí. Esto lleva la energía eólica a la frecuencia correcta para alimentarla a la red eléctrica. Para esta aplicación, resulta muy práctico que los armarios de distribución VX25 de Rittal se puedan ampliar de forma muy flexible de serie, como en un sistema modular, y se puedan ensamblar en todas las direcciones. También son extremadamente robustos, por ejemplo contra la corrosión y los daños.
Desarrollo hacia la industria 4.0
En algunas instalaciones, las turbinas eólicas ya envían periódicamente sus datos operativos más importantes a una base de datos central del operador de la turbina: esta información no solo es importante para saber que los sistemas funcionan correctamente en un momento dado. Las piezas de desgaste deben sustituirse exactamente cuando sea necesario, lo que también se aplica, por ejemplo, a los ventiladores de filtro en los armarios de distribución. Cuanto mayor sea la precisión para elegir el momento idóneo, mayor será la eficacia para reducir los costes de mantenimiento.
Rittal ofrece una posible solución mediante el uso de ventiladores con filtro con tecnología EC. Además de un menor consumo de energía, ofrecen la opción de controlar el ventilador mediante la interfaz de control integrada estándar, así como de supervisar la velocidad y el funcionamiento del ventilador. Además, los ventiladores con filtro de Rittal también se pueden regular en función de su velocidad, lo que aumenta tanto la eficiencia energética como la vida útil de los ventiladores.
Rittal también es el socio adecuado para la refrigeración de los armarios de distribución: los refrigeradores activos de la gama Blue e+ pueden disponer de su propia dirección IP. De este modo, los operadores pueden ver los valores medidos de todos los sensores del refrigerador en cualquier momento. El software RiDiag se puede utilizar para comunicarse con los refrigeradores a través de un USB o de una red. Con el software de diagnóstico, los refrigeradores se están convirtiendo en una parte integral de los conceptos de la industria 4.0. El software de diagnóstico optimiza el funcionamiento, lo que permite alcanzar un ahorro aún mayor.