Grazie alle caratteristiche di ecocompatibilità, l’energia eolica accresce la propria rilevanza nella produzione complessiva di energia elettrica. La lubrificazione automatica è un fattore determinante per il funzionamento efficiente delle turbine eoliche e la soluzione Windlub^® della VOGEL rappresenta la risposta alle esigenze di lubrificazione di questa applicazione.

La produzione dienergia è sempre più rispettosa dell’ambiente e il fabbisogno di elettricità è soddisfatto in misura crescente dalle energie rinnovabili. I sistemi eolici attuali sono tecnologicamente all’avanguardia e quello dell’energia eolica non è più un mercato di nicchia, bensì un business allargato a cui partecipano imprese internazionali. Come tali, però, la produzione e il rendimento sono soggetti alle consuete regole del gioco e, con esse, si fa preponderante la necessità di mantenere le macchine costantemente efficienti per poter garantire la massima affidabilità di funzionamento. In quest’ottica, i sistemi di lubrificazione favoriscono il raggiungimento dell’obiettivo, in particolare i sistemi Windlub^® della VOGEL, che assolvono il proprio compito nelle molteplici realtà di questo settore, nelle applicazioni terrestri come in quelle offshore, nelle regioni subartiche come in quelle tropicali. Le forti sollecitazioni, le vibrazioni, gli attriti delle parti in movimento, quali i cuscinetti e gli ingranaggi, sono causa di usura. Per scongiurare il rischio di danneggiamento occorre che il lubrificante sia presente ove necessario e nella giusta quantità.

I costruttori di impianti eolici conoscono l’importanza dei sistemi di lubrificazione automatici al fine di proteggere il valore dell’investimento e, in tal senso, i proprietari di parchi eolici, i produttori di energia e le compagnie di assicurazione si adoperano affinché gli stessi adottino tecniche affidabili. I parchi eolici sono spesso ubicati in aree di difficile accesso e ogni intervento di manutenzione o riparazione delle turbine comporta un dispendio di tempo e di denaro. La lubrificazione automatica si rivela pertanto determinante poiché il tempo che intercorre tra un intervento e l’altro non deve più dipendere dalle reali necessità di lubrificazione. Si possono quindi programmare intervalli di uno, due o più anni, durante i quali le funzioni di lubrificazione possono essere controllate a distanza. I segnali sono facilmente trasmessi attraverso l’SKF WindCon (vedere articolo a pag. 21), con evidenti vantaggi poiché il sistema non si limita a evidenziare l’insorgere dei problemi, ma è altresì in grado di attuare contromisure quali, ad esempio, un maggiore apporto di lubrificante. In tal caso, la sostituzione dei componenti può essere procrastinata ad un momento più consono. Per i parchi eolici, l’adozione di WindCon e Windlub si rivela una combinazione vincente.

Gli argomenti a favoredei sistemi di lubrificazione centralizzata sono i seguenti:

• Tutela degli investimenti in ragione della maggiore disponibilità, maggiore affidabilità e minore usura del sistema;
• Riduzione dei costi complessivi derivante dal prolungamento degli intervalli di servizio e dalla riduzione dei costi di funzionamento e di manutenzione;
• Tutela dell’ambiente quale risultato del consumo ottimizzato di lubrificante;
• Controllo remoto di tutti i punti di lubrificazione mediante connessione al sistema di monitoraggio dell’impianto o attraverso monitor esterni.

Centinaia di sistemiWindlub della VOGEL sono già in funzione in tutto il mondo. Nelle turbine eoliche, i vari componenti e le diverse aree – ad esempio, i cuscinetti delle pale, il cuscinetto principale e quello azimutale, insieme ai vari ingranaggi, ai cuscinetti del generatore e alle trasmissioni – richiedono lubrificanti adeguati e i relativi sistemi di lubrificazione.

L’esperienza dimostrache il riscontro economico derivante dall’adozione dei sistemi di lubrificazione centralizzata si ha da un anno e mezzo a tre anni dopo. La maggior parte dei sistemi eolici è già equipaggiata con la lubrificazione centralizzata, mentre per le turbine più piccole, con potenza inferiore a 1,5 MW si tende a provvedere con operazioni di retrofit. I kit completi di lubrificazione, economici e di facile installazione, consentono di adeguare gli impianti per ottenere significativi risultati in termini di disponibilità e di rendimento.

