Evaluación del comportamiento térmico en los aerogeneradores Goldwind S50/750 mediante herramientas CAD-CAE

Abstract

Se realiza un estudio del comportamiento térmico en el interior de la góndola de los aerogeneradores marca Goldwind modelos S50-750, instalados en el Parque Eólico Gibara II. En la disponibilidad técnica resulta elevada la incidencia de los fallos por altas temperaturas en la góndola. Se disponen de una base de datos que recoge las mediciones de temperatura en diferentes condiciones de trabajo y puntos en el interior de la góndola de seis aerogeneradores durante nueve años; la cual se procesa mediante la estadística de pronóstico y el software SolidWorks versión 2016 y su complemento Flow Simulation. Son examinados los fundamentos de los mecanismos de transferencia de calor, definiéndose las ecuaciones que rigen el proceso en las condiciones de trabajo investigadas; así como el análisis sistémico del funcionamiento del aerogenerador. Se obtiene un modelo del comportamiento del fluido y la temperatura en diferentes lugares del interior de la góndola. Se definen los rangos de temperatura durante el funcionamiento, con un valor promedio de 67.79ºC, valor que está por encima del establecido por el fabricante. Sugiere otros temas investigativos, donde se examinen datos de parques eólicos de tecnologías similares, para definir si la causa es tecnológica o de nuestras condiciones ambientales y de explotación. Usando el modelo propuesto se puede valorar el trabajo de la automática y del sistema de protección del aerogenerador, en otras condiciones ambientales y de trabajo.

A study of thermal behavior inside the aircraft of the wind turbines of the brand Goldwind models S50-750 is made in the Gibara II Wind Farm. In technical availability the incidence of high temperatures in the nacelle has been improved. A database that collects temperature measurements in different working conditions and points inside the aircraft of six wind turbines for nine years; Quality is processed by forecast statistics and SolidWorks software version 2016 and its Flow Simulation add-on. The fundamentals of the mechanisms of transfer of calories are examined, defining the equations that govern the process in the conditions of work investigated; As well as the systemic analysis of the operation of the wind turbine. A model of fluid behavior and temperature in different places inside the nacelle is obtained. The temperature ranges are defined during operation, with an average value of 67.79ºC, the value that is above what was established by the manufacturer. It suggests other research topics, where data from wind farms of similar technologies are examined, to define if the cause is technology or environmental and exploitation conditions. Using the model with it, the work of the automatic and wind turbine protection system can be assessed in other environmental and work conditions.