04 · Septiembre · 2017

Proyecto FONDEF de innovación tecnológica multidisciplinaria desarrolla alternativa para el monitoreo del viento sobre terrenos complejos

Proyecto desarrollado en el Laboratorio de Energías Renovables (LER) del DIMEC y por un equipo multidisciplinario de la USM, busca aumentar la precisión de las mediciones metereológica para el monitoreo del viento utilizando una red multisensorial aerotransportada y georreferenciada sobre terrenos de difícil acceso.

 

proyecto parque eólicoUn 40% de avance lleva a la fecha el proyecto FONDEF ID16I10105 a cargo de su director y jefe del Laboratorio de Energías Renovables del Departamento de Ingeniería Mecánica de la USM, Alex Flores, en el marco de la investigación multidisciplinaria, que busca mejorar y precisar los actuales métodos existentes para el monitoreo del recurso eólico.

Actualmente, los sistemas de monitoreo suelen desarrollarse mediante la instalación de torres meteorológicas convencionales, que constituyen una solución costosa y poco factible para la caracterización del viento en terrenos de difícil acceso.

sensor-de-viento-ultrasonico-windsonicPor esta razón, el proyecto considera el diseño y desarrollo de un sistema de sensores multiparamétricos desplegados en una configuración de red neuronal desplegable sobre cualquier tipo de topografía, que integra globos cautivos de alta estabilidad aerodinámica y un sistema de comunicación inalámbrica con topología inteligente - tipo mesh - entre los sensores sónicos y los coordinadores telemáticos terrestres, los que retransmitirán por radiofrecuencia la información del viento hasta una base central de procesamiento y acceso remoto accesible a través de internet o conexión de punto a punto.

Los datos recogidos estarán accesibles en tiempo real y serán post procesados por un sistema de interpolación físico-estocástico para la evaluación o análisis del potencial eólico in situ.

prof Alex Flores“Para lograr una evaluación efectiva de los proyectos eólicos es fundamental monitorear y analizar la evolución del viento por al menos un año en múltiples puntos, considerando las variaciones temporales y espaciales según la complejidad del terreno y vegetación”, explica Alex Flores.

Desafío multidisciplinario

globo helikiteEl equipo liderado por el profesor Alex Flores integra además a otros académicos de Arquitectura y Electrónica, que contribuyen con sus conocimientos y experiencia en un esfuerzo transdisciplinario de proyección internacional. Asimismo involucra a estudiantes de pre y post grado de los Departamentos de Mecánica, Arquitectura y Electrónica de la USM, entre ellos 3 tesistas del Magíster Cs. de Ing. Mecánica, 3 memoristas de Ing. Civil Mecánica, 1 memorista de Ing. Civil Electrónica y 2 estudiantes de intercambio (España y Francia). Además, para el desarrollo de la red inalámbrica de comunicación se trabaja con la empresa NETOS S.A.

helikite vista lateralParte del desafío de este proyecto es la medición meteorológica de alta resolución espacial a través de medios de acceso remoto e inalámbrico. Esta tarea, que asumirán profesionales del Departamento de Electrónica, en asociación con la empresa NETOS S.A., se desarrollará mediante instrumentación que se disponga de forma suspendida en el globo aerostático, a partir de la integración de sistemas de control, comunicación y procesamiento de datos.

Por otro lado, profesionales de Arquitectura y Mecánica trabajan en el diseño CAD de un aeróstato dirigible de alta estabilidad y del conjunto de anclajes especiales que permitirán el control de la tensión en los vientos para mantener fijas las plataformas que se sostendrán de este globo.

Además, este proyecto FONDEF ha financiado la compra de un servidor con dedicación exclusiva para la mejora de códigos computacionales de investigación para: La modelación numérica avanzada del viento estratificado sobre terreno complejo en base a los métodos LES y SIDDES (modelos multiescala); un método para el diseño paramétrico de aerostatos de alta estabilidad basado en simulación FSI (fluid-solid interaction) y la creación de un sistema de almacenamiento, postprocesamiento y administración remota en base a un cubo de datos.

Dentro de los desafíos para 2018 está un estudio de patentabilidad para respaldar el desarrollo tecnológico, y la publicación selectiva de los resultados del desarrollo científico del proyecto.

Para más información por favor contactar al profesor Alex Flores, director del proyecto FONDEF ID16I10105: alex.floresm@usm.cl | oficina C-4.30 | Tel. +56 32 2652970.