VENTAJAS DE SU DISEÑO

HÉLICE BIPALA MONOBLOCK: A igualdad de tamaño y velocidad de viento, la hélice bipala tiene mejor rendimiento, por principio de funcionamiento, que las convencionales multipala entre las que se encuentran las tripala. Las nuestras son bipala y están realizadas en una sola pieza, lo que les confiere máxima robustez, además de poder ser balanceadas en fábrica, detalle importante a la hora del recambio, ya que en nuestro caso se reemplaza toda la hélice y no parte de ella, como en el caso de las multipala, cuestión que hace muy difícil su balanceo en el lugar de uso.
Nuestras hélices, y dado que el generador asíncrono que utilizamos no ofrece resistencia al arranque porque comienza a generar una vez que se alcanzó la velocidad de resonancia, y por tanto recién en ese momento comienza a oponer resistencia al giro, están confeccionadas con perfil NACA 4414 modificado, de alta relación L/D y ángulo de ataque específico para el TSR calculado, a diferencia de las multipala que deben ser calculadas para una buena capacidad de arranque, ya que el generador de imanes permanentes o electroimanes ofrece resistencia al giro en todo momento y sobre todo en el inicio, por tanto son ineficientes y ruidosas a velocidad de generación.
Nuestro conjunto de “cono, hélice y maza” se ajusta al eje del generador con un solo bulón, sin elementos intermediarios como cajas de multiplicación, engranajes o poleas, lo que evita elevado ruido y una segura fuente de desperfectos.
GENERADOR ELÉCTRICO: Es del tipo asíncrono, o sea, un motor convencional, standard, normalizado, usado como generador y excitado de manera capacitiva para lograr este objetivo, lo que lo hace indestructible a los excesos de consumo, cortocircuitos, etc. ya que reacciona des excitándose y no “quemándose” como los generadores síncronos convencionales ( de imanes permanentes, electroimanes etc.).
Genera corriente alterna, trifásica de “alta tensión y baja corriente” lo que permite ubicar el aerogenerador a grandes distancias del consumo con mínimas pérdidas y cables eléctricos de muy baja sección.
No tiene par de arranque, comienza a girar libremente y lo hace hasta que se excita, cuando llega a la velocidad de resonancia, lo que permite que la hélice sea diseñada para velocidad de generación específicamente sin tener en cuenta el arranque.
SISITEMA DE PLEGADO (FURLING): A diferencia del resto de los equipos que, en general tienen sistema de furling por plegado de la veleta, en los aerogeneradores ST Charger se pliega el generador, permaneciendo la veleta siempre alineada al viento de manera de aprovechar al máximo las ráfagas, siendo el generador y la hélice los que se apartan del frente del viento cuando hay exceso de velocidad del mismo, retornando instantáneamente a la posición normal cuando cesa el viento excesivo.
Además, en nuestro equipo, el eje plegado está en offset con respecto al eje de giro de orientación, permitiendo que el centro de la hélice esté en el mismo plano vertical que el de furling y el de la veleta, razón por la cual , sobre la misma no aparecen cuplas que tiendan a desviarla de la dirección del viento, aumentando el rendimiento del conjunto y reduciendo el ruido de la hélice, al no trabajar permanentemente desorientada como en los equipos convencionales.
EJE DE ORIENTACIÓN (YAWING): Todo nuestro aerogenerador descansa sobre un único rodamiento para orientarse, ubicado de forma vertical y fijado por una tuerca al pivote de soporte.
Es de muy fácil acceso y no hace falta desarmar ninguna parte del equipo para reemplazarlo aún cuando se encuentre en posición de trabajo.
SISTEMA DE BAJADA ELÉCTRICA: Está formado por una pieza única de cable que está conectada a la bornera del generador y que luego de atravesar la caja de bornes estanca, lo hace a través del chasis y el sistema de giro y se prolonga hasta la base de la torre sin ninguna interrupción en su trayecto.
Este sistema, conocido como “pending cable”, elimina totalmente la posibilidad de fallas, ya que no tiene colectores ni anillos deslizantes ni escobillas que puedan atascarse con el polvo e interrumpan la circulación de corriente y hagan necesaria la reparación en altura.
PESO Y TAMAÑO DEL EQUIPO: otra de las ventajas de nuestros equipos es su tamaño y peso con respecto a la potencia entregada.
Dadas las características funcionales antes mencionadas de nuestros generadores y debido a que no tienen un campo magnético fijo, como es el caso de los generadores de imanes permanentes y de electroimanes, sino que el mismo aumenta con la velocidad de giro, hace posible una mayor densidad de producción energética lográndose mayores rendimientos que en los equipos convencionales.
A modo de ejemplo un ST Charger modelo 1100, con 1100watts de potencia nominal y 1400 watts de potencia máxima sólo pesa 29kg. sobre la torre y posee una hélice de menos de 2000mm de diámetro.
Todo un logro para dicha potencia.

