PROYECTOS DE INNOVACIÓN MEC 2023
AINN23/00242
AEROPRINT4.0 - EFICIENCIA EÓLICA: IMPRESIÓN 3D, TÚNEL DE VIENTO Y DISEÑO DE PALAS
Diseño Inteligente de Palas Eólicas para la Formación Profesional
Proyecto de innovación educativa financiado por el Ministerio de Educación, Formación Profesional y Deportes, orientado al diseño, fabricación y optimización de palas para aerogeneradores mediante tecnologías de impresión 3D, análisis de datos e inteligencia artificial. A través de una metodología práctica, el alumnado participa en el diseño de prototipos con características aerodinámicas avanzadas, que posteriormente son evaluados en un túnel de viento para analizar su rendimiento y eficiencia.
El proyecto incorpora tecnologías propias de la Industria 4.0, integrando sistemas de captación de datos, conectividad avanzada y herramientas de inteligencia artificial para estudiar el comportamiento de las palas e identificar mejoras en sus diseños. Este proceso permite reproducir entornos reales de innovación tecnológica presentes en el sector de las energías renovables.
Además de reforzar las competencias técnicas en diseño 3D, aerodinámica y energías renovables, la iniciativa fomenta la investigación aplicada, el emprendimiento, la igualdad de oportunidades en las disciplinas STEAM y la colaboración entre centros educativos y empresas del sector. El proyecto se desarrolla conjuntamente entre el CIFP As Mercedes (Lugo) y el CIFP Somorrostro (Muskiz, Bizkaia), contribuyendo a la formación de profesionales cualificados para impulsar una generación energética más eficiente, sostenible e innovadora.
SIMULADOR DIDÁCTICO – BANCO DE ENSAYO DE AEROGENERADORES
1. PRÁCTICAS DIDÁCTICAS DEL SIMULADOR
Control manual del sistema
- Regulación de velocidad del aire - Control del generador - Ajuste de pitch
Estudio del aerogenerador
- Funcionamiento básico - Conversión de energía
Medición de velocidad del aire
- Uso de tubo Pitot - Cálculo de velocidad
Coeficiente de potencia Cp
- Relación potencia generada vs disponible - Evaluación de rendimiento
Comparativa de palas
- Diferentes perfiles - Influencia aerodinámica
Influencia del pitch
- Ángulo de ataque - Efecto en par y velocidad
Curvas características
- Relación RPM vs velocidad del aire - Registro manual de datos
Variación del viento
- Control con ventilador - Respuesta del sistema
Simulación de carga
- Comportamiento del generador - Producción eléctrica
Seguridad operativa
- Uso de enclavamientos - Parada de emergencia
Procedimiento de cambio de palas
- Sustitución - Ajuste mecánico
Análisis de rendimiento
- Comparación de configuraciones - Optimización
Diagnóstico del sistema
- Interpretación de resultados - Identificación de variables
2. RETOS FORMATIVOS
Reto 1: Caracterización completa de un aerogenerador
Objetivo del reto: Realizar el estudio completo del comportamiento de un aerogenerador en función de la velocidad del viento y el tipo de pala.
Situación profesional: Se requiere evaluar el rendimiento de un aerogenerador para determinar su eficiencia en diferentes condiciones de operación.
Fases del reto: - Configuración del sistema - Medición de velocidad del aire mediante tubo Pitot - Registro de datos de velocidad y potencia - Elaboración de curvas características - Cálculo del coeficiente de potencia Cp - Análisis de resultados
Producto final: Informe técnico con curvas y análisis del rendimiento del aerogenerador. Evaluación: Precisión en mediciones, calidad de datos y análisis técnico. Competencias: Energía eólica, análisis experimental, medición técnica.
Reto 2: Optimización del rendimiento mediante diseño de palas y pitch
Objetivo: Optimizar el rendimiento del aerogenerador modificando el tipo de pala y el ángulo de pitch.
Situación profesional: Se busca mejorar la eficiencia de un aerogenerador adaptándolo a diferentes condiciones de viento.
Fases del reto: - Cambio de palas - Ajuste del ángulo de pitch - Medición de rendimiento en diferentes configuraciones - Comparación de resultados - Selección de la mejor configuración - Justificación técnica
Producto final: Informe comparativo con la configuración óptima. Evaluación: Capacidad de análisis, optimización y justificación técnica. Competencias: Aerodinámica, eficiencia energética, análisis comparativo.
Reto 3: Análisis experimental del comportamiento del aerogenerador en condiciones variables
Objetivo: Analizar el comportamiento del aerogenerador ante variaciones de viento y condiciones operativas.
Situación profesional: Un sistema eólico debe adaptarse a condiciones cambiantes de viento manteniendo su rendimiento.
Fases del reto: - Variación de velocidad del aire - Ajuste de parámetros del sistema - Registro de comportamiento dinámico - Análisis de estabilidad - Identificación de pérdidas de rendimiento - Propuestas de mejora
Producto final: Informe técnico con análisis dinámico del sistema. Evaluación: Interpretación de datos, comprensión del sistema y propuestas de mejora. Competencias: Energía eólica, análisis dinámico, comportamiento de sistemas.