Buscar

Predicción energética y meteorológica para operadores renovables

Servicio de predicción meteorológica y energética a través del entrenamiento de algoritmos de inteligencia artificial.

<h4>CONTEXTO</h4>A través de la utilización de una amplia base de datos NWP (Numerical Weather Prediction) y la corrección de los pronósticos mediante algoritmos de inteligencia artificial, se ofrecen servicios de predicción energética y meteorológica. Asimismo, desde SOLUTE, desarrollamos planes de formación de nuestros clientes para asegurar la correcta interpretación de la predicción, maximizando así el rendimiento que los usuarios pueden obtener.SOLUTE, en el marco de sus iniciativas I+D+i, ha diseñado y optimizado un servicio de predicción energética y meteorológica adaptada a las necesidades de los operadores de plantas renovables. Entre las herramientas implementadas, destacan los algoritmos de predicción de carga de energía para mercados intradiarios, diarios y de balance, que aportan una valiosa información para la optimización de estrategias de venta de energía. Asimismo, para completar el servicio, SOLUTE pone a disposición sus modelos meteorológicos y la información post-procesada para que los operadores programen sus actuaciones de O&M rutinarias en parque eólico. Con objeto de mejorar la accesibilidad, se ha maximizado el número de formatos en los cuales está disponible esta información, email, FTP y vía interfaz web y app. <h4>EXPERIENCIA</h4> Desde el año 2015, SOLUTE utiliza sistemas de inteligencia artificial para proveer de predicción energética a diferentes operadores eólicos. Estos clientes normalmente solicitan predicción horaria para los mercados intradiarios, diarios, así como potenciales escenarios a 7 días vista. Es posible dos niveles de predicción, a nivel parque (producción disponible, predicción de viento, etc.) y a nivel turbina (para mayor nivel de detalle). Para adaptarse a las necesidades de cada operador, el equipo de predicción realiza una optimización de los algoritmos atendiendo a los principales KPI´s (NMAE, R2, RMSE, BIAS y IEV).<blockquote>Cada herramienta de predicción está construida para maximizar la habilidad del pronóstico, eligiendo cuidadosamente los datos que se utilizan durante su configuración (NWP, Imágenes de Satélite, Met Mast, SCADA, WRF Aphelion…), su alcance está definido desde la petición del cliente y conlleva, además del entrenamiento de los modelos predictivos, su automatización y el diseño frontend final de la herramienta.</blockquote><h4>METODOLOGÍA</h4> En cuanto a la estructuración de trabajos, los desarrollos se organizan por herramientas. Cada herramienta de predicción está construida para maximizar la habilidad del pronóstico, eligiendo cuidadosamente los datos que se utilizan durante su configuración (NWP, Imágenes de Satélite, Met Mast, SCADA, WRF Aphelion…), su alcance está definido desde la petición del cliente y conlleva, además del entrenamiento de los modelos predictivos, su automatización y el diseño frontend final de la herramienta. Las principales características del sistema son: Disponibilidad. La independencia del cliente es uno de nuestros pilares. Gracias a la herramienta de pronóstico Aphelion Wind, es posible incluir un nuevo activo de pronóstico (parque eólico, planta fotovoltaica, etc.) en cualquier momento del día, pudiendo elegir entre diferentes productos de pronóstico energético y meteorológico. Adaptabilidad. Las capacidades técnicas específicas del equipo encargado de los servicios de predicción permiten cubrir las necesidades particulares de distintas tipologías de cliente. Predicción para el control de planta o la detección de eventos rampas son minuciosamente trabajados como proyectos independientes. Transparencia. SOLUTE apuesta por comunicar continuamente a sus clientes la habilidad de sus modelos de predicción. Periódicos informes de validación recuperan los KPIs críticos de cada servicio de pronóstico y los presentan de una manera fácil y útil. Crecimiento constante. Incluir algoritmos, estrategias y nuevos modelos meteorológicos asegura la mejora continua de las habilidades de los modelos. Sistema conservador. La inclusión de un modelo de predicción nuevo requiere que el algoritmo pase una serie de controles de calidad (habilidad, escalabilidad, reproducibilidad) para formar parte del set de modelos disponibles dentro del sistema automático de emisión de predicciones.Equipo técnico. SOLUTE cuenta con un equipo técnico estructurado de meteorólogos, data scientists, así como desarrolladores de software y plataformas web. Esta concepción mezcla efectivamente técnicas del denominado Dynamical Downscaling y Statistical Downscaling, con lo que, a la larga, se consiguen las mejoras propias de ambos mundos: mejores input meteorológicos y correcciones locales de las predicciones mediante los modelos de Inteligencia Artificial (IA).Un proyecto tipoEl primer paso a realizar es entender las necesidades del cliente, todos los modelos no se utilizan para lo mismo ni se construyen de la misma forma. Seguidamente, se procede a la limpieza y filtrado de los datos remitidos por el cliente, con el fin de obtener una imagen fidedigna de las condiciones meteorológicas en su zona. Paralelamente, se realiza un inventario de todos los datos sensibles para la optimización de los modelos. A continuación, comienza la etapa automática de entrenamiento de las cinco arquitecturas de modelos IA con los que cuenta SOLUTE, evaluando la habilidad de cada una de ellas para el emplazamiento objetivo, y componiendo la incertidumbre de cada uno de los modelos en base a percentiles (P90, P75, P50, P25 y P10). Una vez seleccionado el modelo con mejores KPIs, se procede a su puesta en marcha. La entrega de las predicciones se realiza conforme a las especificaciones del cliente. <h4>RESULTADOS </h4>Los servicios de predicción construidos cuentan con dos características principales: por un lado, la habilidad de pronóstico, competitiva frente a otras soluciones, y, por otro, la estabilidad del servicio, que garantiza una disponibilidad mayor al 97%. Asimismo, se ofrece un servicio de asesoramiento técnico para la correcta interpretación de las predicciones. <h4>OTROS USOS Y APLICACIONES </h4>El servicio está pensado para optimizar las decisiones durante la vida útil de la planta renovable. Por otro lado, se ha analizado su valía durante fases de construcción para la programación de tareas y para ejercicios hipotéticos de producción.

Gestión de campañas de medición

Diseño y gestión de campañas de medidas meteorológicas para plantas renovables, tanto de energía eólica como solar

<h4>CONTEXTO</h4> La capacidad técnica es el diseño y la gestión de campañas de medidas meteorológicas para plantas renovables. En base a estudios potenciales de recursos renovables, SOLUTE acompaña a sus clientes durante todo el proceso de la campaña de medida, desde el diseño y la selección de las estaciones meteorológicas hasta la gestión y el reporte de las torres, dando un punto de partida sólido en los procesos de financiación de las plantas. SOLUTE cuenta con una amplia experiencia a nivel internacional en este ámbito, desde su fundación en 2006. Dispone de su propia herramienta de gestión de campañas, que permite al cliente conocer el estado de sus proyectos en tiempo real. Durante el desarrollo de plantas renovables, existe un proceso previo de estudio de potencial y búsqueda de localizaciones aptas para la ejecución del proyecto. Una vez seleccionados los lugares idóneos de implantación, diseñamos una campaña de medida adecuada, tanto para obtener la financiación necesaria como para reducir el nivel de incertidumbre. El objetivo perseguido es definir y diseñar los puntos de medida en el emplazamiento, de forma que se alcance su mejor representatividad en base a unos estándares de calidad, la normativa MEASNET y la IEC61400-12. <h4>EXPERIENCIA</h4> Desde su fundación en 2006, SOLUTE ayuda a promotores y operadores, con torres de parque ya instaladas, a sumar casos de éxito variados. Actualmente estamos gestionando múltiples torres meteorológicas para diferentes parques eólicos, así como estaciones meteorológicas para plantas fotovoltaicas. Por otro lado, disponemos de una aplicación de gestión de campañas para realizar el trabajo de manera automática. <blockquote>SOLUTE monitoriza el estado de las torres y verifica los datos recibidos de forma continua, emitiendo de forma regular informes detallados de la marcha de la campaña</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> En un primer momento, SOLUTE realiza un estudio preliminar de recurso eólico en los emplazamientos basándose en datos disponibles en el área (estaciones meteorológicas, aeropuertos, reanálisis, mesoescala, etc). De este estudio se deriva el potencial del emplazamiento, y se diseña la campaña eólica, donde SOLUTE tiene sus herramientas internas para poder, en base a la incertidumbre y a la representatividad futura, definir todos los parámetros relevantes de la campaña. Algunas de estas variables son el número, la altura, la ubicación y la configuración de las torres meteorológicas, así como la viabilidad de accesos e instalación de éstas. Además, allí donde no sea posible instalar un mástil meteorológico o se requieran medidas adicionales -en horizontal o vertical- o se precise una campaña de medida móvil, se define el uso de sensores remotos, como SODARs o LiDARs.SOLUTE acompaña a sus clientes durante todo el proceso realizando gran cantidad de actividades, como recomendaciones específicas para emplazamiento (hielo, vientos katabáticos, vientos verticales o diferentes régimenes de estabilidad), visitas a emplazamiento durante cualquier fase e hito del proyecto o consultoría y verificación de terceros durante los procesos de diseño de campaña, instalación de mástiles y gestión de sus datos según los estándares de la industria, MEASNET e IEC principalmente. Una vez la campaña está en marcha, se realiza la gestión y el tratamiento de los datos meteorológicos medidos, de tal manera que SOLUTE monitoriza el estado de las torres y verifica los datos recibidos de forma continua, emitiendo de forma regular informes detallados de la marcha de la campaña con un profundo análisis de los datos medidos. Adicionalmente, durante el proceso, cualquier periodo de fallo o sin datos, se tratará de recuperar mediante tecnología MCP (Meassure, Correct and Predict) o similar, aumentando así la disponibilidad de datos. Todo el proceso busca hacer de los datos meteorológicos un punto de partida sólido en los procesos de financiación de plantas renovables. Como herramientas, se emplean software especializado de recurso eólico y gestión de datos meteorológicos, como FUROW o Windographer, así como programas SIG (Sistema de Información Geográfica), como QGIS, ArcGIS y GlobalMapper. Además, SOLUTE dispone de un software propio de gestión de campaña, accesible para el cliente, que le permite observar el estado del proyecto en tiempo real, siempre que la conexión con los datalogger lo permita. <h4>RESULTADOS</h4> Los resultados esperados, dependiendo de la fase de la campaña, consisten en los informes de la evaluación del potencial eólico que permiten al cliente decidir a nivel técnico si prosiguen o no con el proyecto. Si se opta por continuar, SOLUTE diseñará la campaña de medida adecuada, tratando de ser representativo y reducir la incertidumbre. Durante la campaña, el cliente obtendrá todos los datos recogidos por sus torres, tanto los brutos como los filtrados por los técnicos cualificados expertos de SOLUTE, recibiendo informes y análisis periódicos. <h4>OTROS USOS Y APLICACIONES</h4> Estas campañas de medición son aplicables a cualquier instalación que requiera de medidas meteorológicas: puertos, aeropuertos, agrometeorología, estaciones automáticas, etc., con el objetivo de mejorar la logística de sus procesos, previendo eventos adversos, como tormentas, heladas o granizo. Los destinatarios de estos otros usos serían los propietarios de parcelas, sector público y gestores de centros logísticos.

Estudio de uniones soldadas y atornilladas

Estudio de todos los tipos de uniones mecánicas entre componentes del aerogenerador, abarcando las que están presentes desde la pala hasta la cimentación, con el fin de asegurar la resistencia y durabilidad del conjunto de la turbina.

<h4>CONTEXTO</h4>Desde hace más de 15 años se ha desarrollado una amplia experiencia en el estudio de todos los tipos de uniones mecánicas entre componentes del aerogenerador, abarcando las que están presentes desde la pala hasta la cimentación. Estos análisis requieren de un enfoque avanzado y preciso que conjuga distintas técnicas, desde modelización matemática por técnicas de elementos finitos hasta cálculos analíticos bajo diversos códigos, con el fin de asegurar la resistencia y durabilidad del conjunto del aerogenerador.El análisis de uniones soldadas y atornilladas es una capacidad transversal a cualquier sector y dispositivo que se incluye en el ámbito de la energía eólica por su extendida presencia y recurrencia. Un aerogenerador no es sino una máquina con un número de componentes unidos cuya fatiga y resistencia útil han de certificarse por ciertas entidades privadas para garantizar su durabilidad. Es muy común que en una estructura o máquina las uniones entre componentes sean el punto más débil del recorrido que realizan las cargas mecánicas que se generan en la turbina y terminan en el anclaje de la torre. Mediante esta capacidad de análisis de las uniones entre componentes, el tecnólogo puede dimensionarlas adecuadamente garantizando que las uniones cumplen con su función de ensamblaje de componentes con una resistencia adecuada y así maximizar y garantizar la vida útil de la máquina. <h4>EXPERIENCIA </h4>Desde nuestros inicios, este tipo de cálculos para grandes clientes es habitual, tanto en eólica como en otras áreas de actividad para distintos grupos de interés. Específicamente en aerogeneradores, las uniones atornilladas más habituales son: 1) de raíz de pala a buje 2) de buje a eje de rotor 3) de góndola a punta de torre 4) todas las uniones por bridas a lo largo de la torre 5) en la unión de la parte inferior de torre a la parte correspondiente en la cimentación Además, se analizan las uniones soldadas que, aunque menores proporcionalmente en número en un aerogenerador, están también presentes en el bastidor trasero más otras partes específicas donde hay soldaduras. Los stakeholders o grupos de interés son variados, y abarcan desde desarrolladores y/o fabricantes de máquinas y de torres, a departamentos de operación y mantenimiento (O&M) o propietarios de parques eólicos, siendo en todos los casos el proceso igual de riguroso.<h4>METODOLOGÍA </h4>La precisión que requiere el cálculo de uniones atornilladas y soldadas hace que sea muy común el empleo de la Modelización por Elementos Finitos (FEM). Se trata de modelos de alta precisión con un alto grado de refinamiento y de detalle. SOLUTE posee una amplia experiencia en modelización FEM que permite hacer el mejor planteamiento posible. Por ejemplo, es muy habitual utilizar técnicas de modelado donde la información procedente de modelos amplios de mayor alcance se aplica para refinar en una zona concreta donde está presente la unión, sea tornillo o soldadura. Se pueden emplear diversos códigos comerciales para la creación de los modelos FEM, si bien en todos los trabajos la modelización pasa por incluir un primer caso de carga de pretensión de los tornillos, una definición de contactos friccionales entre las superficies y un refinamiento definido tal que permita obtener de la zona de interés la información para poder realizar el cálculo analítico posterior. Cuando se trata de uniones atornilladas circulares, se hacen planteamientos específicos que permitan una discretización muy precisa de varios puntos en el perímetro circular de cada tornillo, porque así se puede reflejar la variabilidad en las cargas debido a su dirección. Esto es de especial interés para el análisis a fatiga donde disponemos de una serie histórica con una rica información de módulo y dirección que puede y debe ser aprovechada en el análisis. Se emplean habitualmente códigos, normas y guías de diseño (DNV, Eurocodigo, VDI2230, etc), además de otros planteamientos propios desarrollados internamente. Para cálculos a extrema, habitualmente el valor obtenido es el margen de utilización y, en casos de fatiga, el daño acumulado en el periodo estimado, normalmente 20 o 25 años. La metodología aplicada permite una trazabilidad tal que, cuando un valor no cumple con los requerimientos, podemos analizar la causa y así proponer y comprobar variaciones de diseño o parámetros de la unión que permita que cumpla. <h4>RESULTADOS </h4>El análisis posibilita obtener una evaluación de las uniones en su definición original y además plantear, en caso de que no se llegue a los requerimientos mínimos, contramedidas o cambios en los parámetros con los que volver a verificar iterativamente hasta satisfacer los objetivos. En definitiva, es un análisis que permite diseñar y optimizar la unión determinando con precisión los factores que influyen en el diseño. Es muy habitual incluir la metodología y resultados de estos cálculos en los informes que se destinan a la certificación de la máquina ante las entidades pertinentes, además de al propio cliente.

