Informe Energia Especifica-fuerza Especifica Fluidos II Duplicado (1)
PROYECTO PROCODAC Hoja 1/4 Proyecto constructivo y … · 2016-07-25 · Proyecto conceptual de la...
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PROYECTO PROCODAC Hoja 1/4 INTRODUCCIÓN Frente a una primera generación de sistemas de aprovechamiento de las corrientes marinas, que sólo son viables en zonas de una profundidad máxima de 30-50 metros (por estar los generadores unidos al fondo) y cuyo mantenimiento es muy costoso, han surgido los denominados diseños de segunda generación. Se trata de sistemas fondeados con diferentes soluciones que permiten una operación sumergida con posibilidad de poner a flote los elementos principales para el mantenimiento. Es a éste último tipo de generadores al que pertenece el generador GESMEY, cuyo proyecto concep- tual (Fase 1) - desarrollado en colaboración por SOERMAR con un equipo de investigación de la E. T. S. de Ingenieros Navales de la Universidad Politécnica de Madrid - es el punto de partida de este nuevo proyecto denominado PROCODAC que tiene como fin último construir y ensayar en un entorno marino un prototipo de experimentación a escala 1/10 (Fase 2 y 3) OBJETIVOS Una vez finalizado el diseño funcional del generador GESMEY, dado el interés de los Astilleros miem- bros de SOERMAR en el mismo, se establece como objetivos principales de este nuevo proyecto los siguientes: Desarrollar un modelo experimental de escala 1/10, especialmente diseñado para hacer ensa- yos de los procedimientos de instalación y maniobras. Desarrollar el proyecto constructivo y operativo de un dispositivo industrial de una potencia del orden de 1 MW (que es la potencia estándar en prototipos industriales de aprovechamiento de las ERMs) Además con esta actuación se persiguen estos otros objetivos: Introducir a los astilleros nacionales dentro del campo de las ERMs, que es un sector con alta capacidad de expansión en los próximos años y de carácter estratégico para Europa. Realizar (para el modelo experimental y el prototipo industrial) los procesos completos de dise- ño constructivo (Fase 2 del protocolo de desarrollo de ERMs) y de diseño operativo (Fase 3). Desarrollar la capacidad de diseño e I+D de Soermar y Astilleros Balenciaga dentro del campo de las ERMs. Descripción de la unidad de generación. La unidad principal del prototipo, cuyo diseño conceptual se muestra en la figura, consta de una estructura de acero inoxi- dable con un cuerpo central y tres periféricos unidos por bra- zos. En el interior están situados el generador, la multiplicado- ra y el sistema de instrumentación. En el exterior, el rotor que captura la energía de las corrientes. El conjunto puede emerger o sumergirse a voluntad y cam- biar su posición quedando en superficie a flote con el eje en posición vertical fuera del agua para mantenimiento. El con- junto se fondea con un sistema compuesto de boyas y cables. Proyecto constructivo y operativo de un dispositivo para aprovechamiento de la energía de las corrientes marinas Ayudas Horizontales a la Construcción Naval a cargo del fondo de restructuración. Ayudas a la investigación y desarrollo 2009-2011.
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PROYECTO PROCODAC Hoja 1/4
INTRODUCCIÓN
Frente a una primera generación de sistemas de aprovechamiento de las corrientes marinas, que sólo son viables en zonas de una profundidad máxima de 30-50 metros (por estar los generadores unidos al fondo) y cuyo mantenimiento es muy costoso, han surgido los denominados diseños de segunda generación. Se trata de sistemas fondeados con diferentes soluciones que permiten una operación sumergida con posibilidad de poner a flote los elementos principales para el mantenimiento. Es a éste último tipo de generadores al que pertenece el generador GESMEY, cuyo proyecto concep-tual (Fase 1) - desarrollado en colaboración por SOERMAR con un equipo de investigación de la E. T. S. de Ingenieros Navales de la Universidad Politécnica de Madrid - es el punto de partida de este nuevo proyecto denominado PROCODAC que tiene como fin último construir y ensayar en un entorno marino un prototipo de experimentación a escala 1/10 (Fase 2 y 3)
OBJETIVOS
Una vez finalizado el diseño funcional del generador GESMEY, dado el interés de los Astilleros miem-bros de SOERMAR en el mismo, se establece como objetivos principales de este nuevo proyecto los siguientes:
Desarrollar un modelo experimental de escala 1/10, especialmente diseñado para hacer ensa-yos de los procedimientos de instalación y maniobras.
Desarrollar el proyecto constructivo y operativo de un dispositivo industrial de una potencia del orden de 1 MW (que es la potencia estándar en prototipos industriales de aprovechamiento de las ERMs)
Además con esta actuación se persiguen estos otros objetivos:
Introducir a los astilleros nacionales dentro del campo de las ERMs, que es un sector con alta capacidad de expansión en los próximos años y de carácter estratégico para Europa.
Realizar (para el modelo experimental y el prototipo industrial) los procesos completos de dise-ño constructivo (Fase 2 del protocolo de desarrollo de ERMs) y de diseño operativo (Fase 3).
