Incremento de la vida útil de sistemas de seguimiento solar mediante el equilibro de la presión

Dunkermotoren, fabricante global que opera en Alemania, Estados Unidos y China, ofrece soluciones de seguimiento solar que se instalan en todo el mundo. Estos equipos combinan un motor de CC – con o sin escobillas, un sistema electrónico integrado y un engranaje de seguimiento de la posición del sol para sistemas de energía solar concentrada, fotovoltaica y fotovoltaica concentrada. Estos sistemas están instalados en lugares que padecen condiciones meteorológicas extremas, como largas horas de radiación solar directa, grandes cambios de temperatura, fuertes vientos, polvo, granizo y lluvias torrenciales. Por tanto, los sistemas electrónicos y motores deben protegerse frente a estas condiciones ambientales para asegurar un rendimiento fiable a lo largo de toda la vida útil estimada para los sistemas.

Dunkermotoren diseñó una carcasa sellada con juntas tóricas y conectores sellados para proteger los componentes del motor de la entrada de líquidos y contaminantes; sin embargo, los motores presentaban problemas de corrosión una vez instalados en el lugar de trabajo. Estos problemas aumentaron las devoluciones y las reclamaciones en garantía de los clientes. Durante el desarrollo de su nuevo sistema STM™, se centraron en mejorar la durabilidad del motor, con el fin de alcanzar la vida útil esperada y aumentar la satisfacción del cliente.

La exposición a la radiación solar directa durante el día y las bajas temperaturas de la noche causan importantes cambios de temperatura en el exterior de la carcasa. Por otro lado, una tormenta de lluvia repentina en un día soleado y caluroso puede causar un rápida caída de temperatura. En una carcasa diseñada para estar completamente sellada, estos cambios pueden provocar importantes diferencias de presión en su interior, lo que puede generar un vacío que afecte a los sellados de la carcasa. Con el paso del tiempo, esta carga puede provocar fallos, dando lugar a vías de fuga por las que pueden penetrar líquidos y partículas contaminantes. Sin embargo, si se crea una abertura para que la carcasa pueda liberar la presión (en otras palabras, respirar), se está creando una vía de fuga conocida. Por lo tanto, esta abertura necesita cierto nivel de protección. Para el nuevo diseño, el equipo de ingenieros de Dunkermotoren decidió probar diferentes opciones de ventilación para eliminar el deterioro potencial de los sellados por diferencias de presión.

Basándose en opiniones de sus clientes, el equipo de ingenieros decidió evaluar los elementos de ventilación GORE Protective Vents. Los ingenieros de aplicaciones de Gore colaboraron con los ingenieros de Dunkermotoren para evaluar diferentes elementos de ventilación GORE Protective Vents tanto en ensayos en cámara climática como en ensayos de campo. Basándose en los resultados de estos ensayos y en la necesidad de integrar el elemento de ventilación en un diseño de producto existente, Gore recomendó un GORE Metal Vent. Este elemento de ventilación equilibra la presión dentro del motor manteniendo el suficiente flujo de aire para permitir la libre entrada y salida de aire y vapor en la carcasa. Al mismo tiempo, el elemento de ventilación actúa de barrera, proporcionando un alto nivel de protección contra la entrada (IP*) de líquidos, suciedad, polvo, sal y otros contaminantes. La resistente construcción enroscable de los elementos de ventilación GORE Metal Vents aumenta la vida útil del sistema y se integra fácilmente en diseños nuevos o ya existentes.

Según Will Vinson, presidente de Dunkermotoren USA, Inc., una división de AMETEK Precision Motion Control, su objetivo fue desarrollar un producto más duradero con el fin de incrementar las esperanzas de vida útil. “Con nuestro nuevo producto STM™ queríamos ofrecer un sistema de seguimiento que pudiera durar toda la vida útil estimada para el sistema de energía solar: más de 20 años. “Los elementos de ventilación GORE Protective Vents han alargado la vida de nuestros motores logrando mantener el nivel de protección IP67 frente a la exposición a entornos hostiles. Los ingenieros de Gore entendieron nuestros requisitos y trabajaron como parte de nuestro equipo para asegurar que nuestros productos proporcionen el rendimiento que nuestros clientes esperan.”