SFIDA DEL CLIENTE
Il CENER (Centro Nacional de Energías Renovables), noto anche come Centro Nazionale delle Energie Rinnovabili della Spagna, è specializzato in ricerca applicata e sviluppo per diverse iniziative, tra cui lo sviluppo della tecnologia dell'energia eolica. Il suo dipartimento per l'energia eolica conduce ricerche indipendenti per migliorare l'affidabilità e l'efficienza complessive delle turbine eoliche e collabora con alcune delle aziende più influenti nel settore in crescita dell'energia eolica globale.
Le parti interessate del settore vengono al CENER perché è dotato di alcune delle infrastrutture tecnologiche più avanzate al mondo. Il fulcro del programma eolico del CENER è il laboratorio di test delle turbine eoliche (LEA). È una struttura unica nel suo genere per dimensioni fisiche (30.000 metri quadrati), per potenza delle apparecchiature che è in grado di testare e per varietà di servizi tecnologici offerti.
Situato a Sangüesa, una piccola cittadina a 40 km da Pamplona, il LEA comprende cinque laboratori di test avanzati, incluso uno dedicato ai test strutturali a grandezza naturale di pale di rotori lunghe fino a 100 metri. Il capo del laboratorio di collaudo delle pale è Asier Oiz Vázquez, che lavora con il CENER dalla sua fondazione nel 2002, e con il gruppo di collaudo delle pale dal 2006.
"I nostri clienti si preoccupano principalmente della convalida del modello e della caratterizzazione delle prestazioni delle pale del rotore secondo gli standard internazionali" afferma Oiz. "Vogliono essere sicuri che i test che eseguiamo forniranno i risultati di alta qualità di cui hanno bisogno per convalidare il design della pala o ottenere la certificazione. In entrambe le situazioni, richiedono un servizio eccezionale. Si aspettano anche che disponiamo dei migliori sistemi di test. Questa è la nostra sfida più grande."
SOLUZIONE MTS
Per soddisfare le richieste di risultati di alta qualità da parte dei suoi clienti, il laboratorio di test delle pale CENER si affida a due soluzioni di MTS. Insieme, queste soluzioni di test delle pale eoliche consentono al team CENER di condurre test statici e di fatica su pale e travi del rotore a grandezza naturale (telai) fino a 100 metri nel caso di test statici e fino a 75 metri nel caso di test di fatica.
La misurazione delle proprietà fisiche viene eseguita per determinare le proprietà essenziali della pala, come la massa, la posizione del centro di gravità, la lunghezza, le frequenze naturali, l'ammortizzazione, le forme modali, la rigidità e la distribuzione della massa.
I test statici vengono eseguiti caricando la pala alle condizioni di carico di progetto più severe. La pala è strumentata in modo da ottenere la curva di deflessione applicata, la distribuzione della deformazione, la flessione del banco prova e la distribuzione del momento flettente. Gli argani elettrici sono impiegati per ottenere un carico preciso e coordinato in più punti di trazione lungo una pala.
I test di fatica eseguiti presso il CENER supportano i test accelerati multipunto e multiassiale delle pale sia con orientamento sia nel senso del flappeggio che della scia. La soluzione per test di fatica MTS applica un carico ciclico automatizzato alle pale a frequenza di risonanza per eccitare la pala e ottenere la velocità di deformazione desiderata. Per farlo, utilizza sistemi IREX (Inertial Resonance Excitation, eccitazione di risonanza inerziale) compatti ed efficienti dal punto di vista energetico, originariamente sviluppati da MTS e dal NREL (National Renewable Energy Laboratory, Laboratorio nazionale di energie rinnovabili) degli Stati Uniti. Ciascun sistema IREX integra due attuatori idraulici MTS a doppia estremità, resistenti alla fatica, cuscinetti laterali lineari, un supporto per tubo flessibile e masse regolabili.
"Tutto ciò che abbiamo di MTS funziona molto bene" afferma Oiz. "Il sistema IREX in particolare è molto stabile. Non l'abbiamo mai visto fallire. Siamo anche molto soddisfatti, perché aiuta il CENER a risparmiare energia durante le prove di fatica, che possono essere estremamente dispendiose in termini energetici."
VANTAGGI PER IL CLIENTE
Con l'aiuto delle soluzioni di test MTS, il laboratorio di test delle pale del CENER consente ai propri clienti di affrontare la gamma completa di test strutturali statici e di fatica a grandezza naturale richieste per la certificazione secondo lo standard internazionale IEC TS 61400-23. Il laboratorio è accreditato dall'ENAC, l'ente nazionale di accreditamento spagnolo, nell'ambito della norma IEC TS 61400-23.
"Siamo una struttura relativamente nuova con tutta la tecnologia più recente, comprese le soluzioni di test delle pale delle turbine eoliche di MTS" continua Oiz. "Quando i clienti vedono che abbiamo la tecnologia MTS, si sentono a loro agio. Il nome assicura loro che l'apparecchiatura di test funzionerà in modo affidabile. Abbiamo eseguito molti test con i sistemi MTS e questo rende i nostri clienti più fiduciosi."
La fiducia dei clienti nell'accuratezza e nell'affidabilità delle soluzioni di test MTS e il costante impegno di MTS nella risoluzione dei problemi hanno portato a uno stretto rapporto di lavoro tra le due organizzazioni.
"Nella mia esperienza, MTS offre sempre una soluzione alle nostre esigenze" aggiunge Oiz. "Fin dall'inizio, MTS ha voluto una comprensione dettagliata del tipo di test che avremmo dovuto eseguire, in modo da poter sviluppare una soluzione che soddisfacesse le nostre particolari esigenze, cosa che continua a fare anche oggi. Quando il CENER ha bisogno di qualcosa, MTS si impegna a soddisfare la nostra richiesta. E il servizio che forniscono è molto buono."
Oggi, CENER e MTS continuano a tracciare la strada da seguire nei test delle pale delle turbine eoliche, esplorando nuove tecnologie per simulare in modo più accurato gli ambienti operativi del mondo reale su strutture con pale sempre più lunghe.
Secondo Oiz: "pale più lunghe, pale più elastiche e test di fatica biassiali rappresentano le sfide che dovranno affrontare i test delle pale delle turbine eoliche nel prossimo futuro, e MTS sembra capirli molto bene."
