Las turbinas eólicas a menudo se encuentran en alta mar, lo que hace que sean difíciles de acceder para el mantenimiento. Se ha desarrollado un nuevo chip para ayudar a detectar daños de forma remota. Crédito: Fraunhofer-Gesellschaft
Mantener turbinas eólicas e identificar vulnerabilidades potenciales es costoso y requiere mucho tiempo, especialmente cuando se encuentran en alta mar. Como resultado, las cuchillas del rotor a menudo se reemplazan simplemente, un proceso costoso cuando se sospecha que el daño simplemente se sospecha. El Instituto Fraunhofer para Circuitos Integrados II, que trabaja en concierto con el Instituto Fraunhofer para IWE de sistemas de energía eólica, ha desarrollado una solución que puede usarse para identificar grietas y roturas dentro de las cuchillas de forma remota en una etapa temprana.
Las turbinas eólicas a menudo se encuentran en alta mar, lo que hace que sean difíciles de acceder para el mantenimiento. Se ha desarrollado un nuevo chip para ayudar a detectar daños de forma remota.
Las grietas, la rotura y la erosión en las cuchillas del rotor son causas comunes de falla en las turbinas eólicas. Los parques eólicos en alta mar tienen un riesgo especial, ya que están expuestos a vientos excepcionalmente fuertes, lluvia y otras condiciones climáticas severas en el mar. Debido a que estas instalaciones son difíciles de acceder, las inspecciones son costosas y requieren mucho tiempo, por lo que las cuchillas del rotor a veces se reemplazan simplemente cuando el daño simplemente se sospecha. Los costos pueden alcanzar más de 200,000 euros por hoja por incidente.
Los sensores de sonido transmitidos por la estructura detectan daños
Una división de Fraunhofer IIS está trabajando con Fraunhofer Iwes en una solución: “Nuestro objetivo es usar sensores de emisión acústica para monitorear de manera confiable el daño a las cuchillas del rotor de forma remota, lo que ayuda a garantizar que las turbinas de la viento estén disponibles y no fallaran”, dice Björn Zeugmann, gerente de grupo de Fraunhofer II en el área de un ciclo de ciclo de círculo de Anávino, describe el diseño del Circuito de los Proyectos.
Con ese fin, él y sus colegas trabajaron juntos para desarrollar un chip especial utilizado en los sensores. Los sensores, que están pegados a las palas del rotor individuales desde el interior, absorben ondas de sonido que viajan a través de la estructura de las cuchillas.
Un desafío es que, a diferencia de un haz de acero, por ejemplo, el material no es homogéneo. En cambio, las cuchillas del rotor consisten en diferentes capas. El chip recientemente desarrollado captura señales conocidas como ondas de superficie, que se crean en caso de daños como una grieta. Luego transmite estas señales, por ejemplo, a través de comunicaciones móviles.
Lo que hace que esta técnica sea especial es que, a diferencia de los sistemas de medición convencionales, como los sistemas de radar o los drones que recopilan y transmiten todos los datos sin procesar, el nuevo chip de los investigadores con sede en Dresde transfiere solo información anómala: “Usamos un sistema acústico que detecta el daño basado en los sonidos que hace, por lo que puede decir la diferencia entre una forma de formar dentro del rotor Blade y un break, por ejemplo”, explica Zeugn, explica.
Fraunhofer Iwes desarrolló esta solución acústica en un proyecto anterior. Extraer características características permite reducir significativamente el volumen de datos para que pueda transmitirse a través de una red móvil en primer lugar. “Nuestro chip siempre está escuchando, lo que significa, idealmente, puede clasificar y transmitir información sobre daños potenciales desde el interior de la cuchilla del rotor”, dice Zeugmann.
En el futuro, esto debería hacer posible determinar, primero, si el daño ha ocurrido en absoluto y la turbina debe cerrarse en el peor de los casos. En segundo lugar, también ayudará a reducir la cantidad de misiones de servicio innecesarias a parques eólicos en alta mar y optimizar el servicio porque se puede monitorear el daño durante un período más largo. Si el daño empeora y emite ruido, se detecta el sonido, por lo que los técnicos pueden realizar una inspección específica y reparar el problema según sea necesario.
En comparación con los métodos de medición existentes, la nueva solución es más pequeña y más eficiente energéticamente y utiliza significativamente menos datos, ya que transmite paquetes de datos más pequeños. Esto significa que tampoco es necesario una conexión a Internet de banda ancha para transmitir información relevante desde los parques eólicos al continente.
En dos proyectos anteriores, Fraunhofer IIS y Fraunhofer Iwes ya han trabajado juntos para desarrollar un prototipo inicial del chip que se puede usar para detectar daños. El proyecto sucesor, ahora en progreso, se lanzó el 1 de junio. En el proyecto, los investigadores planean expandir el sistema general para que también pueda detectar rayos, y las posibles consecuencias, bajan el camino. Esto no ha sido posible hasta ahora, pero especialmente para los parques eólicos en alta mar, esta información adicional es crucial.
Zeugmann agrega: “Estoy fascinado por trabajar en un campo del futuro como la transición de energía y crear valor para la sociedad de esa manera”.
Proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft
Cita: Sistema de detección remota desarrollado para daños a la cuchilla de la turbina eólica (2025, 1 de agosto) Recuperado el 1 de agosto de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-08-remote-turbine-blade.html
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