Desarrollar la capacidad de diseño e I+D de Soermar y Astilleros Balenciaga dentro del campo de las ERMs.
Descripción de la unidad de generación. La unidad principal del prototipo, cuyo diseño conceptual se muestra en la figura, consta de una estructura de acero inoxi-dable con un cuerpo central y tres periféricos unidos por bra-zos. En el interior están situados el generador, la multiplicado-ra y el sistema de instrumentación. En el exterior, el rotor que captura la energía de las corrientes. El conjunto puede emerger o sumergirse a voluntad y cam-biar su posición quedando en superficie a flote con el eje en posición vertical fuera del agua para mantenimiento. El con-junto se fondea con un sistema compuesto de boyas y cables.
Proyecto constructivo y operativo de un dispositivo para aprovechamiento de la energía de las corrientes marinas
Ayudas Horizontales a la Construcción Naval a cargo del fondo de restructuración. Ayudas a la investigación y desarrollo 2009-2011.
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
El proyecto se estructura en los doce paquetes de trabajo si-guientes:
PT-01) Diseño del modelo experimental. Desarrollo del proyecto constructivo de un generador de 10 kW de potencia, con los elementos auxiliares necesa-rios para realizar los ensayos del PT-03.
PT-02) Construcción del modelo experimental. Construcción estructura soporte, instalación y ajuste de los elementos del tren de potencia, auxiliares y externos. Montaje sistemas de arrastre y fondeo.
PT-03) Ensayos con el modelo experimental. PT-04) Estudios y ensayos científico-técnicos. PT-05) Diseño conceptual de la estructura soporte PT-06) Diseño del tren de potencia y sistemas auxiliares. PT-07) Diseño de la boya.
Proyecto conceptual de la boya, incluyendo la especifica-ción y disposición de los equipos y sistemas que incorpo-ra en su interior.
PT-08) Fondeo y procedimientos de maniobras. PT-09) Desarrollo del proyecto constructivo. PT-10) Gestión y administración del proyecto. PT-11) Estudios de mercado, costes y viabilidad técnico-económica. PT-12) Actividades de difusión.
RESULTADOS
Durante el desarrollo del proyecto se han realizado tanto pruebas de integración y puesta a punto en el laboratorio LEEyS de la ET-SIN y en Astilleros Balenciaga, así como pruebas complejas de mar divididas en ensayos de maniobras y remolque. Además, el trabajo se ha complementado con diversos estudios hidrodinámi-cos, estructurales, de control de maniobras y energéticos, plas-mados en diversas simulaciones numéricas. Los resultados de los ensayos confirman que:
Este prototipo produce la energía esperada
que se puede maniobrar por control remoto, lo que le con-vierte en un candidato muy interesante para su utilización en futuras plantas de energía submarina
que cumple sus objetivos de reducción de los costes de construcción, de instalación y mantenimiento; y
Constatan que el desarrollo y construcción de estas unida-des de producción de energía renovable de origen marino es abordable por un astillero de tamaño medio.
PROYECTO PROCODAC Hoja 2/4
Proyecto constructivo y operativo de un dispositivo para aprovechamiento de la energía de las corrientes marinas
Tren de potencia montado y alineado (izquierda)
Elemento de fondeo (arriba) Boya completa (derecha)
Boya a flote (abajo)
Modelo experimental (derecha)
Estabilidad en flotación (abajo)
PROYECTO PROCODAC Hoja 3/4
Proyecto constructivo y operativo de un dispositivo para aprovechamiento de la energía de las corrientes marinas
Número de proyecto de SOERMAR: 1037
Acrónimo: PROCODAC
Nombre del proyecto: PROYECTO CONSTRUCTIVO Y OPERATIVO DE UN DISPOSITIVO PARA EL APROVECHAMIENTO DE LA ENERGIA DE LAS CORRIENTES MARINAS
Número de expediente: C.N.4.02.5605/I+D-01 (tramitado por la Gerencia del Sector Naval)
Convocatoria de ayuda: Ayudas Horizontales a la Construcción Naval a cargo del fondo de res-
tructuración. Programa de ayudas a la investigación y desarrollo Investigación 2009-2011.
Fecha de solicitud: Septiembre 2010.
Fecha de finalización del proyecto: Diciembre 2013.
Responsable: Don Alfonso Carneros.
Participantes: Astilleros Balenciaga, Fundación Centro Tecnológico Soermar y Centro Tecnológico de los Astilleros Medianos y Pequeños Soermar
Subcontrataciones principales: Investigadores del Grupo de I+D GITERM constituido por profeso-res de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Navales (ETSIN.) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).
Ministerio de Industria, Turismo y Comercio PROGRAMA DE AYUDAS A LA INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO 2009-2011 Proyecto de Investigación Industrial y desarrollo experimental
PROYECTO PROCODAC Hoja 4/4
Proyecto constructivo y operativo de un dispositivo para aprovechamiento de la energía de las corrientes marinas