BIM Building Information Modeling

La implantación de la metodología BIM en parques eólicos y aerogeneradores permite la creación de un gemelo digital que nos da información muy útil, no sólo de coste, sino sobre la realización de planificaciones constructivas y de mantenimiento.

<h4>CONTEXTO</h4> La implantación de la metodología BIM en parques eólicos y aerogeneradores permite la creación de un gemelo digital que proporciona información muy útil, no sólo de coste, sino sobre la realización de planificaciones constructivas y de mantenimiento. Esta nueva metodología colaborativa implica simultáneamente a varios equipos que alimentan al mismo tiempo los modelos que se van a crear, lo que supone tener recogido en un único lugar toda la información útil del parque. SOLUTE se ha centrado en aplicar la metodología BIM en edificación, donde cuenta con experiencia en entornos industriales y domésticos desde 2020. Building Information Modeling (BIM) es una metodología de trabajo colaborativa que pretende abarcar todas las fases de un proyecto constructivo desde su planteamiento inicial, pasando por su diseño, desarrollo y construcción, y llegando a su mantenimiento y desmantelamiento.Este desarrollo integral puede aplicarse a la definición de los parques, tanto fotovoltaicos como eólicos, de manera que se creen los llamados gemelos digitales que pueden ser de gran utilidad para la construcción del parque, ya que permiten planificar y presupuestar en tiempo real, así como llevar a cabo una planificación del mantenimiento a realizar. <blockquote>Building Information Modeling (BIM) es una metodología de trabajo colaborativa para la creación y gestión de un proyecto de construcción cuyo objetivo es centralizar toda la información del proyecto en un modelo denominado gemelo digital que contenga información creada por todos sus agentes.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> Building Information Modeling (BIM) es una metodología de trabajo colaborativa para la creación y gestión de un proyecto de construcción cuyo objetivo es centralizar toda la información del proyecto en un modelo denominado gemelo digital que contenga información creada por todos sus agentes. Este método permite hacer el diseño de una estructura, planificar su construcción y su mantenimiento, así como ver actuaciones posteriores una vez concluida su vida útil. Si bien BIM está pensada para la edificación, se puede aplicar al diseño de parques tomando pequeñas partes del esquema principal, de manera que podrían hacerse los diseños integrales de parque considerando el diseño de viales, subestaciones y otras infraestructuras, dando lugar a planificaciones de obra y de mantenimiento, así como a una visualización de los costes. Las herramientas empleadas son las más habituales en la industria, principalmente Software Autodesk, como Infraworks para diseños preliminares, Revit para desarrollo de arquitectura, Robot Structural Analysis para el cálculo estructural, Civil3D para desarrollo de viales, o Navisworks para planificiación y mediciones. El BIM manager o Coordinador BIM es una de las piezas claves para el desarrollo, tanto en plazos como en calidad de los proyectos, por lo que cuenta con la experiencia necesaria y el conocimiento de los procesos y metodologías para que su día a día se centre en la gestión de manera eficaz. Para el análisis mediante el uso de software, será necesario el conocimiento de los elementos que se van a describir, ya sean arquitectónicos, estructurales o de servicios, es decir, una pared que contiene un acabado determinado, aislamientos y demás materiales concretos, deberían ser definidos por la persona que tenga conocimiento de ello, sin optar por las opciones que por defecto nos ofrecen los programas. Debido a esta necesidad de conocer la naturaleza y concepto de los distintos elementos, se implican también distintos expertos en elementos y/o estructuras, como arquitectos, ingenieros especialistas en estructuras o ingenieros especialistas en instalaciones (electricidad, abastecimiento de aguas, ventilación, gas, etc.). Asimismo, se cuenta con Modeladores BIM, especialistas que generarán toda la información que será transmitida a la siguiente figura del organigrama y que se encargan de plasmar en el modelo todos los requerimientos provenientes de los agentes anteriores. El equipo de trabajo es el responsable de establecer las planificaciones oportunas del proyecto y su desarrollo partiendo del estudio de recurso eólico que permite la localización de las turbinas, para posteriormente establecer viales, edificaciones auxiliares y otros elementos de una manera secuencial. Posteriormente se definirán actuaciones adicionales para el mantenimiento del emplazamiento. <h4>RESULTADOS </h4>A través de esta competencia es posible crear un “gemelo digital del emplazamiento con todo tipo de información” (coste, plazos, etc). <style="background-color: rgba(255,255,255,var(--bg-opacity));="" color:="" rgba(22,23,26,var(--text-opacity));="" font-size:="" var(--font-size);"="">De este modelo se extraen/generan datos a modo de planos, presupuestos planificaciones, planes de actuación etc., según las necesidades del cliente.</style="background-color:>

Aerodinámica en aerogeneradores

Diseño y optimización de elementos aerodinámicos de una turbina, desde la pala a la torre o la góndola

<h4>CONTEXTO</h4>Análisis y diseño funcional de componentes sometidos a fuerzas aerodinámicas, principalmente perfiles bidimensionales y palas tridimensionales. A partir de la normativa aplicada al diseño de aerogeneradores, se montan modelos de interés y se resuelven utilizando técnicas de CFD (Computational Fluid Dynamics). Después se posprocesan y se proponen modificaciones al diseño para cumplir los objetivos.El diseño y la optimización de elementos aerodinámicos, principalmente la pala, de un aerogenerador. Si bien las palas son los componentes más importantes y sensibles al comportamiento aerodinámico, también existen otros, como la torre o la góndola, susceptibles de ser analizadas desde este punto de vista. Centrándonos en las palas, se buscan geometrías que permitan aprovechar la mayor cantidad posible de la energía cinética del viento. Al mismo tiempo, se cumplen otros requisitos, como la reducción del ruido generado por la turbina o de las excesivas cargas aerodinámicas a las que se ve sometidas. <blockquote>El primer paso es modelizar la geometría, proporcionada en planos o en archivos 3D, a través de software CAD -como CATIA o SolidWorks. Después se definen los parámetros de simulación.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4>Se parte de los objetivos establecidos, teniendo en cuenta las limitaciones, tanto constructivas, como de montaje o de peso. A continuación, se estudia la normativa vigente, como la IEC 61400, así como el estado del arte en máquinas similares, y se comienza a trabajar en el modelo y los casos de carga. El primer paso es modelizar la geometría, proporcionada en planos o en archivos 3D, a través de software CAD -como CATIA o SolidWorks. Después se definen los parámetros de simulación: tipología de malla, domino fluido, modelo turbulento, si es transitorio o estacionario, tiempo de simulación, propiedades del fluido, etc. Una vez preprocesado el modelo, se pasa a la simulación, lo que precisa una gran capacidad de cálculo y el posible alquilar de servidores externos para alcanzar la potencia computacional requerida. Existe una gran variedad de solvers CFD disponibles y se elegirá el que mejor se adapte al tipo de simulación: OpenFOAM, Ansys Fluent, Star CCM+ o AcuSolve. Tras la simulación hay que procesar los resultados, analizando los parámetros de interés, como la sustentación del perfil, su resistencia u otros valores derivados, como los coeficientes de potencia o momento. Con softwares como META o EnSight se pueden analizar visualmente los resultados para comprender más fácilmente el comportamiento del modelo. Si los resultados inicialmente obtenidos no satisfacen los objetivos marcados, se proponen modificaciones sobre el modelo y se repiten los pasos anteriores iterativamente hasta cumplir las metas solicitadas. <h4>RESULTADOS</h4>Lo que se proporciona es la definición geométrica de los elementos estudiados, normalmente palas o perfiles, que respondan a sus demandas. Esto normalmente puede ir acompañado de un informe que recoja el comportamiento aerodinámico de los componentes analizados.

Desarrollo de plantas híbridas

Combinación de diferentes tecnologías renovables y de almacenamiento para optimizar el diseño y el tamaño con el fin de obtener el mejor rendimiento técnico y económico.

<h4>CONTEXTO</h4>El desarrollo de plantas híbridas es una capacidad en la que SOLUTE se ha involucrado fuertemente en los últimos años a raíz de la necesidad de descarbonización y del impulso de las renovables a nivel mundial, donde lleva desde su fundación realizando proyectos eólicos y fotovoltaicos. La hibridación de plantas renovables combina diferentes tecnologías de generación y almacenamiento de energía para que, optimizando el diseño y el tamaño de cada una de dichas tecnologías, se consiga en su funcionamiento conjunto el mejor rendimiento técnico y económico de las instalaciones, tanto de nueva creación como las que ya están en funcionamiento. <h4></h4><h4>EXPERIENCIA</h4>SOLUTE cuenta con más de 15 años de experiencia en energías renovables y la hibridación se está desarrollando más en los últimos tiempos debido al proceso de descarbonización y a la necesidad de aumentar la capacidad de suministro de las plantas.SOLUTE participa en todas las fases del proceso, desde las preliminares de dimensionamiento hasta las finales constructivas, apoyando a promotores, operadores y fabricantes.<blockquote>Análisis exhaustivo de la operación de las baterías, producción eólica y solar, y los precios de los mercados energéticos.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4>Se realizan análisis tecno-económicos en base a la combinación de las producciones energéticas de cada una de las tecnologías, permitiendo optimizar, tanto el tamaño y el diseño de las plantas como la operación de estas, mediante el análisis exhaustivo de la operación de las baterías, producción eólica y solar, y los precios de los mercados energéticos. El output final es un informe técnico con la solución óptima y el diseño más adecuado de la planta, donde se detallan todos los pasos realizados junto a la modelización y los resultados definitivos, incluyendo series temporales si se requiriera. <h4>RESULTADOS</h4>A través de esta capacidad se logra el diseño y el dimensionamiento óptimo de la planta junto con los resultados previstos de producción y la viabilidad económica del sistema.

Recurso eólico

Definición de un proyecto eólico en cualquier fase de su desarrollo para reducir la incertidumbre y facilitar al cliente los datos técnicos y financieros necesarios.

<h4>CONTEXTO</h4>SOLUTE cuenta con una amplia experiencia y capacidad técnica en estudios de recurso eólico (WRA) que permite definir adecuadamente un proyecto en cualquier fase de su desarrollo, basándose en la información disponible para reducir la incertidumbre en cualquiera de las etapas y aportar al cliente los aspectos técnicos y económicos necesarios. Según datos disponibles de viento y orografía, desarrollamos un modelo detallado del recurso eólico, tanto lineal como CFD (Computational Fluid Dymanics), a través del cual se realizan los procesos necesarios para configurar de manera óptima la mejor solución posible. El análisis del recurso eólico pretende definir las condiciones de viento en un parque eólico de forma óptima, minimizando la incertidumbre, para estudiar la producción energética en el parque, evaluar las cargas y asegurar la vida útil del emplazamiento, evitando así un diseño no óptimo o un layout inadecuado de los aerogeneradores, así como una posible selección errónea de las turbinas en función del viento calculado y otras condiciones ambientales.Los objetivos generales incluyen la optimización de los recursos energéticos del emplazamiento a través de una adecuada selección y colocación de la tecnología disponible para maximizar el LCOE (Levelize Cost Of Energy). Los procesos a tener en cuenta para alcanzar dicho fin son la medición de las condiciones de viento en el emplazamiento, la estimación del recurso eólico en el parque, la definición y optimización del layout, el cálculo energético y de incertidumbres para estudios premilinares y/o fases de financiación, así como las condiciones de viento en máquina para el estudio de cargas. <h4>EXPERIENCIA </h4>SOLUTE lleva cerca de 15 años enfocada en la estimación de cálculo de recurso eólico para diferentes stakeholders, como promotores, operadores y/o fabricantes. Participamos en el desarrollo de 1,5 GW/año de media gracias a las iniciativas de potencial eólico hasta fases finales de due diligence, incluyendo fases de prospección. Mediante el empleo de FUROW, nuestro software propio para el diseño completo del parque eólico, se realizan desde estudios de potencialidad hasta evaluaciones finales de ofertas públicas, tanto para clientes nacionales como internacionales, participando en todas las fases del proyecto: prefactibilidad para seleccionar la mejor posición para instalar el mástil meteorológico; campaña de medición de viento con mástiles meteorológicos, SODARs y LiDARs o cálculo del recurso eólico y evaluación energética.SOLUTE ha llevado a cabo proyectos no sólo en Europa sino también en muchos otros países del mundo. Ayudando a una gran variedad de tipos de clientes, como pequeños y grandes promotores, para estudios de prefactibilidad hasta grandes licitaciones; fabricantes de equipos (OEM), en apoyo de la venta de sus equipos y en el cálculo de la Evaluación de las Condiciones del Sitio (SCA) y el Análisis de Carga Mecánica (MLA), y propietarios y operadores de parques con múltiples servicios, como el análisis de las condiciones especiales meteorológicas, la previsión de la producción meteorológica y energética, la repotenciación y el análisis de causa raíz (RCA) entre otros. Para el análisis de los datos eólicos se utilizan varios programas informáticos, entre ellos herramientas internas y programas comerciales.<blockquote>El análisis del recurso eólico pretende definir las condiciones de viento en un parque eólico de forma óptima, minimizando la incertidumbre, para estudiar la producción energética en el parque, evaluar las cargas y asegurar la vida útil del emplazamiento.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> Se proporcionan múltiples alternativas, desde estudios preliminares del potencial eólico, al diseño y la gestión de campañas, incluyendo la estimación del recurso y su producción energética, incertidumbre o condiciones de viento en el parque. La herramienta principal es FUROW, software integral para desarrollo de proyectos eólicos, que abarca desde el tratamiento de datos de viento hasta el micrositting y análisis financiero, incluyendo el cálculo de recurso eólico, tanto lineal como CFD. SOLUTE desarrolla sus proyectos siguiendo los estándares de la industria, principalmente bajo las normativas de aplicación de MEASNET y IEC61400, y realiza los estudios de WRA partiendo de los datos medidos, por lo general mástiles meteorológicos de al menos un año de medida, aunque es capaz de elaborar estudios de potencial eólico previos sin la necesidad de torres meteorológicas en la zona. Posteriormente se selecciona el periodo de referencia, con el máximo de años completos de buena disponibilidad, para poder captar las tendencia y variaciones temporales del viento en el emplazamiento. Se extrapolan datos en puntos de medida a la altura de buje en todo el emplazamiento para conocer el viento a la altura deseada utilizando modelos lineales o modelos CFD (Computational Fluid Dymanics). Así se calcula la producción energética a largo plazo del parque y las condiciones de viento en la posición de las turbinas para poder realizar estudios de clase de la máquina. Las características y los requisitos de tipo técnico de las metodologías empleadas en energía eólica son muy variadas, por ello adaptamos conocimientos y capacidades en función del proyecto a realizar, para ofrecer siempre el mejor estudio posible en función de cada necesidad. <h4>RESULTADOS</h4> Gracias a esta capacidad se obtiene la definición óptima del proyecto de energía eólica para aportar al cliente los indicadores necesarios que permitan analizar y potenciar la viabilidad técnica y económica de la iniciativa, maximizando así la generación de beneficios.