Sistemi di lubrificazione centralizzata per turbine eoliche

I lubrificanti impiegati sono l’olio (trasmissioni) e il grasso (cuscinetti, ingranaggi e guide), che vengono fatti affluire mediante pompe elettriche. La distribuzione del lubrificante può avvenire con sistemi a linea singola o sistemi progressivi.

Le unità di pompaggio elettriche

Le pompe Windlub sono studiate per operare in condizioni gravose. Il cuscinetto principale di sostegno del mozzo, in particolare, deve poter essere lubrificato anche in rotazione. La combinazione di una piastra fissa
munita di doppia tenuta con una molla conica fa sì che il grasso rimanga ove necessario e non si verifichino fuoriuscite, mettendo tutti i componenti della pompa in condizione di funzionare correttamente. Date le differenze di tensione tra i vari paesi, le pompe dei sistemi VOGEL sono alimentate a 24 volt in corrente continua, come erogato dalla tensione di controllo della turbina. In caso di corrente alternata, le pompe possono essere alimentate da 90 a 264 volt, vale a dire che un unico tipo di pompa si adatta in tutto il mondo a più turbine. Le pompe per di applicazioni in rotazione prevedono serbatoi con piatto premigrasso con capacità da 4 a 20 kg e possono far fronte a qualsiasi intervallo di manutenzione. Nel caso dei generatori si impiegano pompe di tipo standard per le ralle dei movimenti di imbardata. In considerazione delle esigenze di potenza delle turbine, che possono essere anche di alcuni megawatt, le pompe possono avere dimensioni maggiori. La tecnica della lubrificazione centralizzata è stata adottata per decenni in altri contesti.

Se la turbina non è predisposta per il collegamento di ulteriori linee di segnale, laddove necessario le pompe possono disporre di un’unità di controllo integrata.

Sistemi a linea singola

I sistemi a linea singola sono impiegati per lubrificare più punti contemporaneamente, per mezzo di una pompa cha fa affluire il lubrificante ai distributori attraverso una linea principale. In tal modo il lubrificante giunge in apposite camere di dosaggio e viene dosato solo quando la pompa ha completato un ciclo (rilubrificazione a risposta indiretta).

Il funzionamento del sistema di lubrificazione può essere monitorato elettronicamente, mediante pressostati di inizio linea o fine linea o interruttori di livello nel serbatoio, oppure visivamente, tramite indicatori ottici montati sul pistone del distributore.

Sistemi progressivi

In questi sistemi il lubrificante viene distribuito in sequenza a singoli punti. Mediante la linea principale, la pompa fa affluire il lubrificante nel distributore progressivo che lo distribuisce ai vari punti, da 6 a 20.

Grazie all’azionamento sequenziale dei distributori progressivi (collegati in serie), è sufficiente che un rilevatore controlli il ciclo di uno solo per verificare il funzionamento di tutti gli altri. Allo stesso tempo, contando i segnali del rilevatore è possibile determinare la quantità esatta di lubrificante per ogni punto e i tempi, il che costituisce un ulteriore fattore di sicurezza, soprattutto nelle applicazioni offshore.

Pignone lubrificatore

Il pignone lubrificatore è impiegato per la lubrificazione automatica delle ruote dentate azimutali e di orientamento pala. Il lubrificante viene fatto affluire con precisione a lato del dente della piattaforma girevole o del pignone di comando, dove viene distribuito simultaneamente sull’intera superficie, garantendo così la lubrificazione ottimale degli ingranaggi. I pignoni lubrificatori sono indicati per tutte le corone dentate impiegate negli impianti eolici in quanto l’elevata pressione di mandata garantisce la distribuzione regolare di lubrificante anche alle basse temperature.

Collettore

Nelle trasmissioni a ruote dentate aperte presenti nelle turbine eoliche si ha lo svantaggio che il lubrificante sui denti viene gradualmente sospinto verso l’esterno dove poi si deposita lateralmente. Interviene quindi un collettore che elimina i residui di grasso per mezzo di due dischi rotanti di gomma e li raccoglie in un serbatoio, assicurando in tal modo la pulizia della gondola.

Corredati di una vasta gamma di soluzioni, i sistemi di lubrificazione VOGEL sono un elemento integrante della produzione di energia nel rispetto dell’ambiente.