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Boulder Wind Power (BWP) anunció hoy que los últimos resultados de pruebas de su tecnología de estator de placa de circuito impresa (PCB) patentada proporciona una ventaja clara en fortaleza de aislamiento y duración frente al aislamiento de los aerogeneradores tradicionales de energía eólica. Además de un mejor rendimiento, el peso reducido y diseño modular de un estator PCB reduce de forma considerable las operaciones esperadas y costes de mantenimiento de un generador BWP al tiempo que impulsa un aumento de la producción energética.
Las placas de circuito impreso como estatores de generador se han usado de forma amplia en una variedad de aplicaciones por medio de CORE Innovation (CORE), desarrollador de la tecnología de estator de placa de circuito impreso. CORE desarrolló originalmente PCBs para estatores generadores a principios de los años 2000s para su uso en los motores de velocidad variable en productos de equipamiento de velocidad variable para césped, pero desde entonces, ha aumentado el tamaño y espectro de estas aplicaciones. «CORE Outdoor Power Equipment, una compañía hermana de CORE Innovation y Boulder Wind Power, produce entre 50.000 y 100.000 unidades de productos profesionales sin gasolina, incluyendo recortadoras de césped, sopladores, bordeadoras y cortadoras de césped cada año», explicó el director general de CORE OPE, Lincoln Jore. «Teniendo en cuenta la fiabilidad de la tecnología de PCB y la amplia aplicación de los motores con velocidad variable y sus generadores, se han desarrollado unidades de hasta 750 kilowatios con muchos más productos en la gama».
Desde su fundación en el año 2009, Boulder Wind Power ha llevado a cabo muchas mejoras para el avance de la tecnología PCB y su uso en las aplicaciones energéticas eólicas más exigentes. Mejorando las nuevas técnicas dentro de los procesos de fabricación se ha conseguido un aumento de la densidad de la bobinas de cobre en PCB y un aumento del rendimiento del sistema. Además, BWP ha invertido más de 1.000 millones de dólares para llevar las capacidades revolucionarias a su sede central en Louisville, Colorado, en la que los ingenieros están probando los estatores PCB para evaluar el rendimiento bajo cargas eléctricas y mecánicas extremas – todo ello con el objetivo de asegurar un tiempo de vida de 25 años para los estatores PCB en las condiciones operativas más duras.
«Nuestra tecnología patentada PCB utiliza los procesos demostrados de estándares industriales que consiguen un conductor sin precedentes y uniformidad del sistema de aislamiento, al tiempo que evitan los procesos de fabricación muy laboriosos y vulnerables tradicionales para los serpenteos del generador», declaró el vicepresidente de ingeniería de BWP, Paulo Guedes-Pinto. «El diseño modular hace posible a la sustitución de torre superior sobre la tipo ‘plug and play’ sin una grúa, reduciendo de forma importante el tiempo y los costes O&M».
El director ejecutivo de BWP, Andy Cukurs, añadió: «Las placas de circuitos impresos se han usado en aplicaciones vitales, como la electrónica de medios y aeroespaciales desde que se desarrollaron en los años 40. Hemos puesto en práctica las lecciones aprendidas en estas aplicaciones exigentes, aplicándose y construyéndose en esos procesos establecidos tal y como ha hecho con éxito CORE Innovation, además de seguir mejorando la tecnología para su uso en la industria eólica, que permite a BWP presentar una valiosa tecnología que mejora de forma considerable el rendimiento y fiabilidad del generador».
BWP ha completado recientemente las pruebas de resistencia de voltaje en sus estatores PCB, comparando el aislamiento de estator PCB con el tradicionalmente utilizado sistema de aislamiento de cinta de mica en bobinas preformadas. Los resultados indican que el aislamiento del estator PCB dura entre 80 y 100 veces más que el aislamiento de cinta de mica bajo las mismas condiciones de estrés dialécticas. BWP proporciona las siguientes ventajas del estator PCB que las razones para su fiabilidad excepcional:
- Al contrario que la fabricación eólica convencional, los procesos de fabricación PCB están automatizados y son virtualmente independientes de la capacidad y experiencia de los operadores. Los giros eólicos PCB cuentan con el apoyo completo del aislamiento PCB sin discontinuidad entre la sección directa de la espiral y sus terminales. Esto elimina el aumento de estrés que se suele dar en las curvas convencionales, sobre todo en la sección en la que las espirales emergen fuera del núcleo de hierro.
- Las fuerzas electromagnéticas actúan sobre los conductores de la espiral y cuentan con el mejor apoyo y transmisión por medio de la estructura PCB. Este sistema de aislamiento es casi homogéneo, empleando el laminado epoxy FR4 completamente encapsulado las curvas en su totalidad, incluyendo las terminaciones.
- Los materiales de aislamiento disponen de coeficientes similares en la expansión térmica, reduciendo en gran parte el estrés térmico de los conductores y PCB en general.
- Existe un gradiente de temperatura mínimo entre la espiral de cobre y el medio de refrigeración en contraste con los generadores convencionales en los que la temperatura en la espiral de cobre es muy superior a la del núcleo de hierro que lo rodea y el medio de refrigeración.
«Mejorar la fiabilidad del generador y rendimiento es importante para la industria eólica ya que compite con las fuentes energéticas tradicionales», explicó Cukurs. «Llevando a cabo los importantes avances tecnológicos de los mecanismos generadores es una pieza importante para la mejora de la fiabilidad y beneficios de la energía eólica – sobre todo para los países con unos requisitos de energía renovable rigurosos, además de para los que buscan fuentes de generación más limpias».
Boulder Wind Power es una empresa privada con sede en Boulder, Colorado, que ha desarrollado un generador de turbina eólica de accionamiento directo radicalmente diferente para la generación de electricidad a escala de servicios públicos. La tecnología de última generación de la empresa es más sencilla, más eficiente y menos costosa de mantener que las tecnologías de turbinas eólicas alternativas. Los productos de Boulder Wind Power permitirán la producción de electricidad a un coste mucho menor que las ofertas existentes y compiten con los costes de producción de la energía a base de combustibles fósiles. La empresa será un proveedor de tecnología para los fabricantes de turbinas eólicas y entregará sus componentes y electrónica patentados para su incorporación en los productos de dichos fabricantes. Asimismo entregará servicios de diseño de turbinas para permitir a los clientes de Boulder Wind Power desarrollar y entregar rápidamente turbinas eólicas de última generación que incorporan el generador y los componentes electrónicos de la compañía.