Análisis Causa Raíz (RCAs) de componentes del aerogenerador

Análisis de la causa raíz de la rotura o el fallo de componentes del aerogenerador, como palas, rodamientos o multiplicadoras.

<h4>CONTEXTO</h4> Mediante el análisis de la causa raíz de los defectos en los componentes de la turbina, que SOLUTE lleva realizando desde 2017, se identifica el factor responsable del fallo, reduciendo así el riesgo de réplica a futuro a través de la evaluación de distintos aspectos de la máquina, como la fabricación, las cargas, la operatividad, el mantenimiento o las condiciones meteorológicas a las que se ve sometido el aerogenerador. A través de la evaluación de datos de SCADA, informes de inspección, reparación o de realización de ensayos de materiales , tanto destructivos como no destructivos, permite averiguar la causa del fallo de componentes concretos, como palas, rodamientos o multiplicadoras. Así se detecta si se trata de errores generalizados o puntuales y si se pueden corregir a través de medidas activas. Además, facilita hallar la responsabilidad para determinar quién debe asumir los costes derivados del fallo del componente, que puede ser el fabricante, el mantenedor o la aseguradora. Con esta capacidad se trata de evitar, en la medida de lo posible, la repetición de fallos en componentes para minimizar los gastos de operación y mantenimiento del parque mediante acciones recomendadas que solventen el problema. <h4>EXPERIENCIA</h4> SOLUTE lleva desde el 2017 trabajando para clientes en la evaluación de fallos de diferentes componentes, como palas o multiplicadoras. Adicionalmente, la compañía dispone de un amplio conocimiento en el sector eólico, abarcando la física de los aerogeneradores, su comportamiento estructural, la operación y mantenimiento, sistema de control, casos de carga, fabricación, etc. Conceptos sobre los que se basa la capacidad de análisis de causa raíz especifica de este sector. Por extensión, este know-how es aplicable a aquella industria cuya maquinaria contenga elementos rotativos, componentes de metal o de material compuesto, como la industria papelera, de automoción, ferroviaria o aeronáutica, siendo susceptible de la aplicación de análisis de causa raíz a componentes, similar al realizado para eólica por nuestros ingenieros. <blockquote>Teniendo en cuenta los datos de SCADA, se evalúa, tanto el comportamiento operacional de la máquina como las condiciones medioambientales en el instante del siniestro, siguiendo la normativa IEC 61400-1.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> Se solicita al cliente información acerca del fallo en cuestión y qué condiciones había en el momento de la incidencia, como datos de SCADA durante y antes del fallo, alarmas, informes de inspección y reparación. Con esta información, se realiza una visita a parque o al emplazamiento donde se encuentren los restos siniestrados para un análisis visual inicial, con toma de fotografías incluida, y para una posible extracción de muestras, mediante empleo de radial, que permita hacer ensayos (mecánicos, con microscopio electrónico de barrido, de transición vítrea…) para valorar el estado y la resistencia de los diferentes materiales. Además, teniendo en cuenta los datos de SCADA, se evalúa, tanto el comportamiento operacional de la máquina como las condiciones medioambientales en el instante del siniestro, siguiendo la normativa IEC 61400-1. En base a la amplia experiencia con la que cuenta SOLUTE en el campo de la energía eólica, respecto a propiedades de materiales, métodos de fabricación, recurso eólico, cálculo de cargas o funcionamiento de las máquinas, es posible identificar defectos constructivos, de diseño u operacionales en las diferentes partes de la turbina y realizar un informe en el que conste la causa raíz de dicho fallo para, de esta forma, tratar de minimizar su recurrencia. <h4>RESULTADOS ESPERADOS</h4> Con esta solución, se busca identificar el causante del fallo del componente y aportar una propuesta de medidas mitigadoras que eliminen o reduzcan los efectos de estos errores y su reproducción en un futuro, así como también identificar responsabilidades del fallo para su posterior reparación económica al propietario del aerogenerador.

Dimensionamiento y análisis de engranajes

Competencia clave en el desarrollo de maquinaria cuya metodología permite seleccionar el engranaje correcto para la aplicación, así como definir idóneamente parámetros, materiales y cargas.

<h4>CONTEXTO</h4>El diseño y análisis de resistencia de engranajes es clave en el desarrollo de maquinaría en diferentes sectores productivos. Para su correcta realización, es preciso utilizar una metodología que incluye seleccionar el tipo correcto de engranaje para la aplicación, definir sus parámetros geométricos, el material adecuado y las cargas aplicadas. En el proceso se emplea la norma ISO 6336 que contempla el cálculo de la resistencia mecánica y software CAD y FEM como herramientas para la elaboración de planos de fabricación y simulaciones de validación de diseño, respectivamente. Se trata de casos tanto de componentes nuevos como de otros ya fabricados. SOLUTE posee experiencia específica en el sector eólico del análisis de resistencia de engranajes fabricados realizando competencias de ingeniería inversa. Este conocimiento se puede trasladar a otros ámbitos para determinar la vida útil de engranajes usados en otras máquinas o dispositivos.Los engranajes son una parte fundamental en el funcionamiento de máquinas en muchos sectores industriales pues sirven para transmitir potencia en una amplia variedad de aplicaciones sin permitir deslizamiento entre los ejes acoplados, lo cual los hace muy eficientes y extensamente utilizados. Mediante el uso de engranajes se logra ajustar el par y la velocidad requeridos en los ejes de transmisión (paralelos o cruzados) de diversos dispositivos y maquinarias de forma continua y confiable. Con el diseño y análisis de resistencia de engranajes se persigue cumplir con todos los requisitos de diseño de la aplicación deseada, lo cual incluye el uso del tipo de engranaje adecuado (de dientes rectos, helicoidales, cónicos), los parámetros geométricos (dimensiones, relaciones de transmisión), así como la resistencia óptima para las condiciones de operación (material, cargas, velocidad de paso). También es posible evaluar un diseño ya existente para la realización de ingeniería inversa, y de esa manera obtener sus parámetros y evaluar su resistencia mecánica. <h4>EXPERIENCIA </h4>Dentro de los grupos de interés destacan las empresas del sector industrial, automotriz y eólico, pues en sus procesos productivos poseen maquinarias tales como reductoras (ejes paralelos o planetarios), sistemas piñón-cremallera, coronas de orientación, diferenciales, entre otras aplicaciones. SOLUTE ha desarrollado esta capacidad especialmente en el sector eólico, aplicando la ingeniería inversa en coronas de rodamientos de pala y logrando determinar la resistencia de engranajes bajo nuevas condiciones de operación permitiendo realizar una previsión de su vida útil. <blockquote>El diseño de los engranajes se fundamenta en la normativa ISO 6336 y en los casos que se requiera en las normativas de la American Gear Manufacturers Association (AGMA). </blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>El diseño de los engranajes se fundamenta en la normativa ISO 6336 y en los casos que se requiera en las normativas de la American Gear Manufacturers Association (AGMA). Para el diseño 3D y análisis cinemáticos se usa SOLIDWORKS y para evaluar la resistencia mecánica, el software de elementos finitos OPISTRUCT (ALTAIR) o ANSYS. Un primer paso es definir el tipo de engranaje (o pareja de engranajes) y los parámetros geométricos del mismo (módulo, número de dientes) en función de la aplicación. Se debe considerar también en el proceso el tipo de perfil de diente requerido (ángulo de contacto), el número mínimo de dientes para evitar interferencia, el espacio disponible, la velocidad de operación, entre otros factores. Le sigue el análisis de resistencia mecánica, donde se obtienen las fuerzas de contacto en los dientes del engranaje con las condiciones de operación (potencia de entrada) y se lleva a cabo la selección del material adecuado junto con sus propiedades. Las tensiones de contacto y en raíz del diente se obtienen aplicando los factores de cálculo de la ISO 6336, las cuales se contrastan con el límite admisible del material aplicando una teoría de criterio de fallos (Von Mises). Finalmente se valida el resultado con una simulación por elementos finitos. Las características y los requisitos de tipo técnico en el diseño y la validación de engranajes pueden variar dependiendo de la aplicación, por tanto, adaptamos los conocimientos y las capacidades en función del proyecto a realizar, para ofrecer el mejor estudio posible adecuado a la necesidad. <h4>RESULTADOS </h4>El resultado del análisis se muestra en un informe de cálculo con toda la información del engranaje o conjunto de ellos, necesarios para la fabricación (planos de fabricación) y/o validación de su uso para una aplicación en particular (cálculos, simulaciones).

Diseño y certificación de cimentaciones para aerogeneradores

Incluye cimentaciones tipo losa superficial con jaula de pernos o con virola de acero, cimentaciones de costillas y diversos estudios preliminares con soluciones prefabricadas y pilotadas.

<h4>CONTEXTO</h4>Tanto para la construcción de un parque de aerogeneradores como para la venta de nuevas tecnologías de cimentación, es necesario el diseño y, en ciertas ocasiones, la certificación del diseño de las cimentaciones a utilizar. En los últimos años, SOLUTE ha desarrollado numerosos proyectos de cimentación, lo que le aporta una gran solidez en sus diseños, dándole además credibilidad a la hora de acometer el proceso de certificación. La metodología para el cálculo de cimentaciones se ha desarrollado activamente, lo que permite hacer análisis de estabilidad y estructurales, tanto de los elementos generales como singulares, en los plazos demandados por la industria.SOLUTE cuenta con un equipo de ingeniería civil especializado en el cálculo estructural con amplia experiencia en el diseño de cimentaciones de aerogeneradores. El portfolio de trabajos realizados por SOLUTE contempla cimentaciones tipo losa superficial con jaula de pernos o con virola de acero, cimentaciones de costillas y también incluye soluciones prefabricadas y pilotadas. En lo que se refiere a la certificación de las cimentaciones, SOLUTE cuenta con una metodología desarrollada para la obtención de las certificaciones que ha sido consensuada en cada caso, tanto con el cliente como con el organismo certificador. De esta manera, se dispone de una amplia gama procesos y documentación estandarizados que son de utilidad a la hora de dar fluidez al proceso de certificación, permitiendo acometer el proceso en los plazos establecidos. De esta manera, se consigue dar respuesta a las dos peticiones que establece el cliente. Por un lado, un diseño de cimentación válido y eficiente y, por otro, la obtención de un certificado que supone un sello de garantía a la hora de ofrecer los diseños a terceras partes. <h4>EXPERIENCIA </h4>Los principales clientes interesados en este tipo de estudios son las constructoras que han adquirido una tecnología de aerogeneradores y necesitan apoyo a la hora de definir la cimentación o pequeñas ingenierías que han desarrollado nuevos tipos de cimentaciones y necesitan la obtención de un certificado que les aporte mayor visibilidad en el mercado. En ambos casos, SOLUTE cuenta con proyectos de reciente realización en los que se ha definido en tiempo y plazo la cimentación para su construcción o bien para su certificación. <blockquote>Las herramientas de trabajo empleadas serán principalmente los modelos de cálculo realizados software software de FEM especializado como es SAP2000 (CSI), así como el software de cálculo seccional FAGUS (CUBUS).</blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>El análisis de las cimentaciones realizado en SOLUTE se basa en la aplicación de la normativa habitual de la industria de los aerogeneradores y el cálculo estructural, tanto a nivel nacional como internacional. Las principales normativas utilizadas para llevar a cabo el proceso de certificación de una forma solida son: • GL Guideline for the Certification of Wind Turbines, Edition 2010 • IEC 61400-1 Ed.3. Design requirements. • IEC 61400-22. Conformity testing and certification • Eurocódigos: EN1990, EN1992 y EN 1997 • DNVGL-ST-0126 • EHE08 • CEB-FIP Model Code 1990 • Guía de cimentaciones en obras carretera. Secretaría General de Carreteras.Ministerio de fomento. Gobierno de España. • Guidelines for Design of Wind Turbines. Second edition - DNV/Risø. Las herramientas de trabajo empleadas serán principalmente los modelos de cálculo realizados mediante el software  FEM especializado, como es SAP2000 (CSI), así como el software de cálculo seccional FAGUS (CUBUS). En lo que se refiere al postproceso de los resultados de la modelización y el tratamiento de datos, se han desarrollado herramientas propias utilizando Microsoft Excel. La metodología seguida para el proceso de cálculo de una cimentación se centra en comprobar el funcionamiento global de la estructura y en la definición de los elementos particulares para que dicho comportamiento sea real. Esta metodología contempla el estudio de estabilidad de la estructura, teniendo en cuenta las condiciones del terreno y las cargas provenientes del aerogenerador; el análisis en estado límite último, servicio y fatiga de los elementos generales de la estructura, así como la definición y el análisis estructural de los elementos singulares que pudiera tener la cimentación, incluyendo la conexión con la torre del aerogenerador. Asimismo, el sistema conlleva la elaboración de una documentación acorde a los requisitos del organismo certificador, principalmente compuesta por documentos que respalden los cálculos realizados y planos con la definición de la geometría, la armadura y otros elementos con los que pudiera contar la estructura. En lo referente a los estudios de las cimentaciones existentes en los que se han encontrado algún tipo de fallas o sobre las que se pretende realizar modificaciones (comprobaciones de pernos bajo nuevas cargas, análisis de fisuración del hormigón, etc), el procedimiento seguido se centra en la simulación de las condiciones existentes (geometría, cargas y geotecni) a través de modelos FEM para seguidamente postprocesar los resultados y realizar la evaluación del armado, secciones de hormigón y comprobaciones relativas a la conexión (jaula de pernos, virola o tendones de postesado). En función de las necesidades del cliente, se realiza el asesoramiento tras entrega de planos mediante adaptaciones de la solución y las posibles modificaciones en obra. <h4>RESULTADOS</h4>Definición óptima de todos los elementos de la cimentación mediante la documentación y los planos apropiados, de forma que permitan la obtención de la certificación por parte del organismo acreditado para ello.

Datos meteorológicos históricos para recurso eólico y solar

Desarrollo de estrategias propias del Dynamical Downscalling para ofrecer toda una gama de datos meteorológicos históricos de diferente naturaleza.