 

 

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

Todos los aerogeneradores ST comparten el mismo principio de funcionamiento, el cuál ha sido debidamente patentado.
El mismo es muy sencillo y simple, y tiene la virtud de estar conformado por todas piezas standard, no necesitando de generadores especialmente diseñados, ni de cajas de engranajes, ni de colectores de cables de bajada, etc.
La hélice bipala extrae del viento parte de su energía cinética y la convierte en energía mecánica en forma de rotación del eje de la misma.
Este movimiento se transmite de manera DIRECTA al eje del generador, que, en nuestro caso, es un simple motor asíncrono con rotor en cortocircuito. Este tipo de motor es el más comúnmente encontrado en la mayoría de las maquinas-herramientas, siendo a su vez el más simple y más fácil de adquirir comercialmente.
La energía eléctrica allí producida se traslada directamente a través de un cable tripolar hasta la base de la torre.
Cabe destacar que en todo el recorrido entre el generador y la base de la torre el cable de bajada no sufre ninguna interrupción debido a que se usa el sistema llamado “pending cable” que prescinde de todo tipo de adminículos de absorción de rotación, tales como colectores y escobillas, anillos deslizantes etc.
De esta manera la posibilidad de de introducir un factor de desperfecto es nula.
Desde la base de la torre y hasta el módulo de conversión se usan cables de muy baja sección ya que se genera electricidad trifásica en alta tensión y baja corriente, esto permite cubrir grandes distancias con muy bajo costo y con pérdidas de energía extremadamente bajas.
El módulo de conversión es el encargado de excitar al generador, transformar la alta tensión de entrada en baja tensión, útil para la carga de bancos de baterías, rectificar la misma y por último controlar la carga del banco de baterías a través de un regulador híbrido electrónico/electromecánico y un conjunto de resistencias shunt.
A partir de aquí se dispone de un par de cables de salida de gran sección para ser conectados al banco de acumulación.

 

 

