Diseño de una nueva solución estructural para afrontar la problemática del aumento de las solicitaciones que los aerogeneradores transmiten a su cimentación

Abstract

[ES] El objetivo del presente proyecto consiste en estudiar y determinar, mediante la modelización estructural de la torre del aerogenerador, las cargas mecánicas que se transmiten a los cimientos. De esta manera se determinan las solicitaciones a las que se verán sometidas, se definirá y analizará una nueva solución para dichas cimentaciones con un hormigón de ultra altas prestaciones. Inicialmente se estudia el estado actual del sector, con lo cual podemos ver un aumento de demanda de la energía eólica, por ello se construyen aerogeneradores que nos proporcionen más potencia, es decir, un mayor tamaño. Actualmente la solución para soportar dichas solicitaciones consiste en un aumento de la cimentación, lo cual implica un aumento en el costo del aerogenerador. Es por esto por lo que es muy necesaria la búsqueda de una solución económica para esto tipo de estructuras y en este contexto surge el proyecto. Posteriormente se realizará una modelización en ANSYS APDL de las cargas a las que está sometido el fuste y como son transmitidas a los cimientos. Teniendo en cuenta las cargas a las que se encuentran dichos cimientos, se determinan las prestaciones del nuevo hormigón UHPC. Para finalizar, se expondrá una dosificación con la que se consigue este tipo de hormigón y se establecerán las variables que afectan al comportamiento de dicho hormigón, tanto a nivel técnico como a nivel económico, ya que el objetivo es obtener una solución que sea competitiva económicamente con lo que existe actualmente.

[EN] The objective of this project is to study and determine, by means of structural modelling of the wind turbine tower, the mechanical loads transmitted to the foundations. In this way, the stresses to which they will be subjected will be determined, and a new solution for these foundations will be defined and analyzed using ultra-high performance concrete. Initially, the current state of the sector is studied, with which we can see an increase in demand for wind energy, so wind turbines are built to provide us with more power, that is, a larger size. Currently, the solution to withstand such stresses is an increase in the foundation, which implies an increase in the cost of the wind turbine. This is the reason why it is very necessary to find an economic solution for this type of structures and in this context the project arises. Subsequently, an ANSYS APDL modelling of the loads to which the shaft is subjected and how they are transmitted to the foundations will be carried out. Taking into account the loads to which the foundations are subjected, the performance of the new UHPC concrete is determined. Finally, a dosage with which this type of concrete is obtained will be presented and the variables that affect the behaviour of this concrete will be established, both technically and economically, since the objective is to obtain a solution that is economically competitive with what is currently available.