<h4>CONTEXTO</h4> Desarrollo de estrategias propias del denominado Dynamical Downscalling, con objeto de proveer una amplia gama de productos meteorológicos que ayuden a la caracterización climática de emplazamientos eólicos y solares. Desde los denominados “atlas de viento y radiación”, normalmente con resoluciones horizontales de 3-1 km, hasta datos tabulares y largas series temporales generadas con modelos LES (Large Eddy Simulation), el equipo de meteorología y modelización numérica de SOLUTE trabaja para reducir la incertidumbre asociada a estos datos. Nuestros productos pueden ser utilizados para fines muy específicos, como la estimación de régimen de vientos extremos, datos concretos para proyectos de recurso eólico y solar, condiciones de engelamiento promedio en turbinas eólicas, etc. A partir de datos de reanálisis de modelos globales (ERA5, MERRA2, CFSR), y gracias al manejo y ejecución masiva del modelo WRF (Weather Research and Forecasting), tras progresivos ciclos de cálculo y validación, se logra la reconstrucción de series históricas de las distintas variables meteorológicas. Cambiando la resolución espacial y las aproximaciones realizadas en cada configuración del modelo WRF, se construyen diferentes productos, que asesoran y guían de manera exhaustiva durante las diferentes fases de un proyecto de recurso eólico/solar. De esta forma, es posible ofrecer al cliente información meteorológica histórica de calidad a través de diferentes modelos, algoritmos y herramientas. <h4>ENFOQUE</h4> Los clientes potenciales de esta capacidad son consultoras que se dediquen a hacer ingeniería de proyecto eólico, promotores u otras empresas que acumulen diferentes pasos durante las fases tempranas de un proyecto en parque eólico/ solar. SOLUTE tradicionalmente ha trabajado como consultora técnica para esta tipología de empresas desde hace aproximadamente una década. Este inventario de datos vendría a completar nuestros servicios de prospección eólica. <img src="/project/media/entries/projects/windenergy/datos-meteorologicos-para-recursos-eolicos-y-solares/grupo-2otro.png" alt=""> <h4>METODOLOGÍA</h4> Las herramientas utilizadas son el modelo numérico de área limitada Weather Research and Forecasting (WRF), el lenguaje de programación Python y visualizadores georefenciados QGIS y ARCGIS. El equipo cuenta con competencias técnicas específicas y tiene conocimiento en el uso de modelos numéricos como WRF, modelización mesoescalar, manejo de datos de modelos globales en formato .grib2, experiencia profunda en Python para el tratamiento de datos y técnicas de validación de predicciones. La modelización atmosférica requiere de un completo conocimiento de diferentes materias, desde la dinámica atmosférica hasta la configuración de modelos LES (Large Eddy Simulation), pasando por meteorología sinóptica, dinámica de mesoescala, modelización numérica del tiempo, validación de predicciones, incertidumbre de los modelos numéricos, Python o Meteorología para parques eólicos. En cuanto a los requisitos técnicos, es preciso el almacenamiento, tanto para la descarga de los datos de reanálisis (ERA5, MERRA2 y CFSR) como para las simulaciones propias. El volumen computacional para configurar estos servicios, el cálculo de los tests de sensibilidad, la generación de los datos y su validación sistemática es ingente. El output final se resume en los siguientes productos/servicios desarrollados por SOLUTE: <ol><li>MWM (Mesoescale World Mapes), mapas de condiciones medias de velocidad del viento, dirección, temperatura, humedad y densidad a diferentes alturas (10,20,30,40,50,80,100 y 120) en una cuadrícula de 9 km de resolución obtenidos a partir de modelos de mesoescala. </li><li>HMWM (High Resolution Mesoescale World Map) es un servicio para proporcionar datos de mesoescala con 3 km de resolución para las fases iniciales de estimación del recurso eólico, disponibles tanto para estudios en tierra como en alta mar. </li><li>WindPointTab es un producto que contiene información meteorológica histórica, obtenida de la ejecución de modelos de alta resolución, para cada sitio en formato tabular. Existen dos versiones de este producto en función de la metodología utilizada en cada una. </li><li>GTSS (Global Time Series), SOLUTE, ofrece este producto en formato serie temporal, el cual parte del modelado WRF de 3km y cuenta con la velocidad y dirección del viento, temperatura y presión; la zona horaria seleccionable para que coincida con la marca de tiempo de las mediciones; las variables de estabilidad atmosférica (RMOL y Richardson Number) y los datos base seleccionables de ERA5, MERRA2 y CFSR. </li><li>HMaps, resultado de la optimización de un modelo WRF-1km de 20 años y la posterior reducción de los datos a una malla de 100 metros que contiene variables meteorológicas (y no meteorológicas) clave para cualquier estudio de recurso eólico. </li><li>IcingLab contiene información fundamental sobre las condiciones históricas de formación de hielo en aerogenerador para una determinada región. Las condiciones de formación de hielo pueden atender a diferentes factores como la lluvia helada (hidrometeoro líquido que se congela al entrar en contacto con una superficie sólida) o las condiciones ambientales de formación de hielo, temperaturas inferiores a 0º y alto contenido de humedad. </li><li>Wind-LES: El equipo de modelado atmosférico de SOLUTE ha implementado diferentes estrategias para desarrollar modelos LES (Large Eddy Simulations) específicos para ubicaciones concretas basados en la implementación del software libre WRF. Los datos obtenidos gracias a este modelado son especialmente útiles durante las fases avanzadas de un proyecto de recurso eólico. En diferentes partes de este tipo de proyectos, es fundamental contar con datos LES cuya calidad interviene en diferentes procesos: Metodologías MCP (Measure Correlate Predict), para llenar los vacíos en la serie de datos medidos, para proyectos en los que no hay datos medidos, así como correcciones a largo plazo de la energía bruta calculada.</li></ol> <h4>RESULTADOS</h4> Con este set de productos, SOLUTE se configura como proveedor de datos meso-microescalares, aprovechando sus capacidades en la modelización meteorológica y su buen posicionamiento dentro del sector eólico. Para alcanzar esta meta ha sido preciso configurara un sistema de cálculo escalable y flexible, gracias al acuerdo con proveedores de cálculo in cloud. <h4>OTROS USOS Y APLICACIONES</h4> Los procesos de caracterización climatológica requieren contar con amplias bases de datos históricas de las condiciones meteorológicas locales (temperaturas promedio, régimen pluviométrico, etc.). En multitud de ocasiones no es posible acceder a las observaciones de estaciones meteorológicas automáticas o estas no son suficientemente representativas a nivel local. Las largas series mesoescalares son, en estas situaciones, la alternativa natural. SOLUTE, a través de sus productos meso-microescalares y gracias a la accesibilidad conseguida con su nueva API REST, garantiza a sus clientes una fuente fiable de datos con los que conocer la climatología local. Otros sectores como la agricultura se benefician también de estos datos.

Generación de modelos aeroelásticos por ingeniería inversa

Combinamos la experiencia con el conocimiento técnico específico de ingeniería inversa para generar un modelo aeroelástico sin los datos proporcionados por el constructor.

<h4>CONTEXTO</h4> SOLUTE combina la experiencia en la creación de modelos aeroelásticos de turbinas para fabricantes, con el conocimiento de las técnicas específicas para poder llevar a cabo el proceso de ingeniería inversa para la generacion del modelo aeroelástico sin los datos proprocionados por el constructor. Se parte de una situación en la que no se cuenta con planos, especificaciones técnicas, propiedades de materiales o la lógica de control del aerogenerador. En estos casos, se recurre a escaneos, investigación de las especificaciones técnicas de los componentes, mediciones y observación de los datos de SCADA para deducir el comportamiento de la máquina y sus propiedades mecánicas. Todo esto va orientado a obtener cargas aerodinámicas de la turbina con el objetivo de extender su vida útil o realizar análisis de componentes que requieran modificaciones de diseño al presentar una defectología recurrente. La generación de modelos aeroelásticos por ingeniería inversa surge ante la necesidad de definir este tipo de modelos físico-matemáticos de alta fiabilidad con un precio probablemente más competitivo respecto al coste que marca el fabricante, que además no suele estar dispuesto a facilitar los modelos aeroelásticos a clientes por razones estratégicas. El problema que se soluciona es la falta de cargas en el aerogenerador que suele padecer los propietarios de las máquinas, para poder realizar cualquier tipo de cálculo mecánico estructural, con el fin de lograr hacer estudios que permitan prolongar el funcionamiento de sus parques más allá de los años para los que estaban diseñados, así como también desarrollar estrategias de mantenimiento especificas a las particularidades de cada componente que hagan posible un mayor ahorro de costes en operación y mantenimiento. <h4>EXPERIENCIA</h4> SOLUTE crea y trabaja con modelos aeroelásticos para fabricantes en desarrollo de turbinas desde el 2010-2011 aproximadamente. El proceso de ingeniería inversa ya se ha desarrollado y aplicado internamente para un proyecto de I&D que ha permitido asentar y madurar las técnicas a aplicar. <blockquote>Se utilizan escáneres de alta precisión, como el BLK360 de Leica, para definir las geometrías de los principales componentes y estructuras, como la pala o el bastidor, con Cyclon como software que procesa los escaneos.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> El software aeroelástico que se emplea más habitualmente es GH Bladed y Gencas, una herramienta desarrollada por SOLUTE que define ágilmente los casos de carga en base a la norma IEC61400-1. Se utilizan escáneres de alta precisión, como el BLK360 de Leica, para definir las geometrías de los principales componentes y estructuras, como la pala o el bastidor, con Cyclon como software que procesa los escaneos. Mediante mediciones manuales, como el medidor de espesores por ultrasonidos y el medidor de distancias por láser, se obtienen las características geométricas de la torre. Además, con SOLIDWORKS, se lleva a cabo la reconstrucción 3D de la nacelle para la obtención de las masas y centros de gravedad de los diferentes componentes. Asimismo, a partir del FEM de la pala, previamente escaneada, se obtiene su distribución de masas y rigideces con BECAS (Beam Cross section Analysis Software), desarrollado por la Universidad Tecnológica de Dinamarca (DTU). Partiendo de la geometría de dicha pala, se obtienen los perfiles aerodinámicos y, a través del OpenFOAM, sus coeficientes aerodinámicos. Con Simulink, se establece el sistema de control del aerogenerador en base a datos de SCADA y si se requiere mayor precisión en el sistema de control, es posible realizar monitorización de datos operacionales. Toda la información recopilada es la base para la consecución de los parámetros que definirán la turbina en un modelo aerolástico en GH Bladed. RESULTADOS Los resultados esperados son un modelo aeroelástico del aerogenerador en GH Bladed, así como el informe de parámetros empleados en la generación de dicho modelo y el informe de un loop de cargas en base a la normativa IEC64100-1.

Diseño, optimización y certificación de componentes de la turbina

Análisis estructural de los componentes de un aerogenerador para verificar su integridad y supervivencia al histórico del funcionamiento previsto.

<h4>CONTEXTO </h4>Los componentes de aerogenerador deben analizarse estructuralmente para verificar su integridad y supervivencia al histórico de funcionamiento previsto. La metodología del análisis requiere de un nivel avanzado de modelización matemática y un alto grado de detalle para poder ofrecer resultados válidos. SOLUTE realiza estos análisis, asegurando la vida estructural de los componentes del aerogenerador, desde la pala hasta la estructura de cimentación. La industria eólica diseña y desarrolla continuamente nuevas máquinas en el marco de la búsqueda de una mayor eficiencia energética y económica que impulsen el crecimiento de la cuota de este tipo de energía. Es de vital importancia en el desarrollo de un nuevo aerogenerador asegurar su integridad estructural, tanto del conjunto como de cada una de sus partes y uniones mecánicas, pues se trata de una máquina rotativa sometida a cargas de considerable magnitud. El proceso de certificación ante entidades acreditadas al que debe someterse cada nueva máquina asegura que sea así y establece unas pautas precisas para el análisis previo a la ejecución de la experimentación con prototipos con objeto de verificar los resultados. <h4>EXPERIENCIA </h4>SOLUTE colabora con frecuencia y se implica de manera directa con los OEMs (Fabricantes de Equipo Original) líderes del mercado internacional en nuevos desarrollos. Asimismo, lo hace también con propietarios de parques que, sin ser dueños de la tecnología, desean acceder al plano de conocimiento de comportamiento estructural para gestionar acciones de O&M y extensión de vida. <blockquote>Los modelos FEM deben ser alimentados por las cargas mecánicas para los diversos escenarios contemplados por la norma y que son obtenidos previamente mediante el cálculo con modelos aeroelásticos del aerogenerador. </blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>El análisis se realiza mediante herramientas CAE (cálculo asistido por computación) empleando el Método de los Elementos Finitos (FEM) y complementado con cálculo analítico. Para llevar a cabo estos cálculos se emplean códigos FEM comerciales (ANSYS, OPTISTRUCT, PAMCRASH) sobre los que, aún con diferencias por su origen, prevalecen las normas de buena práctica en modelado, los criterios de analistas expertos y la base de una amplia experiencia. Se deben crear modelos de distinta magnitud en función del papel estructural que desempeña el componente que es objeto de análisis: la escala varía así desde modelos globales, muy amplios, conteniendo toda la Nacelle e incluso la torre, pero con menor discretización por economía computacional, hasta submodelos de detalle para secciones de una parte que permiten una mayor precisión del valor y localización. Los modelos FEM deben ser alimentados por las cargas mecánicas para los diversos escenarios contemplados por la norma y que son obtenidos previamente mediante el cálculo con modelos aeroelásticos del aerogenerador. Los cálculos FEM permiten extraer el estado tensional para casos de extrema y también de fatiga, con el objetivo de que se pueda asegurar no sólo la supervivencia ante dichos eventos extremos, sino a lo que aún tiene mayor relevancia: asegurar la vida a fatiga estructural de cada componente y unión por la duración prevista. Esto es posible por el carácter determinístico propio del cálculo de las cargas mecánicas, que dan una información de la evolución el tiempo. Así el postproceso de fatiga combina el estado tensional con su variación histórica para contrastar con las propiedades del material y determinar mediante la regla de Miner el daño acumulado en el intervalo de tiempo considerado. Los modelos suelen incluir aspectos avanzados como la no-linealidad en la transmisión de carga por los contactos friccionales presentes (rodamientos, uniones atornilladas), y la precarga o pretensión de montaje de las uniones atornilladas de alta capacidad (buje a pala, buje a eje, sistema de yaw, etc.). Este análisis sigue rigurosamente procedimientos exhaustivos con altos estándares que exigen las entidades certificadoras (DNV-GL, TÜV) para la certificación de la nueva máquina. Se aseguran así de la fiabilidad y precisión de los resultados, lo que es una muestra del rigor del método y proceso. En el proceso de análisis estructural, se aplica además de la normativa eólica específica (IEC-61400), normativa de análisis estructural (VDI-2230, Eurocode 3), y guías específicas de las certificadoras (DNVGL-ST-0361…). <h4>RESULTADOS </h4>Las tareas CAE ejecutadas durante la fase de desarrollo permiten adoptar, de una manera muy dinámica, alternativas de diseño o conceptual frente a resultados insatisfactorios, o por otro lado la optimización en coste de las piezas que ya logren el rendimiento estructural esperado. Además, los modelos FEM permiten conocer más allá del resultado último de los objetivos estructurales, aportando a una comprensión general del comportamiento estructural, del papel de cada parte en el conjunto de la estructura, del conocimiento del camino de las cargas y su distribución, así como de la sensibilidad a los cambios. En definitiva, a un mejor y más profundo conocimiento de la máquina, sus estructuras y componentes como base sólida para la toma de decisiones que orienten eficazmente en la fase de desarrollo.

