Ensayos experimentales en el Instituto Universitario de Microgravedad Ignacio Da Riva, de la Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid, permiten calcular la velocidad cr\u00edtica de viento que puede soportar un seguidor solar<\/p>\n
Los seguidores solares de un solo eje son las estructuras m\u00e1s utilizadas actualmente en la industria fotovoltaica. Estas estructuras est\u00e1n compuestas por un eje longitudinal llamado \u201ctorque tube\u201d, en el cual se sujetan los paneles solares y que rota gracias a un sistema motor para orientar los paneles siguiendo el recorrido del sol durante el d\u00eda.<\/p>\n
La industria ha aumentado la ratio producci\u00f3n energ\u00e9tica\/coste reduciendo los costes estructurales al disminuir la rigidez de las estructuras, pero esto provoca que los seguidores solares sean m\u00e1s susceptibles a las acciones del viento y, en particular, a sufrir fen\u00f3menos aeroel\u00e1sticos autoexcitados. Esto es, a partir de una determinada velocidad de viento, el seguidor solar experimenta movimientos oscilatorios descontrolados que pueden derivar en su colapso estructural.<\/p>\n
Por ello, investigadores del Instituto Universitario de Microgravedad Ignacio Da Riva (IDR\/UPM) de la Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid (UPM) llevan a\u00f1os ofreciendo servicios de c\u00e1lculo experimental y consultor\u00eda a las principales empresas fabricantes de estas estructuras.<\/p>\n
Recientemente, han llevado a cabo un estudio titulado: \u201cStability analysis of two-dimensional flat solar trackers using aerodynamic derivatives at different heights above ground\u201d<\/em> (\u201cAn\u00e1lisis de estabilidad de un seguidor solar plano para diferentes alturas respecto al suelo usando derivadas aerodin\u00e1micas\u201d<\/em>) que, publicado en Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics<\/em>, ha tenido un notable impacto tanto a nivel industrial como en la comunidad cient\u00edfica en el campo de la ingenier\u00eda del viento.<\/p>\n Uno de los autores de este paper<\/em> es Juan Andr\u00e9s C\u00e1rdenas, doctorando de la Escuela T\u00e9cnica Superior de Ingenier\u00eda Aeron\u00e1utica y del Espacio (ETSIAE). A trav\u00e9s de su tesis este \u201cEstudio experimental de la inestabilidad autoexcitada de seguidores solares planos en condiciones bidimensionales\u201d.<\/p>\n La investigaci\u00f3n ha comenzado con un estudio te\u00f3rico a partir del estado del arte de los fen\u00f3menos autoexcitados conocidos, muchos heredados de los estudios de inestabilidad de puentes. Adaptada la formulaci\u00f3n y tras un estudio de an\u00e1lisis dimensional, se han dise\u00f1ado los ensayos experimentales para validar estudios aeroel\u00e1sticos seccionales.<\/p>\n \u201cLos ensayos realizados en las instalaciones del IDR\/UPM en el Campus de Montegancedo, precisaron de dos t\u00faneles aerodin\u00e1micos. Por un lado, el t\u00fanel AB6, pues sus caracter\u00edsticas geom\u00e9tricas permiten garantizar que el flujo de aire en la c\u00e1mara es bidimensional. En este t\u00fanel se realizaron los ensayos principales, una campa\u00f1a extensa y sistem\u00e1tica en la que se modificaron las caracter\u00edsticas geom\u00e9tricas del seguidor solar que m\u00e1s afectan al problema, el \u00e1ngulo de ataque y la altura del seguidor solar con respecto del suelo. Por otro lado, en el t\u00fanel ACLA16, se han validado los resultados obtenidos en los ensayos principales\u201d, explican desde el IDR\/UPM.<\/p>\n Como resultado de todas estas investigaciones se ha obtenido una base de datos de los coeficientes aerodin\u00e1micos no estacionarios obtenidos experimentalmente de un seguidor solar para diferentes alturas respecto del suelo y diferentes \u00e1ngulos de ataque, adem\u00e1s de un procedimiento semiemp\u00edrico que permite estimar la velocidad cr\u00edtica de un seguidor solar para cualesquiera caracter\u00edsticas estructurales y geom\u00e9tricas. \u201cEsto permite a la industria realizar una primera aproximaci\u00f3n de la velocidad cr\u00edtica que puede soportar un seguidor solar para cualquier caracter\u00edstica estructural sin tener que realizar un ensayo experimental espec\u00edfico. Es, por tanto, una \u00fatil herramienta para reducir costes asociados al dise\u00f1o\u201d, sostiene Juan Andr\u00e9s C\u00e1rdenas.<\/p>\n Otra de las conclusiones de este trabajo muestra qu\u00e9 configuraciones geom\u00e9tricas podr\u00edan ser las m\u00e1s favorables para soportar condiciones adversas de viento.<\/p>\n La publicaci\u00f3n en abierto de todos estos resultados ha tenido una gran aceptaci\u00f3n, siendo recogida en medios especializados como la revista PV- Magazine, que le ha dedicado un reportaje completo tanto en su edici\u00f3n global como en su edici\u00f3n espa\u00f1ola, y recibiendo la aprobaci\u00f3n del sector de las energ\u00edas renovables, ya que permite, en palabras de la industria, \u201cponer orden y uniformar\u201d el estudio de la inestabilidad autoexcitada de seguidores solares que hasta ahora se basaba en estudios puntuales.<\/p>\n Apertura a otras investigaciones futuras<\/p>\n Estas investigaciones se enmarcan en dos proyectos de mayor magnitud, ESOLIA y SOLTAE, junto con la Universidad de Oviedo (Grupo de Investigaci\u00f3n de Ingenier\u00eda Fluido-Din\u00e1mica, F\u00f3rmula Windy, de la Escuela Polit\u00e9cnica de Mieres) y la Universidad de Princeton.<\/p>\n A su vez los avances alcanzados, est\u00e1n abriendo nuevas oportunidades de colaboraci\u00f3n a nivel internacional del IDR\/UPM con la James Cook University de Australia o la Universidad de Shijiazhuang Tiedao de China.<\/p>\n En el futuro, los investigadores pretenden dar el salto de la configuraci\u00f3n seccional en que se han hecho estos estudios, a la estimaci\u00f3n de la velocidad cr\u00edtica de los seguidores solares teniendo en cuenta efectos tridimensionales. Asimismo, a analizar configuraciones hasta ahora no estudiadas como el uso de amortiguadores distribuidos a lo largo de su estructura. Adem\u00e1s, otras l\u00edneas de trabajo futuras apuntan a extender la metodolog\u00eda desarrollada a seguidores que se encuentren en la estela de otros (por ejemplo, en las filas interiores de un campo) o a analizar mediante visualizaci\u00f3n de flujo el comportamiento del viento alrededor de un seguidor solar mientras se encuentra oscilando para estudiar el origen f\u00edsico de la inestabilidad.<\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Ensayos experimentales en el Instituto Universitario de Microgravedad Ignacio Da Riva, de la Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid, permiten calcular la velocidad cr\u00edtica de viento que puede soportar un seguidor solar Los seguidores solares de un solo eje son las estructuras m\u00e1s utilizadas actualmente en la industria fotovoltaica. 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