CABLES DE BAJADA

En un sistema de generador eólico de eje horizontal la electricidad producida por el generador eléctrico debe ser transferida desde su ubicación en lo alto de la torre hasta la caja de conversión, cerca de la utilización.
Dado que el aerogenerador debe girar permanentemente para mantenerse enfrentado al viento, el cable eléctrico de bajada debe ser capaz de de manejar esto, para lo cual hay dos opciones, anillos deslizantes y escobillas, o cable pendiente.
Nuestra experiencia dice que es mucho mas sencillo utilizar un cable eléctrico flexible de bajada, conectado simplemente al generador, en un lado, y sujeto a un eslabón fijo en la parte baja de la torre cerca de la leva del freno, en el otro, paralelo al cable de acero del freno, que hacerlo mediante anillos deslizantes y escobillas, los cuales se deterioran y desgastan, y frecuentemente se atascan, requiriendo de mantenimiento periódico EN LO ALTO DE LA TORRE, e introduciendo un factor más de fallas en un lugar por demás incomodo y peligroso para reparar.
Con la configuración CABLE PENDIENTE, el cable eléctrico puede eventualmente enroscarse y desenroscarse sobre el de freno, DE MANERA ALEATORIA, en forma indefinida, no requiriendo de ningún tipo de mantenimiento. Por seguridad, hay un juego de fichas tipo prolongación, macho y hembra, que permiten que el cable sea desenchufado y desenroscado, DESDE LA BASE DE LA TORRE, si así hiciere falta.
Con una buena colocación de la torre, haciendo que el equipo este PERFECTAMENTE VERTICAL, de manera de evitar vicios de orientación en el mismo, el objetivo se logra ampliamente.
El sistema "CABLE PENDIENTE", se esta usando comercialmente con mucho éxito, dada su sencillez y carencia de fallas.
Es IMPRESCINDIBLE que el cable eléctrico tanto como el de freno NO sean atados, precintados, o posean algún tipo de amarre, tanto con respecto a la torre como entre sí, A LO LARGO DE TODA LA LONGITUD DE BAJADA, sí, deben estar guiados por pasacables que permitan el desplazamiento ascendente y descendente de los mismos, pero que impidan los movimientos horizontales de flameo para evitar su rotura.
DEBEN PENDER LIBREMENTE DESDE LO ALTO DE LA TORRE HASTA LA ZONA DEL MANILLAR DEL FRENO.
Observando estas dos sencillas medidas, bajada libre y sin ningún tipo de amarre, pero sí pasacables de guiado, y precisa verticalidad de la torre en su conjunto, nos aseguramos de tener un sistema extremadamente sencillo y EXENTO DE FALLAS.

 

 

¿PARA QUE SIRVE EL MÓDULO DE CONVERSIÓN?

El módulo de conversión es parte integral de los aerogeneradores ST Charger, dado el sistema de producción de electricidad, del tipo asíncrono ( de inducción) y cuyo valor esta incluido en el precio del producto.
La misma cumple varias funciones fundamentales:
1) Excitación del equipo generador.
2) Transformación de la tensión.
3) Rectificación de la corriente.
4) Detección electrónica del estado de carga del banco de baterías.
5) Regulación de la carga del banco de baterías.
6) Protección termo magnética del equipo.
7) Permite la conexión directa de paneles fotovoltaicos al banco de baterías (Sin necesidad de reguladores)
8) Actúa como cargador automático del banco de baterías mediante la conexión de un grupo electrógeno. (opcional)
9) Admite la conexión de resistencias de calentamiento de agua. (opcional)
10) Una muy importante es que nos permite interconectar el aerogenerador con el banco de baterías mediante cables de sección fina, ej. 1,5mm2, para distancias de mas de 100mts. cuando en aerogeneradores de la misma potencia convencionales deben ser del orden de 16mm2., con un peso mas de diez veces superior en cobre, con el consiguiente mayor costo, y perdidas eléctricas. El APARENTE mayor peso que introduce el módulo de conversión al conjunto, se equipara ampliamente a la hora de compararlo con la diferencia de peso de dichos cables, los cuales normalmente no son considerados cuando se comparan pesos de embalaje, y que además, deben ser comprados de manera separada, agregándole un costo muy importante al valor total de la instalación.
P ej: Para 50mts. de distancia

50mts x 3conductores. = 150mtsx 1,5mm2 de sección 13,7gr/mt. = 2.05 kg
" " " " 16mm2 de sección 141,5gr/mt. =21,22 kg
O sea que tenemos una diferencia de más de 19kg de cobre puro, que deben ser comprados separadamente y cuyo costo hay que sumarlo al ya pagado por el equipo. Siendo 19kg. un peso superior al adicionado por la etapa de transformación del módulo de conversión.

 

 

 

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