Utillaje para manipulación y transporte en eólica

Ideación de elementos y montajes para garantizar la instalación y el transporte en múltiples escenarios de importante exigencia que se dan en el sector eólico.

<h4>CONTEXTO</h4>La industria eólica precisa de un apropiado diseño de utillajes de diversa tipología para emplearlos en operaciones de manipulación de componentes y conjuntos. Se trata de elementos y montajes ideados para garantizar la instalación y transporte en los numerosos escenarios de importante exigencia que se dan en el sector. A través de la ideación inicial, se define el diseño y el cálculo previo al desarrollo de cada utillaje, acompañado de una verificación estructural por simulación mediante elementos finitos, aproximaciones analíticas y otros complementarios según el caso. En SOLUTE, llevamos más de un lustro dedicados a esta área de conocimiento para grandes clientes.La industria eólica precisa manipular componentes estructurales y de maquinaria de una elevada magnitud, que además deben instalarse en lugares remotos. En los escenarios en los que pueden discretizarse su recorrido, aparecen múltiples y diversos casos en los que concurren importantes exigencias de operabilidad, logística, costes y otros factores más que influyen notablemente y han de tenerse en cuenta. Sintetizando, el desarrollo de utillaje tiene dos partes: una de concepción del diseño de este y otra del cálculo estructural y dimensionado detallado hasta su definición completa para su fabricación y montaje. El fin último es lograr el correcto transporte e idónea manipulación para no dañar los componentes y facilitar las operaciones. <h4>EXPERIENCIA </h4>SOLUTE ha abordado proyectos variados de desarrollo de utillaje para diferentes actores del sector eólico, fundamentalmente centrados en el transporte y la manipulación. Desde 2016, hemos aportado nuestras capacidades en este tipo de iniciativas, implicados en distintos grados: desde la colaboración, aportando sólo diseño o cálculo, hasta servicios integrales con una definición completa. <blockquote>Con herramientas de diseño comerciales (CATIA, NX, SOLIDWORKS) se aborda un proceso de diseño que va desde las primeras concepciones hasta la documentación para fabricación y montaje.</blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>El desarrollo de utillaje implica una recopilación exhaustiva de las condiciones de contorno en que se define la operación o escenarios a considerar. Con herramientas de diseño comerciales (CATIA, NX, SOLIDWORKS) se aborda un proceso de diseño que va desde las primeras concepciones hasta la documentación para fabricación y montaje. A lo largo de estas tareas, es importante en muchas ocasiones mantener un flujo de información constante con otros actores implicados para retroalimentar el trabajo con sus aportaciones. En una fase en paralelo, y habitualmente algo más retrasada, se lleva a cabo la verificación estructural del utillaje. Esta se hace con la metodología más adecuada según se requiera: las situaciones más sencillas podrán gestionarse con cálculos analíticos, mientras que, en casos más complejos, deberán construirse modelos FEM no-lineales que arrojen resultados de suficiente precisión de una manera ágil. Tanto en el diseño como en el cálculo es de esperar cierta iteración para optimizar los numerosos parámetros que se están definiendo y mejorar así tanto los costes como la operatividad. Para la verificación estructural, se observa siempre la normativa más adecuada al objeto del análisis. En general se parte de la normativa de las máquinas eólicas de IEC-61400, pero es común acabar en otra más específica. RESULTADOS El cliente suele recibir un diseño completo acompañado del informe de cálculo que lo verifique, documentado con planos de fabricación y montaje.

Diseño de viales y accesos

Capacidad que define y resuelve el acceso para el montaje y mantenimiento de los diferentes componentes de los parques eólicos.

<h4>CONTEXTO</h4> Para el acceso a los parques eólicos y fotovoltaicos es necesario el desarrollo preliminar del trazado de los viales internos minimizando los movimientos de tierras. Por ello, se lleva a cabo el desarrollo de planos de planta, perfiles longitudinales, perfiles transversales y definición de plataformas, además de mediciones del movimiento de tierras. Adicionalmente se pueden requerir simulaciones de maniobras de los vehículos de transporte de palas, grúas y tramos de torre sobre los viales internos del parque eólico. SOLUTE ha trabajado en el desarrollo de diseño preliminar de sendos parques hibrido de Amaltea y Collada en Extremadura. Los parques eólicos y fotovoltaicos suelen encontrarse en zonas de difícil acceso que deben comunicarse con la red general de carreteras para poder llevar a cabo el transporte de cada uno de los elementos que componen dichas instalaciones. Este transporte no es un transporte ordinario, ya que los diferentes elementos que se deben mover son de grandes dimensiones y en muchas ocasiones es el tamaño de los componentes los que determinan las características del trazado general. Principalmente se dispondrá de las posiciones de los aerogeneradores, generándose un trazado de los viales de acceso que conecte las vías principales con los aerogeneradores y parque fotovoltaico, siguiendo las especificaciones de los equipos de los distintos fabricantes. Esto llevará asociadas una serie de limitaciones de pendientes, radios de curvatura, anchos, etc., que serán tenidas en cuenta, junto una atención especial a los movimientos de tierras, de manera que estos se realicen de la forma más equilibrada posible. Una vez definido el trazado, se llevará a cabo la elaboración de planos de planta, perfiles longitudinales, perfiles transversales, y otros posibles detalles como son las plataformas o las posibles cimentaciones a utilizar. Dispuesto el trazado con los requisitos de los fabricantes, se lleva a cabo el estudio de maniobras de los vehículos, en caso de que sea necesario para estudios especiales de acceso de determinados vehículos. Junto con el desarrollo de viales, se llevará a cabo, tras el análisis por parte de un ingeniero eléctrico, de la localización de las diferentes líneas eléctricas, bien aéreas, bien soterradas, disponiéndolo en los planos. Con todo el trabajo realizado, quedaría definido y resuelto el acceso para el montaje y mantenimiento de los diferentes componentes de los parques. <h4>EXPERIENCIA</h4> Desde 2019, SOLUTE ha llevado a cabo proyectos de inserción de viales en parques híbridos localizados en España y en el extranjero. <blockquote>Un diseño óptimo del trazado de un parque eólico o solar requiere utilizar software avanzado de apoyo para minimizar los movimientos de tierras.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> Para el desarrollo del proyecto se llevarán a cabo la localización de aerogeneradores y de las restricciones del cliente, tanto geográficas, como parcelarias o de otra índole. También se definirá la sección tipo a utilizar y se realizará el encaje en planta y alzado del eje de trazado de los viales, de acuerdo con los criterios establecidos por los fabricantes de aerogeneradores. Igualmente, se estudia el drenaje, la localización y el diseño de actuaciones relacionadas. Por otro lado, se procede al diseño y a la localización de plataformas, así como a la localización de zanjas, líneas aéreas, redes de comunicaciones y definición de las mismas en planta, y alzado y sección transversal. Finalmente, se elaboran la memoria, los planos y las mediciones. Para el desarrollo de todos estos pasos es necesario el conocimiento y uso de las herramientas de Autodesk, como Infraworks, para la localización del parque y el prediseño de trazado o Civil 3D, para el diseño de los viales, la obtención de planos y las mediciones. <h4>RESULTADOS ESPERADOS</h4> SOLUTE presenta una memoria descriptiva completa del trabajo realizado, que contendrá los planos de planta, los alzados, los perfiles, etc. De esta forma, mediante el uso de las herramientas adecuadas, se permite la correcta defición del parque, así como las mediciones reales del movimiento de tierras o líneas aéreas.

Diseño y desarrollo planes de redes eléctricas

Diseño e implementación de planos eléctricos para la red de baja, media, y alta tensión, así como en subestaciones colectores y líneas aéreas o subterráneo de alta tensión para parques eólicos onshore y parques solares fotovoltaicos.

<h4>CONTEXTO</h4>Para cada sistema eléctrico es preciso elaborar un diseño de planos de todos sus componentes, lo que incluye el diseño de planos eléctricos para todos los sectores de la industria, desde sistemas eléctricos de baja tensión hasta los de alta tensión. Para ello, es necesario identificar las características técnicas del sistema, los requisitos y componentes que se puedan requerir para diseñar y desarrollar los mapas y diagramas de conexión.Para la implementación de un proyecto de redes eléctricas en cualquier sector, SOLUTE se enfoca en el diseño de planos eléctricos para la red de baja, media, y alta tensión, así como en subestaciones colectores y líneas aéreas y subterráneos de alta tensión para parques eólicos onshore. Además, SOLUTE cuenta con experiencia en el diseño de planos eléctricos e integración de energía renovable en los sectores industriales, comercial, doméstica y agricultura, y de red eléctrica de corrientes continuas para parques de solares. Ante la necesidad de desarrollar e implementar cualquier nuevo sistema eléctrico, es preciso tener planos, diagramas técnicos y conexiones de componentes, estructurales y mecánicos, que, en el caso de requerir modificaciones, conllevan un diseño nuevo en los planos eléctricos. Con el fin de desarrollar planos eléctricos, se emplean herramientas como AutoCAD Electrical, tanto para planos nuevos como para la adaptación de esquemas eléctricos y conexiones, que se revisarán previamente antes de su implementación. <h4 style="text-align: left;">EXPERIENCIA</h4>La experiencia en este ámbito de SOLUTE es muy reciente y desde 2021 se comenzó a diseñar y desarrollar redes eléctricas en diferentes proyectos de parques eólicos. <blockquote>Primero se han de identificar las características técnicas del sistema, así como crear una lista de requisitos y componentes que puedan ser compatibles con el mismo.</blockquote><h4>METODOLOGÍA</h4>Para elaborar este tipo de trabajo, primero se han de identificar las características técnicas del sistema, así como crear una lista de requisitos y componentes que puedan ser compatibles con el mismo. Posteriormente, se diseña un plano inicial mediante herramientas diversas, como AutoCAD, se entrega al cliente para su revisión y finalización de los planos. Una vez validada la propuesta, se realiza el diseño final. <h4>RESULTADOS</h4>El resultado previsto es la obtención de planos eléctricos (en AutoCAD u otro software), adjuntando al cliente un informe oficial para proponer características técnicas a utilizar en la ejecución del plan. Se aporta un diseño y desarrollo de planes de redes eléctricas con garantías de calidad para un adecuado funcionamiento de las instalaciones a tratar.

Revisión de pares y análisis causa raíz del diseño de torres y cimentaciones para aerogeneradores

Evaluación detallada de datos para comprobar que los componentes cumplen la normativa vigente y los estándares de calidad definidos en el momento actual.

<h4>CONTEXTO</h4>SOLUTE cuenta con una importante experiencia en la revisión por pares del diseño y pre-diseño de torres y cimentaciones de aerogeneradores, así como en el análisis causa-raíz de elementos estructurales ya construidos. Para ello, es preciso evaluar detalladamente los datos facilitados por el cliente y comprobar que el componente se ha diseñado en base a la normativa vigente y que, además, cumple los estándares de calidad definidos en el momento actual. Con esto, se pretende evaluar las mediciones exactas o estimadas de la instalación construida, revisar los planos y aportar sugerencias o áreas de mejora para optimizar la solución realizando, si fuera preciso, ajustes en la obra.SOLUTE está habilitada para la realización de revisión por pares del diseño y pre-diseño de torres y cimentaciones de aerogeneradores, así como para la elaboración de análisis causa-raíz en elementos estructurales ya construidos. Para llevar a cabo ambos trabajos, SOLUTE realiza un estudio exhaustivo de la información aportada por el cliente y verifica, por un lado, que el elemento estructural se ha diseñado de acuerdo con la normativa vigente y, por otro, que el componente funciona siguiendo los últimos estándares de calidad. Estas competencias, por tanto, requieren de un equipo multidisciplinar que cuente con un conocimiento profundo para verificar que la propuesta planteada por el cliente es la adecuada respecto a la normativa actual. <h4>EXPERIENCIA </h4>Desde el 2017, SOLUTE ha realizado varios proyectos de revisión de pares para clientes externos, así como análisis de causa raíz para diversos elementos enmarcados en torres y cimentaciones de aerogeneradores. Esta capacidad es de especial interés para consultoras de ingeniería que se dediquen al diseño de cimentaciones y torres de aerogeneradores, empresas constructoras que requieran una revisión de dicho diseño, operadores que hayan detectado patologías durante el proceso de operación y mantenimiento en parques eólicos y cualquier otro perfil profesional implicado en estas actividades. <blockquote>SOLUTE dispone de un equipo de ingenieros con sólidos conocimientos en el cálculo de secciones de hormigón, en geotecnia, en la creación de Modelos de Elementos Finitos (FEM), el postproceso automático de resultados y con experiencia en el cálculo de cimentaciones y en la preparación de planos constructivos.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA </h4>Para la realización de estas competencias, en un primer momento, se analiza la información enviada por el cliente, como datos relativos a la geotecnia, las cargas o los requisitos geométricos de los elementos estructurales. Posteriormente, se lleva a cabo un estudio preliminar del dimensionamiento y, si es posible, se optimizan las mediciones. También es preciso realizar comprobaciones geotécnicas, planteamientos de Modelos de Elementos Finitos (FEM), evaluar el armado, las secciones de hormigón y las comprobaciones referentes a la conexión, tales como la jaula de pernos, la virola o los tendones de postesado. A continuación, se elaboran los planos pertinentes y el informe de resultados para enviar al cliente. Los entregables son muy variados y se adaptan a los requerimientos de cada caso. En base a las normativas y guías de diseño, como IEC61400, Eurocódigos, DNV y otros, efectuamos estos trabajos de revisión de pares y el análisis causa raíz del diseño de torres y cimentaciones para aerogeneradores. Las herramientas con las que solemos contar para el desarrollo de estos proyectos son Excel, Visual Basic, Ansys, Sap2000, Fagus. SOLUTE dispone de un equipo de ingenieros con sólidos conocimientos en el cálculo de secciones de hormigón, en geotecnia, en la creación de Modelos de Elementos Finitos (FEM), el postproceso automático de resultados y con experiencia en el cálculo de cimentaciones y en la preparación de planos constructivos. RESULTADOSCon la aplicación de estas capacidades por parte de SOLUTE, se evalúan las mediciones exactas o aproximadas de la estructura, se revisan los planos constructivos y se asesora al cliente tras la entrega de los planos para adaptar la solución y/o realizar modificaciones en la obra.

Cálculo de cargas aeroelásticas

Competencia fundamental, tanto para el estudio de viabilidad de parques eólicos como para el desarrollo de nuevos aerogeneradores, de aplicación onshore y offshore.

