Evaluar un recubrimiento antihielo por etapas

Estas etapas permiten comprobar el recubrimiento antes de ampliar su aplicación en las palas.

  1. Condiciones de formación de hielo

    Definir la temperatura, el aporte de agua, las gotas, el viento y el tiempo de exposición.

  2. Respuesta superficial

    Comparar superficies tratada y de control con el mismo procedimiento.

  3. Adherencia del hielo

    Especificar la geometría del ensayo y el método de carga.

  4. Durabilidad

    Envejecer o desgastar el recubrimiento y repetir los controles de hielo.

  5. Seguimiento en campo

    Registrar el tiempo meteorológico, el estado de la turbina, las inspecciones y el mantenimiento.

Definir las condiciones de formación de hielo antes de elegir un recubrimiento

La cencellada, el hielo transparente, el hielo mixto y la precipitación engelante no producen el mismo estado superficial. Registre las temperaturas del aire y del sustrato, el aporte de agua líquida, el intervalo de tamaño de las gotas, la velocidad del aire y el tiempo de exposición. Especifique también el acabado de la pala y su estado operativo. Defina qué se busca conseguir: retrasar la congelación, reducir la acumulación o la adherencia del hielo, facilitar su desprendimiento o acortar el tiempo de recuperación.

Separar antihielo, reducción de hielo y deshielo

El antihielo busca retrasar o reducir la fijación del hielo a la superficie. La reducción de hielo describe una mejora medida frente a un control, mientras que el deshielo elimina el hielo ya formado. Una superficie pasiva puede complementar la detección, los controles operativos o los sistemas activos. Sin ensayos del sistema completo, no puede afirmarse que mantendrá la pala libre de hielo en todas las condiciones ni que sustituirá a esos dispositivos.

Qué permite comprobar el ángulo de contacto

El ángulo de contacto y el de deslizamiento describen la humectación inicial bajo las condiciones de medida elegidas. No reproducen la formación de hielo en una pala en rotación: las gotas sobreenfriadas pueden impactar, extenderse y congelarse antes de desprenderse. La contaminación y el desgaste también modifican la superficie. Compare la congelación, la cobertura de hielo o su adherencia con las de un control equivalente. Compruebe la repetibilidad de los resultados y su evolución tras el acondicionamiento.

Ensayar el sistema superficial completo de la pala

Utilice el gelcoat, el acabado, la piel de material compuesto o la capa de reparación previstos y reproduzca la limpieza, la preparación, la imprimación, el espesor y el curado. Según el proyecto, evalúe la adherencia, los ciclos hielo–deshielo, la erosión del borde de ataque por lluvia, la abrasión, los UV, los ciclos térmicos, la flexibilidad, la reparabilidad y la calidad superficial. Cuando sea posible, repita las mediciones de hielo sobre el mismo sistema después del acondicionamiento.

Pasar de las probetas a los ensayos de campo

Una vez definida la aplicación, realice una selección inicial en laboratorio con controles y mida el rendimiento después de los ensayos de durabilidad. Continúe con una zona representativa de la pala antes de pasar al seguimiento controlado en campo. Registre el tiempo meteorológico, el estado de la turbina y las observaciones en las zonas tratadas y de control. Una demostración breve no permite establecer una vida útil válida para cualquier uso. La decisión debe apoyarse en un beneficio medible y reproducible para la turbina en cuestión, con unas condiciones de mantenimiento viables.

Preparar ensayos representativos de la pala

Este programa sirve como marco de evaluación. El fabricante de la pala, el propietario y el ingeniero responsable definen los límites de aceptación.

  1. Acabado real

    Usar el gelcoat, pintura o capa de reparación previstos.

  2. Control equivalente

    Comparar con una superficie sin tratar o el sistema actual.

  3. Condiciones de hielo definidas

    Registrar todas las condiciones de agua, temperatura y flujo de aire.

  4. Erosión y envejecimiento

    Incluir lluvia, UV, ciclos o abrasión según corresponda.

  5. Reensayo e inspección

    Medir el rendimiento tras el acondicionamiento y registrar los modos de fallo.

Referencias

  1. DSAN Anti-Icing Coating product
  2. Wind-Turbine Blade Anti-Icing application
  3. Anti-Icing Materials for Transmission Equipment
  4. NREL — Great Lakes Wind Energy Challenges and Opportunities

Cuestiones que deben confirmarse

¿Un recubrimiento antihielo mantendrá la pala totalmente libre de hielo?

Ese resultado no puede darse por garantizado en todas las condiciones de formación de hielo. Depende de la pala, del estado del recubrimiento y de las fuerzas que puedan desprender el hielo.

¿Cuál es la diferencia entre antihielo y deshielo?

El antihielo busca retrasar o reducir la fijación del hielo a la superficie. El deshielo elimina el hielo ya formado, a menudo mediante calor, acción mecánica o un procedimiento operativo.

¿Cómo debe ensayarse un recubrimiento antihielo para turbinas?

Utilice un acabado de pala representativo, un procedimiento de formación de hielo definido, un control equivalente y criterios de medida acordados. Repita las comprobaciones necesarias después de la erosión y el envejecimiento.

¿Basta el ángulo de contacto para elegir un recubrimiento?

No. Describe la humectación inicial. También deben evaluarse la adherencia y la acumulación de hielo, la durabilidad y el rendimiento tras el acondicionamiento.

¿Puede aplicarse el recubrimiento a una pala existente?

Es posible, siempre que se revisen la compatibilidad, el acceso para la aplicación, la preparación, el curado, la inspección, los límites aerodinámicos y las posibilidades de reparación posterior.