Les-coixinets de fricció de propera generació per a aerogeneradors prometen una durabilitat millorada i un temps d'inactivitat reduït
Data: 26 d'octubre de 2023
L'empenta global per les energies renovables està posant unes demandes sense precedents als components de les turbines eòliques, amb coixinets de fricció en sistemes de guiñada i pas que sorgeixen com un focus crític per a la innovació. Els principals fabricants de components i ciència dels materials estan presentant ara una nova generació de productes de fricció dissenyats per suportar condicions més dures, ampliar els intervals de servei i reduir significativament el cost d'energia anivellat (LCOE).
El principal repte de la indústria eòlica, especialment per a les instal·lacions offshore, és l'alt cost de manteniment i el temps d'inactivitat no planificat. El sistema de guiñada, que manté el rotor mirant al vent, i el sistema de pas, que ajusta l'angle de la pala, depenen molt de les pastilles de fricció-d'alt rendiment. Els coixinets tradicionals es poden desgastar prematurament sota càrregues de torsió extremes, clima fluctuant i possibles rumors de frens, cosa que comporta reemplaçaments freqüents que requereixen costosos lloguers de grues i hores de tècnic.
En resposta, empreses com Material Solutions Corp. i Advanced Friction Group han anunciat avenços en materials compostos. Els seus nous coixinets utilitzen una barreja patentada de fibres de ceràmica i aramida dins d'una matriu de resina d'alta-temperatura. Aquesta composició ofereix un coeficient de fricció més estable i coherent en un rang de temperatures més ampli, des de condicions àrtiques fredes fins a llocs desèrtics cuits pel sol-.
"Hem superat les limitacions de les formulacions semi-metàl·liques o orgàniques més antigues", va dir la Dra. Elena Reed, directora de tecnologia de Material Solutions Corp. "La nostra darrera sèrie demostra una millora del 40% en la resistència al desgast en les proves de vida accelerades. Per a un operador de parc eòlic, això podria traduir-se en l'ampliació d'un cicle de substitució de pastilles de fre de guiñada a un cicle de substitució substancial de més de 308 mesos".
Un altre desenvolupament clau és la integració de les funcions de monitoratge de condicions. S'estan dissenyant algunes pastilles noves amb indicadors de desgast del sensor incrustats que poden comunicar-se amb el sistema SCADA de la turbina. Això proporciona als operadors dades-en temps real sobre el gruix de les pastilles, cosa que permet una programació de manteniment predictiu en lloc de substitucions reactives. Aquesta tecnologia ajuda a prevenir fallades catastròfiques i permet planificar el manteniment durant els períodes de vent baix, maximitzant la producció d'energia.
S'espera que el mercat d'aquests components avançats creixi al mateix temps que l'expansió de la flota eòlica global. A mesura que les turbines creixen, amb els últims models que superen els 15 MW, les tensions sobre els sistemes de frenada i posicionament s'intensifiquen. La nova generació de pastilles de fricció no és només una millora incremental sinó una evolució necessària per garantir la fiabilitat i la viabilitat econòmica de l'energia eòlica.
Els analistes de la indústria de GreenTech Analytics projecten el mercat dels materials de fricció de les turbines eòliques per veure un CAGR del 8,5% durant els propers cinc anys, impulsat en gran part per aquests avenços tecnològics i l'impuls implacable per reduir el LCOE. El missatge és clar: en la recerca d'una energia eòlica més eficient i fiable, cada component compta, i l'humil coixinet de fricció ara està tenint el seu moment en el punt de mira.