<h4>CONTEXTO</h4> El gran volumen de aerogeneradores instalados en la actualidad y la fuerte apuesta que todos los países están haciendo por la energía eólica, tiene como consecuencia que los emplazamientos en los que es posible instalar los aerogeneradores sean cada vez más escasos y, al mismo tiempo, más exigentes. Por ello, cada nuevo diseño conlleva un importante esfuerzo económico y humano de rediseño, análisis y verificación, dirigido a encontrar la solución óptima a través de un proceso que engloba una gran cantidad de disciplinas y profesionales de diferente formación. Los fabricantes de aerogeneradores buscan dar una respuesta al promotor del parque eólico sobre la viabilidad de la instalación de un modelo de aerogenerador en su emplazamiento a la mayor brevedad posible y con la máxima seguridad. En muchas ocasiones, el aerogenerador validado para su instalación en un parque eólico no funciona de la manera esperada y puede presentar problemas como grietas en componentes, altas vibraciones o alto número de paradas que traen asociado un alto coste para el promotor, bien por el reemplazo de componentes dañados antes del final de su vida útil o por una pérdida de producción considerable. Teniendo en cuenta la elevada inversión que supone la instalación de un parque eólico y la enorme competencia que hay entre fabricantes, es de suma importancia el asegurar, no sólo la viabilidad del aerogenerador a instalar, si no que las prestaciones de este son las mejores del mercado. Por ello, se vuelven a evaluar proyectos ya vendidos buscando un aumento de su producción y/o extensión de vida. SOLUTE trabaja con sus equipos de ingeniería en el desarrollo de nuevas configuraciones con el objetivo de ajustarlos a nuevos, distintos, y cada vez más exigentes, escenarios de operación. Por otro lado, estos equipos de ingeniería también trabajan en los necesarios estudios de viabilidad previos a la instalación de un parque eólico, bajo condiciones específicas de emplazamiento, tanto onshore como offshore. Asimismo, también se llevan a cabo reanálisis en fase de operación y mantenimiento con el objetivo de mejorar el rendimiento del aerogenerador. <h4>EXPERIENCIA</h4> SOLUTE tiene una extensa experiencia en la simulación de cargas aeroelásticas, tanto para el desarrollo de nuevos modelos de aerogenerador como para la validación de modelos ya existentes bajo condiciones específicas de emplazamiento, de aplicación en entornos onshore y offshore Los aerogeneradores se encuentran expuestos a la acción del viento, o del viento y del mar, sobre su estructura, lo que provoca una suma de fuerzas y momentos sobre la misma. A este conjunto de fuerzas y momentos se le denomina cargas aeroelásticas.A través de modelos aeroelásticos que definen el aerogenerador desde un punto de vista estructural y aerodinámico, el cálculo de cargas consiste en cuantificar las fuerzas y momentos que sufre la estructura durante su exposición a todas las condiciones de viento, o viento y mar, y de operación a lo largo de la vida útil del aerogenerador.El objetivo es garantizar la seguridad, la integridad estructural de los componentes que conforman la turbina eólica, así como su correcto funcionamiento.<img src="/project/media/entries/projects/windenergy/calculationofaerolasticloads/asset-1.png" alt=""> <img src="/project/media/entries/proyectos-individuales/eolica/calculo-de-cargas/asset-1.png" alt=""><h4>METODOLOGÍA</h4> Bladed, Flex5, HAWC2 o FAST son códigos de cálculo para la creación de modelos aeroelásticos que representan en simulación el comportamiento de un aerogenerador y muestran su respuesta en el dominio del tiempo. La base teórica de todos estos códigos es la teoría del elemento de pala (BEM). Con arreglo a las propias exigencias comerciales de algunos fabricantes, SOLUTE ha contribuido en la traducción de modelos entre distintos códigos. Esto supone conocer en detalle la formulación y definición con la que cada código trabaja y, con ello, poder equiparar los resultados obtenidos con cada uno de ellos validando así los distintos planteamientos bajo estudio. La definición de casos de carga a simular para cubrir todos los escenarios de funcionamiento que pueden presentarse durante la vida de operación del aerogenerador viene establecida por las normativas IEC 61400-1 e IEC 61400-3. Para la creación de un modelo aeroelástico de un aerogenerador, se trabaja con los distintos componentes que lo definen, como son la cimentación o subestructura, la torre, la góndola (nacelle) y tren de potencia, el rotor y las palas. Entre otros, los parámetros que intervienen son: dimensiones geométricas de cada sección de torre y subestructura, así como su distribución de masa, módulos característicos de los materiales utilizados, dimensiones geométricas de buje y nacelle, distribución de masas y rigideces, inercias, coeficientes aerodinámicos, definición geométrica de la pala y polares de los perfiles aerodinámicos. Por otro lado, ciertos ajustes de control son necesarios para el desarrollo de nuevas configuraciones de aerogenerador. Para ello, se comprueban aquellos parámetros de funcionamiento, nominales y máximos permitidos, bajo los cuales la máquina debe estar trabajando. Con determinados análisis estadísticos globales, así como evaluaciones en detalle de series temporales concretas, puede determinarse si el funcionamiento del control y la máquina son los adecuados o, por el contrario, insistir en determinados ajustes para conseguirlo. En este mismo sentido, se llevan a cabo análisis de frecuencias propias, a partir de diagramas de Campbell, verificando márgenes existentes entre frecuencias naturales y frecuencias de excitación y considerando los resultados obtenidos como parte del ajuste del control según los modos analizados y la contribución de modos desacoplados. Por razones comerciales, de fabricabilidad o de logística, pueden ser requeridos ciertos rediseños de componentes concretos, pero no así, un diseño nuevo del modelo en su totalidad. Por ello, con el modelo previo de base y considerando estos nuevos componentes rediseñados, se realizan estudios de cargas completos donde el fin último es el de comparar resultados previos con los actuales y verificar que todos los componentes, tanto los de nuevo diseño como aquellos originales que pudieran estar afectados por dicho cambio, siguen cumpliendo con los admisibles establecidos. Igualmente, en numerosas ocasiones se requieren análisis de sensibilidad en referencia a ciertos parámetros de la máquina. Dentro de las relaciones comerciales que el fabricante de aerogeneradores tiene establecidas con sus clientes, uno de los principales aspectos de consideración está relacionado con la curva de potencia suministrada. En este campo, es necesario generar un gran volumen de simulaciones que cubra todos los posibles escenarios de operación de la máquina. Adicionalmente, el cálculo de cargas es ampliamente requerido para evaluar si el producto analizado cumple con las especificaciones de un emplazamiento específico. Para ello, deben considerarse todas aquellas características particulares que definen la localización que se encuentra bajo estudio, entre las que se incluyen la definición del viento, la caracterización de las condiciones de mar si es un emplazamiento offshore, la caracterización del terreno en un emplazamiento onshore y la distribución o layout de los aerogeneradores dentro del parque eólico a analizar. Muchas veces la motivación que provoca dichos estudios está relacionada con el nivel de viento y las características del aire que definen la clase para la cual la máquina ha sido diseñada. Puesto que existe la posibilidad de que los componentes mecánicos y estructurales que constituyen el aerogenerador tengan unos regímenes de funcionamiento, envolventes o admisibles por encima de lo que está considerado en diseño, se realizan multitud de análisis con la intención de verificar si, aun estando por encima de alguna de las condiciones de diseño, hay cierto margen en los componentes que permite poder instalar el aerogenerador en la localización deseada. En la ejecución de este tipo de estudios, se lleva a cabo la preparación y creación de ficheros de viento y casos de carga. Los primeros contendrán, principalmente, la información relativa a la velocidad y turbulencia del viento. Los casos de carga o simulaciones se generan bajo normativa IEC y tienen en cuenta las condiciones de viento y mar, así como las condiciones de operación. Estas simulaciones representarán todas las posibles situaciones a las que se enfrentará el aerogenerador en su vida útil. Una vez preparados y simulados los casos de carga, se obtienen como resultado las series temporales, es decir, la representación de las cargas y variables de funcionamiento a lo largo del tiempo. El tratamiento de estos resultados consiste, por un lado, en el conteo de ciclos por el método Rainflow con la obtención de los resultados de fatiga (daño en la estructura) y, por otro lado, en el cálculo de cargas máximas/mínimas en relación con los resultados de última. Estos postprocesos son también efectuados bajo la normativa vigente a cumplir y sirven para cuantificar las fuerzas y momentos que sufre la estructura durante su exposición a todas las condiciones de viento, mar y operación a lo largo de la vida útil del aerogenerador. Inmediatamente después de extraer los resultados, se realiza una evaluación y comparativa frente a valores de referencia que tiene como objetivo asegurar la seguridad e integridad estructural de los componentes que constituyen la turbina, así como su correcto funcionamiento. Los resultados se obtienen en distintos puntos o sensores del modelo que vienen a ser una representación del componente que ocupa dicha posición. Esto permite concluir cuál será la vida de tornillos, rodamientos, multiplicadora, etc., así como la carga extrema que los distintos componentes experimentarán. Los ingenieros de SOLUTE se enfrentan diariamente a diversas herramientas de postproceso, así como de cálculo y análisis de componentes, lo que implica conocer en profundidad el papel que juegan las cargas equivalentes, LDD, matrices de Markov, factores de utilización o cargas límite. Adicionalmente, puede ser objeto de estudio intentar extender la vida útil del aerogenerador más allá de los años inicialmente previstos. Además, es habitual la implementación de estrategias que, por un lado, permitan la instalación del parque con cierta penalización asumible en la producción anual de energía (AEP) y, por otro, permitan extender la vida con una serie de tareas extra de mantenimiento desde inicio planificadas. De igual forma, es frecuente analizar cuál es el impacto en cargas que suponen cambios en las estrategias de control. <h4>RESULTADOS</h4> Como resultado final del proceso se logra el modelo aeroelástico en sí mismo que se utilizará como base para la certificación de nuevos aerogeneradores, así como para la validación de parques eólicos. Basándose en todas las tablas y comparativas, así como en los informes de resultados y documentos de validación, será posible determinar la viabilidad del proyecto.

Evaluación de la extensión de vida de torres y cimentaciones

Competencia que permite ampliar la duración funcional de componentes de la turbina y obtener así un mayor rendimiento en los aerogeneradores instalados.

<h4>CONTEXTO</h4>El análisis de la extensión de vida de ciertos componentes de un aerogenerador se encuentra muy demandado en la actualidad ya que muchas de las turbinas existentes hoy en día están muy próximas a alcanzar la vida útil para la que fueron diseñadas. SOLUTE cuenta con un equipo de ingeniería estructural que lleva a cabo el estudio de las condiciones bajo las que se halla la turbina, aplicándolas a modelos de elementos finitos para el posterior análisis de fatiga.Durante la etapa de diseño de un aerogenerador, se definen los componentes para una determinada vida útil. En el caso de las cimentaciones y las torres, esta vida suele estar en torno a los 20 años. Los propietarios de grandes parques están interesados en poder ampliar la duración de estas turbinas lo máximo posible para poder obtener un mayor rendimiento de los aerogeneradores instalados. En este ámbito, SOLUTE se presenta como solución para la realización de estudios de extensión de vida. <h4>EXPERIENCIA </h4>Los principales clientes interesados en este tipo de estudios son los fabricantes de componentes, promotores de parques eólicos, administraciones públicas y empresas privadas. <blockquote>Desde 2017 SOLUTE ha realizado análisis de extensión de vida en torres y cimentaciones para diversos grupos de interés, como propietarios de parques y constructores. Se realizan modelos de elementos finitos (FEM) fieles a la realidad, como ANSYS o SAP2000, que permiten la introducción de las cargas de daño equivalente provenientes de los inputs con el fin de obtener los esfuerzos a los que esté sometido cada elemento de estudio.</blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>El estudio de extensión de vida tiene por objetivo la evaluación de la vida restante por fatiga de cada componente según la normativa vigente. La metodología empleada se centra en estudiar los inputs disponibles del aerogenerador, lo que conlleva el análisis de las cargas equivalentes de fatiga reales de la turbina en función de los vientos a los que ha estados sometida durante su vida útil, condiciones existentes del terreno, estado de los materiales de cada componente, etc. Para ello se realizan modelos de elementos finitos (FEM) fieles a la realidad, como ANSYS o SAP2000, que permiten la introducción de las cargas de daño equivalente provenientes de los inputs con el fin de obtener los esfuerzos a los que esté sometido cada elemento de estudio. Finalmente se procede a evaluar el daño a fatiga de cada componente mediante el análisis de las tensiones producidas y a elaborar un informe definitivo con los requisitos del cliente y con propuestas de soluciones mediante planos y otra documentación necesaria. La normativa empleada para el análisis a fatiga seguirá los requisitos de materiales, y cargas establecidas en las IEC61400-1 y IEC61400-6, Eurocódigos, Código Estructural, DNVGL-ST-0126, DNVGL-ST-0262, y Código Modelo 2010. RESULTADOS Mediante el análisis de fatiga realizado, se determinará si los componentes del aerogenerador son capaces de soportar las cargas obtenidas para una determina vida útil adicional. En función del alcance del estudio, este podría centrarse simplemente en la validez de la estructura o en la comprobación de la validez y la propuesta de soluciones en caso de fallo. En cualquier caso, tras el análisis, se llevará a cabo la realización de un informe de resultados con las conclusiones oportunas.

Smart Grid, microrredes y sistemas energía transactivos

Estudio para proporcionar paradigmas inteligentes al análisis de los mercados eléctricos en tiempo real y obtener así una gestión idónea de la red eléctrica de distribución.

<h4>CONTEXTO</h4>El aumento de las instalaciones de autoconsumo ha creado la necesidad de mejorar la manipulación de la red de distribución eléctrica debido al incremento de la producción local a causa de los excedentes generados por las instalaciones de autoconsumo. Mediante la realización de un estudio adecuado, es posible proporcionar paradigmas inteligentes al análisis de los mercados eléctricos en tiempo real con la finalidad de obtener una gestión idónea de la red eléctrica de distribución.El gran auge de las fuentes de energía renovable en los últimos años ha creado la necesidad de desarrollar paradigmas inteligentes y modernos para las redes de distribución eléctrica. Esto se debe a la integración masiva de dichas fuentes en la red de distribución. Sin embargo, debido a la intermitencia de estas fuentes, se ha vuelto más complicado la gestión de la red de distribución, cuyo enfoque jerárquico y controlado centralmente está evolucionando hacia una red inteligente para gestionar de manera adecuada los picos de generación local de energía, incrementando la flexibilidad, confiabilidad, sustentabilidad y eficiencia de la red de distribución eléctrica.A través del análisis de los mercados eléctricos en tiempo real, así como de los mercados locales, se permite la integración de tecnologías de la información y comunicación y se realiza una supervisión inteligente y remota de la red eléctrica, que hace posible la implementación de la energía transactiva P2P gracias a la tecnología blockchain. Para llevar a cabo este tipo de tecnología, se trabaja con distintas herramientas, como son Simulink, RStudio y varios sistemas de automatización. <blockquote>Se trabaja con distintas herramientas, como son Simulink, RStudio y varios sistemas de automatización.</blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>Estos proyectos de I+D+i se enfocan en el conocimiento profundo de soluciones potenciales, para lo que se establece una descomposición de los problemas en otros más simples y de menor envergadura, de manera que puedan analizarse fácilmente con el fin de realizar una planificación lógica de la iniciativa, priorizando los problemas que requieran más tiempo de ejecución y aportando conclusiones sobre los planos o sobre el modelo en el que se está trabajando. <h4>RESULTADOS </h4>El resultado final del proyecto, en base al alcance y a los requerimientos del promotor, es la optimización de las redes de distribución eléctrica para mejorar los sistemas de energía y minimizar el consumo excesivo.

