R EFERENCIA D E O D OBRA REFERENCIA DE OBRA BASF Construction Chemicals España, S.L. Admixture Systems Systems
PARQUES EÓLICOS Hormigón Autocompactante de alta resistencia
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INTRODUCCIÓN
La disposición de muchos aerogeneradores en terrenos previamente seleccionados según su rugosidad y vientos anuales promedio conforman los llamados parques eólicos. Estos están destinados a producir energía eléctrica. Generalmente se suelen buscar emplazamientos en terrenos poco rugosos (rugosidad 0 o 0,5, siendo 0 – 0,5 un suelo de hormigón o suelo raso y un 3-4 a zonas boscosas o con edificios), y siempre colocando los generadores a elevada altura para conseguir mayores velocidades de aire. Esto último hace que en los generadores de alta potencia se busque cada vez más alturas mayores y barridos de áreas también cada vez mayores (superando fácilmente tanto la altura como el diámetro de pala los 50mts). Esto ha de tenerse en cuenta a la hora de sacar en cada condición local el máximo rendimiento.
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FUNCIONAMIENTO DE UN AEROGENERADOR
Un aerogenerador es, de forma muy simplificada, un rotor acoplado a una turbina que es capaz de extraer la energía cinética del viento y convertirla en energía eléctrica. El diseño del rotor de un aerogenerador más cotidiano hoy en día es el tripala danés (por motivos de estabilidad de la turbina, peso, reducción de tensión y fatigas etc.), con el rotor emplazado a barlovento (por delante de la torre, para evitar que ésta desvíe el propio aire incidente). El diámetro del rotor, junto con el tamaño del generador, multiplicador y altura a la que esté situado definirán la energía que el aerogenerador puede extraer.
Fig. Cizallamiento del viento.
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Fig. Extracción de energía y frenado del aire.
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PARTES DE UN AEROGENERADOR: LA TORRE
Detengámonos en la parte que sustenta el rotor y generador, la torre. Es un hecho que toda la estructura está sometida a unas determinadas cargas de fatiga y fuerzas: Estas fuerzas hacen oscilar por un lado a la propia torre con una determinada frecuencia propia. Del mismo modo, el movimiento cíclico de las palas pasando por zonas de abrigo y no abrigo respecto a la torre hacen que también oscilen con una determinada frecuencia. De forma muy simple hemos descrito dos osciladores que pueden (y se debe evitar) entrar en un movimiento resonante. Es por esto que toma especial relevancia el conocimiento de estas frecuencias propias y el diseño de la torre para garantizar unas condiciones seguras de funcionamiento al aerogenerador. Brevemente, podemos encontrarnos con torres tubulares de acero, de celosía metálica (bajo coste pero en desuso) y hormigón. Las tubulares (acero y hormigón) tienen forma de tronco de cono, a fin de otorgar a la estructura más resistencia. Sin embargo, ofrecen más abrigo que las de celosía (compensado en parte por la situación a barlovento del rotor), aunque también pueden “buscar” vientos a mayores alturas, salvando el efecto cizalla que produce la rugosidad del terreno.
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TORRES DE HORMIGÓN:
Nuestro cliente, Talavera Eólica, empresa perteneciente al Grupo Inneo, dispone de una fábrica dedicada a la producción de piezas prefabricadas con destino a la ejecución de torres eólicas de hormigón. Se trata de piezas de pequeño espesor que resultan de dividir la torre en elementos transportables que se unen en el parque eólico mediante juntas apropiadas formando un conjunto monolítico preparado para recibir en su cota superior el aerogenerador. Cada una de estas piezas, con la forma y dimensiones correspondientes a la zona de la torre a la que pertenecen, se fabrican individualmente en un molde metálico en el que se coloca la armadura necesaria y en el que se vierte el hormigón. Todo el sistema de piezas, juntas, moldes y proceso de montaje se encuentran protegidos por las correspondientes patentes y modelos de utilidad. Los moldes disponen de vibradores externos para conseguir la compactación del hormigón. Sin embargo, tras una cierta producción con hormigón vibrado líquido (cono ABRAMS 18), nuestro cliente ha decidido el uso de hormigón autocompactante. Para ello se diseñó un HA-50/AC cuyas características fundamentales son: ≈
1.- Un diámetro de extensión de flujo entre 660 y 750 mm conforme el ensayo de asentamiento del cono de Abrams, es decir, clase SF2. 2.- El tiempo en alcanzar el círculo de 500 mm del anterior ensayo debía ser inferior a 2 segundos, clase VS1. 3.- Obtener una resistencia a compresión a 18 horas superior a 25 N/mm 2.
Fig. Molde y contramolde de acero.
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Departamento Técnico – Admixture Systems Estas características se consiguieron con la utilización del aditivo superplastificante de última generación GLENIUM ACE 43 de BASF C.C. España, gracias a su elevado poder reductor de agua, su capacidad de favorecer la evolución de resistencias iniciales y la obtención de bajas relaciones agua/cemento sin segregación ni sangrado. Con la utilización del Hormigón Autocompactante se ha conseguido aumentar el ritmo productivo de la fábrica, obtener unos excelentes acabados sin necesidad de reparaciones puntuales posteriores al desmoldeo y mejorar significativamente las condiciones de trabajo de los empleados en la fábrica.
Fig. Aspecto del encofrado.
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