Diseño e implementación sistemas de SCADA y Condition Monitoring Systems

Sistemas de monitorización y control basados en web para la gestión en tiempo real del proceso de producción.

<h4>CONTEXTO</h4>La implementación de sistemas SCADA y Condition Monitoring Systems (CMS) en la industria nos permite monitorizar los diferentes procesos de producción y determinar parámetros críticos de los mismos para operar en condiciones óptimas de seguridad. La aplicación de estos sistemas da lugar a la adquisición de datos para la elaboración de planes, así como a una gestión inteligente y eficiente de los recursos.SOLUTE es capaz de instalar sistemas SCADA Y CMS en aerogeneradores, plantas solares, fábricas o edificios comerciales, a través de la elección de equipos, diseño de planos, cronogramas, calibración o puesta en marcha entre otros procesos, gracias a sus conocimientos y experiencia en este ámbito. El objetivo de este tipo de instalaciones es la monitorización y control de los procesos de producción, incrementando su eficiencia y resolviendo así uno de los grandes problemas de las industrias, como son los periodos de no producción por fallos en las máquinas. Ante una industria tan competitiva, es preciso impulsar la automatización de todos los procesos productivos, así como monitorizar y controlar todas las máquinas que intervienen en los mismos. SOLUTE cuenta con una sólida experiencia en el diseño y desarrollo de sistemas SCADA, que ha aplicado en numerosos parques eólicos onshore y offshore, plantas solares, subestaciones colectora y sector de agricultura, además de un amplio bagaje en el diseño y desarrollo de sistemas de CMS y la programación de los diferentes PLC de acuerdo con la normativa IEC 61131-3. <h4>EXPERIENCIA</h4> La experiencia de SOLUTE en este ámbito se caracteriza por la instalación de un Sistema de CMS para la monitorización de las vibraciones producidas en el tren de potencia de diversos aerogeneradores. Esto se suma al profundo conocimiento en ingeniería eólica, en la que se lleva trabajando desde la fundación de la compañía en 2006.<blockquote>El resultado esperado es un sistema de SCADA/CMS eficiente y no intrusivo que permitirá al operador controlar y monitorizar los sistemas automatizados de forma remota, independientemente de su ubicación.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4>Tras analizar las necesidades y requisitos demandados por el cliente, se identifican los diferentes elementos involucrados en el proyecto, incluyendo los componentes de control y monitorización, mediante la selección de las partes fundamentales para un sistema CMS o SCADA, los PLC´s, de diversos tipos y lenguajes de programación que se eligen en base a la norma IEC 61131-3 estándar. Con estos datos definidos, se procede al diseño de las conexiones eléctricas, etapa esencial que determinará la conexión y la longitud de los diferentes cables del sistema y su disposición dentro de la instalación. Llegados a este punto, se elabora una propuesta que irá acompañada de los diferentes planos eléctricos, una enumeración de los diferentes componentes del sistema, un cronograma detallado con todos los pasos para la fase de implementación. Una vez validada la solución planteada, se realiza el diseño final, la instalación, la puesta en marcha, la calibración y el diagnóstico de fallos si fuera necesario. El resultado esperado es un sistema de SCADA/CMS eficiente y no intrusivo que permitirá al operador controlar y monitorizar los sistemas automatizados de forma remota, independientemente de su ubicación. Además, favorece conocer mejor el comportamiento de los componentes y mantener la productividad a largo plazo. <h4>RESULTADOS</h4> <h4>La definición de un sistema de control y monitorización completo que constará de diversos planos de conexiones detalladas, así como una lista de los componentes que conforman la instalación y la planificación de la ejecución del proyecto donde aparecerán todos los pasos necesarios para la instalación de el/los sistemas propuestos.</h4>

Simulación aerodinámica para WRA

Las herramientas CFD (Computational Fluid Dynamics) aplicadas al análisis de recurso eólico (WRA) nos proporcionan una información más detallada del potencial eólico en un área determinada.

<h4>CONTEXTO</h4> La simulación CFD (Computational Fluid Dynamics) aplicada al análisis de recurso eólico permite obtener resultados mucho más detallados que con el cálculo lineal, aunque a un coste computacional mayor, especialmente cuando se trabaja con extensas superficies. Así, el CFD es una herramienta adicional para conseguir un análisis más completo y preciso, especialmente cuando se trata de superficies complejas, como riscos o valles. El gran desafío al que se enfrenta SOLUTE al desarrollar una herramienta CFD para el cálculo de recurso eólico es conseguir un equilibrio adecuado entre precisión y tiempo de cálculo a un precio competitivo. Para alcanzarlo, hay que utilizar varias técnicas que se aplican tanto al preproceso del modelo como a los métodos de simulación.Las herramientas CFD (Computational Fluid Dynamics) aplicadas al análisis de recurso eólico (WRA) nos proporcionan una información más detallada del potencial eólico en un área determinada. A partir de los resultados estadísticos se lleva a cabo una simulación de la zona de estudio, lo que da una mayor precisión a la hora de localizar las torres y conocer su capacidad de generar energía eléctrica. De esta forma, se puede conocer más en detalle el viento disponible en la localización de un parque eólico con el fin de posicionar los aerogeneradores de manera que se optimice la energía generada. <h4>EXPERIENCIA</h4>Desarrollo de nuestra propia herramienta de CFD para recurso eólico, FUROW-CFD, que lleva desde 2012 en proceso de evolución para clientes de diferentes sectores, promotores y operadores de parques eólicos. <blockquote>El usuario aporta la geometría y la localización geográfica del lugar cuyo recurso eólico se quiere estudiar y, sobre esto, se calcula el recurso eólico lineal, información que servirá para comenzar la simulación CFD.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4>Inicialmente, el usuario aporta la geometría y la localización geográfica del lugar cuyo recurso eólico se quiere estudiar y, sobre esto, se calcula el recurso eólico lineal, información que servirá para comenzar la simulación CFD. Entonces se generan los factores requeridos para la simulación, como las coordenadas y la elevación del terreno, la rugosidad, la estabilidad atmosférica, los puntos de interés donde medir las magnitudes fluidas y el resultado del recurso lineal. Tras ello, se prepara la geometría del dominio que se va a calcular, para lo cual se recurre a lo que se conoce como orlar el terreno, acción consistente en crear una región alrededor del área de interés donde la superficie se modifica ligeramente. Así se consigue evitar lugares donde la convergencia numérica es difícil, sin falsear los resultados, pues la zona de estudio no se ve afectada. La simulación, como se ha explicado antes, se repite para varios sectores, esto es, para distintas direcciones de viento incidente, hasta un máximo de 36. Para cada uno de los sectores, se realiza un orlado distinto y, a continuación, se procede al mallado. En primer lugar, el dominio se malla de forma grosera, utilizando el resultado de recurso lineal como condición de contorno y obteniendo una primera simulación de fácil resolución. En segundo lugar, se refina la malla en el plano XY y se hace otra simulación, a partir de los resultados de la primera, de forma que se obtiene un resultado más preciso y de fácil convergencia. Varios mecanismos son responsables de facilitar la convergencia del modelo, sin perder precisión en los resultados. El principal de ellos es un filtro pasobajo, que elimina las frecuencias más altas de los fenómenos transitorios, los cuales son despreciables en una simulación estacionaria, como es la de recurso eólico. <h4>RESULTADOS</h4>Se proporciona un informe con el recurso eólico detallado de la zona de interés del usuario. La información se divide en un número de sectores de orientación a petición del usuario, hasta un máximo de 36.

Servicios de predicción meteorológica

Información meteorológica de calidad disponible en app móvil y plataforma web con el fin de optimizar la eficacia del pronóstico y la experiencia del usuario.

<h4>CONTEXTO</h4> Los servicios de predicción meteorológica generalista requieren una correcta elaboración por parte de los meteorólogos para poder resultar útiles al público general. Es clave, pues, un filtrado apropiado de la información crítica para maximizar la utilidad del pronóstico. Contar con un set de herramientas audiovisuales fáciles de usar, mejora la experiencia del usuario final. Ante la desinformación meteorológica del público general, es preciso contar con una fuente de información rigurosa y cercana que minimice la confusión de algunas aplicaciones y medios de comunicación, conglomerando en herramientas visuales la gran cantidad de información meteorológica disponible (predicción, divulgación, avisos, etc.) Desde SOLUTE se desarrollan herramientas y servicios de predicción operativa para el público general, sirviendo de nexo de unión entre las principales agencias meteorológicas mundiales (NOAA, ECMWF, etc.) y el usuario final. Esta información meteorológica está disponible a través de app móvil y plataforma web, las cuales se han implementado optimizando la calidad del pronóstico y la experiencia del usuario final. <h4>EXPERIENCIA</h4> SOLUTE cuenta con la emisión interna de partes meteorológicos para sus profesionales y con técnicos especializados en el sector de la previsión meteorológica que han trabajado en diferentes medios de comunicación (RTVE, eltiempo.es).<img src="/project/media/entries/projects/windenergy/servicios-de-pronostico-meteorologico/grupo-16.svg" alt="" width="20%"> <h4>METODOLOGÍA </h4>Mediante el uso de distintas aplicaciones web, se consultan los datos y mapas de modelos meteorológicos (GFS, HRES, AROME, ICON, etc.). Posteriormente, usando herramientas de generación de contenido audiovisual, se obtiene un formato adecuado para la difusión de datos fiables e información meteorológica actualizada. Para la consecución de estos objetivos, son precisas ciertas competencias técnicas, como conocimientos de dinámica y termodinámica atmosférica, modelización numérica del tiempo, análisis e interpretación de modelos meteorológicos, intercomparación de modelos meteorológicos, conocimiento de fenómenos mesoescalares o locales cuyos efectos puedan verse ocultos en los modelos matemáticos, soltura en la utilización de fuentes oficiales y consulta de bases de datos o monitorización y comprensión del estado de la atmósfera a tiempo real a partir de observaciones de diversa naturaleza (satélite, radar, estaciones meteorológicas, METAR, etc.). Las teorías y procedimientos se basan en la guía de prácticas de servicios meteorológicos para el público de la OMM, que incluye las pautas a seguir para la generación de un servicio de predicción efectivo y de calidad a la hora de confeccionar el contenido de la información audiovisual meteorológica. En cuanto a las capacidades técnicas, se cuenta con un sistema de visualización de predicciones propio (https://aphelion.com.es/), gran capacidad computacional, almacenamiento masivo y sistemas de automatización y monitorización que dan soporte durante la ejecución y postproceso del modelo propio operativo WRF-Aphelion y la plataforma web de predicción meteorológica Aphelion. También es relevante contar con una basta base de datos de observaciones meteorológicas y ágil acceso a salidas de modelos meteorológicos actualizadas. El equipo técnico de soporte de este visualizador debe estar compuesto por un full stack developer y por un back-end engineer. Con todo esto, desde SOLUTE evaluamos y verificamos nuestras predicciones comparándolas con datos de observaciones de diferente origen, contrastando las diversas fuentes de información. Posteriormente, establecemos el estado actual de la atmósfera a partir de datos de monitorización en tiempo real y el análisis realizado para elaborar las condiciones iniciales operativas, utilizando también análisis de modelos numéricos meteorológicos y pronósticos a corto plazo. A partir de las condiciones iniciales operativas definidas en el apartado anterior, y mediante la consulta de modelos meteorológicos e intercomparación de los mismos (teniendo en cuenta las fortalezas y debilidades de cada uno en la representación de las distintas escalas atmosféricas y de sus características, como resolución, parametrizaciones físicas, frecuencia temporal, dinámica del modelo, etc.), generamos la previsión meteorológica a corto plazo (1-3 días). A continuación, consultamos modelos de medio y largo plazo, que tengan en cuenta otros factores, como los mecanismos de teleconexión, para elaborar la predicción a medio plazo (3–10 días) y estacional (1–4 meses). Con la información recogida previamente, a partir de las distintas herramientas, como el croma para la elaboración de vídeos, Aphelion Weather para la generación de mapas y animaciones, procedemos a la generación de material audiovisual, así como a la creación y desarrollo de contenido de divulgación de cualquier tema relacionado con la meteorología que sea sensible de proporcionar información actualizada sobre temas de interés, como el cambio climático, o que sirva de material educativo para el público general, como la explicación de fenómenos ópticos atmosféricos, calidad del aire, polen, funcionamiento de las tormentas, nieblas, etc. <h4>RESULTADOS</h4> Nuestra área de servicios de pronóstico meteorológico operativo, a través de diferentes herramientas audiovisuales, pretende acercar la meteorología al público general. Para ello se emite información meteorológica en diferentes formatos audiovisuales, acerca de predicciones meteorológicas, a corto, medio y largo plazo, y se alerta de posibles eventos meteorológicos adversos. Además, se divulgan temas de actualidad relacionados, como el cambio climático y determinados fenómenos meteorológicos de forma concisa y clara. <h4>OTROS USOS Y APLICACIONES</h4> El output o resultado final es la información meteorológica clara y accesible a un gran número de usuarios generales y especialistas. A su vez, la experiencia cosechada permite diseñar material audiovisual (mapas, videos, etc.) que ayuden a los comunicadores meteorológicos en su día a día.

Diseño y certificación de torres en aerogeneradores

Ingeniería civil especializada para el cálculo estructural en el diseño de torres de aerogeneradores de diversas tipologías con el fin de agilizar procesos de certificación

<h4>CONTEXTO</h4>La torre es un elemento crítico de la estructura de un aerogenerador cuya definición ha sido objeto de trabajo por parte de SOLUTE, al llevar a cabo el desarrollo de varios proyectos que abordan el diseño y certificación de torres para diversos clientes y con variada tipología. La metodología empleada para el cálculo estructural de torres se centra en la comprobación estructural de los diferentes elementos de torres de acero, hormigón o híbridas, bien sea en estado límite último, de servicio o a fatiga, así como de los elementos singulares con los que cuente la torre.La torre es uno de los elementos más críticos de un aerogenerador, ya que su principal función consiste en la transmisión de las cargas generadas por el rotor hacia la cimentación. Muestra una especial sensibilidad a la fatiga, donde las oscilaciones constantes de la turbina son capaces de excitar dinámicamente los primeros modos propios de este elemento, pudiendo dar lugar a fenómenos no deseados.SOLUTE es capaz de abordar la ingeniería civil especializada para el cálculo estructural como resultado de la experiencia en el diseño de torres de aerogeneradores de diversas tipologías: de hormigón, de acero o híbridas. La metodología desarrollada por SOLUTE se orienta a la obtención de la certificación, consensuada en cada caso, tanto con el cliente como con el organismo certificador. De esta manera, se dispone de procesos y documentación estandarizados que son de utilidad a la hora de dar fluidez al proceso de certificación, permitiendo acometer trámites en los habitualmente exigentes plazos establecidos. <h4>EXPERIENCIA</h4>Los principales clientes interesados en este tipo de estudios son los fabricantes de aerogeneradores, con las constructoras que han adquirido una tecnología de aerogeneradores y necesitan apoyo a la hora de definir las torres o pequeñas ingenierías que han desarrollado nuevos tipos de torres y necesitan la obtención de un certificado que les aporte mayor visibilidad en el mercado. En ambos casos, SOLUTE cuenta con proyectos de reciente realización en los que se ha definido en tiempo y plazo la cimentación para su construcción o bien para su certificación. <blockquote>Las principales normativas utilizadas para el proceso de certificación incluyen principalmente IEC 61400 -1, Germanischer Lloyd (GL) Guidelines, Eurocode 2 (Design of concrete structures) y Eurocode 3 (Design of steel structures), y códigos de diseño como CEB-FIP Model Code 1990 o 2010.</blockquote><h4>METODOLOGÍA</h4>El análisis de las torres se basa en la aplicación de la normativa de la industria de los aerogeneradores y el cálculo estructural, tanto a nivel nacional como internacional. Las principales normativas utilizadas para el proceso de certificación incluyen principalmente IEC 61400 -1, Germanischer Lloyd (GL) Guidelines, Eurocode 2 (Design of concrete structures) y Eurocode 3 (Design of steel structures), y códigos de diseño como CEB-FIP Model Code 1990 o 2010. Estas normativas se complementan con numerosas publicaciones relacionadas, siguiendo el estado del arte del sector. Las herramientas de trabajo empleadas para los modelos de cálculo incluyen software de FEM especializado como es SAP2000 (CSI), así como el software de cálculo seccional FAGUS (CUBUS). En lo que se refiere al postproceso analítico de los resultados de la modelización y el tratamiento de datos, se han desarrollado herramientas propias utilizando Microsoft Excel. La metodología se centra en comprobar el funcionamiento global de la estructura y en la definición de los elementos particulares para que dicho comportamiento sea real. Los pasos seguidos se pueden agrupar en: • Análisis en estado límite último, servicio y fatiga de los elementos generales de la estructura. • Definición y análisis estructural de los elementos singulares como son los huecos de cables o puertas. • Verificación de las diferentes conexiones entre elementos que componen la torre, bien sea mediante bridas, o mediante morteros. El proceso implica la elaboración de una documentación acorde a los requisitos del organismo certificador, principalmente compuesta por documentos que respalden los cálculos realizados y planos con la definición de la geometría, la armadura y otros elementos con los que pudiera contar la estructura. <h4>RESULTADOS</h4>Definición óptima de todos los elementos de la torre mediante la documentación y planos apropiados, de forma que permitan la obtención de la certificación por parte del organismo acreditado para ello. <h4> </h4>

Análisis de fatiga en componentes estructurales

Evaluación de elementos sometidos a unas cargas cíclicas de magnitudes variables para valorar si pueden sobrevivir sin colapso durante un tiempo establecido.

<h4>CONTEXTO</h4> El análisis de fatiga en componentes estructurales consiste en evaluar si dichos elementos, sometidos a unas cargas cíclicas de magnitudes variables, pero siempre menores que las extremas, van a sobrevivir sin colapso durante el tiempo establecido de actuación de mencionadas cargas. Este estudio es frecuentemente determinante en el diseño y desarrollo de los componentes. SOLUTE aporta una amplia experiencia en este tipo de análisis aplicados en diferentes sectores y componentes, a través de diversas metodologías siempre adaptadas a la especificidad de cada caso. Así, la precisión del análisis va desde cálculos de fatiga multiaxial con series históricas de hasta un año de información de la carga, como sucede en componentes eólicos, a casos de fatiga uniaxial para requerimientos de vida infinita, pasando por la determinación de la vida en las soldaduras y adyacentes Los componentes mecánicos o estructurales de máquinas y estructuras están sometidos frecuentemente a cargas de naturaleza cíclicas y dinámicas que finalmente derivan en un colapso por fatiga. Este tipo de fallo mecánico puede ser mucho más frecuente que el que sucede por unas cargas extremas o últimas y, por tanto, son determinantes en el diseño del componente. Todo nuevo producto o máquina es diseñado con el objetivo de una vida en servicio determinado. <h4>EXPERIENCIA</h4> Sectores industriales como el eólico, ferroviario o automoción, entre otros, precisan para el desarrollo de sus nuevos productos de un detallado análisis de fatiga. SOLUTE ha participado desde su inicio en el desarrollo de nuevos productos de estos sectores, implicados en el diseño y la concepción desde el inicio hasta la certificación y correlación final. Hemos aportado a nuestros clientes con estos cálculos una manera fiable y eficaz de lograr diseños capaces de superar con éxito la vida prevista. SOLUTE lleva más de 15 años realizando este tipo de análisis en estos sectores y aplicando todo su conocimiento a otros casos específicos. <blockquote>Los casos más efectivos aplicables en eólica emplean un análisis de fatiga multiaxial por el método del plano crítico para series históricas muy precisas que, mediante técnicas de rainflow, determinan el daño de un año entero de vida, lo que permite llegar a extrapolar el daño por fatiga para los 20 o 25 años estimados.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> El método aplicable para llevar a cabo el análisis de fatiga debe estar adaptado a la información aportada del caso específico. Cuanta más información haya disponible, más preciso podrá ser el análisis y menos conservador el diseño. De esta forma se construye un modelo de elementos finitos avanzado que permite determinar el estado tensional de la respuesta estática del caso de carga. Los modelos se elaboran en códigos comerciales como ANSYS, OPTISTRUCT, NASTRAN, etc. Los criterios de modelización por elementos finitos son comunes a las metodologías avanzadas empleadas para casos estáticos. Con este estado tensional se tiene la base para poder combinarla con la información del histórico de cargas con el que se cuente. Esto se realiza mediante un post proceso específico en alguna de las herramientas disponibles tanto comerciales (HYPERLIFE, FE-SAFE, nCODE) como desarrolladas dentro de SOLUTE. La normativa aplicable es variable. Lo más habitual es emplear Eurocódigo EC3 1-9 en casos más genéricos y específicamente para eólica seguir guías de DNV (DNVGL-ST-0361, DNVGL RP-C203,) e IEC 61400., más alguna particular en ferroviario (DVS 1612, por ejemplo). Los casos más efectivos aplicables en eólica emplean un análisis de fatiga multiaxial por el método del plano crítico para series históricas muy precisas que, mediante técnicas de rainflow, determinan el daño de un año entero de vida, lo que permite llegar a extrapolar el daño por fatiga para los 20 o 25 años estimados. Una aplicación particular es el caso de determinación de fatiga experimental, donde en lugar de modelización FEM tenemos datos experimentales para determinar el daño a partir de estas lecturas. En el caso de uniones, hay que precisar la especial atención que merece la selección de las categorías de detalle para uniones soldadas en la interpretación del Eurocódigo o categorías de la IIW. Y para uniones atornilladas, es preciso incluso considerar la discretización del tornillo para obtener la información en todo el perímetro de este y verificar el daño siguiendo las indicaciones de VDI2230. La información obtenida al final del análisis siempre es el daño estimado al que se acompaña de información complementaria de los casos estructurales en los que se basa para obtener una comprensión de la causa que origina ese daño localizado. <h4>RESULTADOS</h4> El análisis de fatiga consiste en realizar un mapa de daño o un valor único de daño, si se trata de elementos discretos, que nos indica si el componente sobrevive o no al histórico de carga estimado. Al tratarse de un mapa, nos aporta la localización del peor punto donde puede suceder la fatiga y nos orienta de cara a operación y mantenimiento de los potenciales lugares donde puede aparecer una grieta en una inspección.Por otro lado, en caso de que la fatiga supere el umbral, el análisis se complementa con la trazabilidad de los estudios por elementos finitos previos para razonar la causa que ha llevado a ese valor por encima del umbral. Con esta aportación de la causa raíz podemos abordar un rediseño o desarrollo con modificaciones encaminadas a obtener resultados favorables.

Sistemas de gestión de energía e instalación de recursos renovables en el lado de la demanda

Soluciones estratégicas para optimizar el consumo energético y ahorrar costes por parte del usuario final

<h4>CONTEXTO</h4> El incremento diario de la demanda de energía y su precio hace que los usuarios se planteen nuevas estrategias para reducir el consumo y, por consiguiente, el importe de la factura de la luz. Para lograr este fin, el desarrollo de sistemas de gestión de energía y las instalaciones de autoconsumo son dos posibles alternativas. El uso de algoritmos de optimización del consumo es desconocido para gran parte del público objetivo y, sin embargo, son fáciles de implementar. Por otro lado, la existencia de instalaciones de autoconsumo permite reducir en gran medida el importe de la factura eléctrica. SOLUTE cuenta con una larga trayectoria en el desarrollo de instalaciones de energías renovables, así como el diseño y desarrollo de diagramas de redes eléctricas para posibles edificios o fábricas que quieran albergar este tipo de construcciones sostenibles. Además, SOLUTE tiene una gran experiencia en el desarrollo de algoritmos de optimización del consumo gracias a herramientas como RStudio y MATLAB con las que son capaces de crear soluciones eficaces y eficientes para la gestión de energía eléctrica. Uno de los grandes problemas para mejorar la eficiencia del consumo y reducir el importe de la factura de la luz es el desconocimiento de la existencia de soluciones sencillas y fáciles de implementar que SOLUTE es capaz de desarrollar, como sistemas inteligentes de gestión de energía, además de instalaciones de energía renovable. SOLUTE cuenta con un amplio conocimiento en el diseño de instalaciones de energía renovable, como eólicas, solares o hidroeléctricas, tanto a gran escala, para grandes industrias o plantas energéticas, como a pequeña escala, para viviendas familiares y edificios residenciales o comerciales. Además, el uso de estas instalaciones de autoconsumo, junto con algoritmos de optimización de energía, conforman una serie de estrategias cuyo fin es reducir la demanda de energía. Para llevar a cabo estos proyectos, se aplican una serie de herramientas, como AutoCAD Electrical, con las cuales diseñar y desarrollar los esquemas eléctricos y las conexiones eléctricas que puedan ser necesarias para las instalaciones de autoconsumo. También se utilizan herramientas como RStudio y MATLAB para desarrollar los algoritmos de optimización de energía. <blockquote>El resultado obtenido es una reducción del importe de la factura eléctrica producido por la instalación de autoconsumo, dado que son los propios usuarios quienes consumen la energía que crean.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> Para la ejecución del proyecto, en función del dimensionamiento de la instalación, ya sea para autoconsumo o para una gestión inteligente de la demanda de energía, se define la lista de todos los componentes necesarios y sus cantidades, asegurando que cumplan los requisitos de las normativas correspondientes, a nivel nacional e internacional. Con ayuda de AutoCAD Electrical, se diseñan los esquemas y diagramas eléctricos, en los que consta la ubicación de los diferentes componentes de la instalación que ha de ratificarse con el cliente, al que se le proporcionará todo el conjunto del proyecto, formado por los diferentes planos de la instalación, la enumeración de los componentes que la conforman y un cronograma detallado con los pasos para la fase de implementación, puesta en marcha, calibración, si procediese, y diagnóstico de fallos. El resultado obtenido es una reducción del importe de la factura eléctrica producido por la instalación de autoconsumo, dado que son los propios usuarios quienes consumen la energía que crean. Además, en el caso de la utilización de sistemas de gestión inteligente de energía, la mejora de eficiencia en el consumo de energía también se traducirá en un descenso del coste de la factura. <h4>RESULTADOS</h4> Se ofrece un sistema que reduzca el consumo de la energía de la red, bien sea por una instalación de autoconsumo o bien por la integración de sistemas inteligentes de gestión de la energía, de tal manera que el importe de la factura de la luz se vea reducido.

Edificios inteligentes y smart control del consumo energía

Mejora de la eficiencia de los edificios mediante estrategias de automatización y la implementación de gestión inteligente en la demanda de la energía.

<h4>CONTEXTO</h4>La baja eficiencia energética de los edificios produce la necesidad de aumentar la demanda de energía, incrementando con ello el precio de la factura de la luz. A través de la mejora de la eficiencia de las construcciones, mediante la instalación de distintos tipos de sensores y actuadores a distintos niveles de la edificación, se logra implementar estrategias de automatización con el fin de realizar una gestión inteligente y eficiente de la demanda de la energía. En última instancia, se aplican estrategias inteligentes para un consumo óptimo de la energía mediante de algoritmos de optimización.La alta demanda energética de los edificios en la actualidad se debe, en gran medida, a su baja eficiencia. Esto supone un gran problema, dado que encarece la factura de la luz. La instalación de diversos tipos de sensores, como pueden ser los ambientales, los eléctricos o los estructurales, nos permiten una mejor monitorización del edificio, conocer cómo se distribuye la energía consumida por el mismo a través de los distintos sistemas, como de iluminación o el aire acondicionado. La instalación de estos sensores, conectada con los actuadores, favorece la implementación de estrategias de automatización, como pueden ser el control del sistema de iluminación o el aire acondicionado, entre otros, lo que supone un ahorro energético importante, dado que solo entrará en funcionamiento cuando se requiera y trabajará dentro de unos parámetros establecidos previamente. Además, SOLUTE cuenta con la capacidad de realizar un control inteligente del consumo de la electricidad gracias a algoritmos de optimización lineales y no lineales.Las principales herramientas utilizadas son pantallas (tablets) para mostrar los parametros críticos del edificio, controladores y micro controladores (Raspberry, PLC, etc.), la selección de los sensores ya actuadores según las necesidades del proyecto, siguiendo siempre las normas nacionales e internacionales, sobre sistemas electrónicos, de automatización y control de edificios.    <blockquote>El resultado obtenido es un sistema automatizado de gestión de la demanda de energía con una pantalla central en la que el usuario puede ver en tiempo real los distintos parámetros que recogen los sensores, temperatura, humedad, potencia consumida…</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> Tras recibir el briefing del cliente con todos los detalles sobre el grado de automatización, de gestión y de monitorización que demanda, se eligen los sensores y actuadores en función de su experiencia. Después se diseña el esquema eléctrico mediante la herramienta AutoCAD eléctrico, en el cual se detallarán las conexiones de los distintos sensores y actuadores, así como la distribución del cableado por la instalación. Se realiza una primera propuesta de instalación, la cual recogerá los distintos planos eléctricos, así como un listado con los componentes del sistema y su distribución. Una vez validada la propuesta, se procede con el diseño final, la instalación y puesta en marcha del sistema. El resultado obtenido es un sistema automatizado de gestión de la demanda de energía con una pantalla central en la que el usuario puede ver en tiempo real los distintos parámetros que recogen los sensores, temperatura, humedad, potencia consumida… Dichos parámetros pueden ser controlados por el usuario gracias a la pantalla central. <h4>RESULTADOS </h4>Se ofrece un sistema de gestión y control inteligente de la demanda de energía, que constará de diferentes sensores y actuadores, así como de una pantalla central desde la cual el usuario puede monitorizar y controlar distintos parámetros, así como conocer en detalle el consumo de energía y su distribución por el edificio.

Hidráulica: turbomáquinas

La turbomaquinaria está presente en numerosos ámbitos de la ingeniería, incluyendo la generación de energía eléctrica, a través de turbinas de gas o eólicas, la propulsión de vehículos aéreos o diversos procesos industriales con turbocompresores y/o bombas hidráulicas.

<h4>CONTEXTO </h4>Una turbomáquina es un dispositivo que establece un intercambio energético con la corriente de un fluido de trabajo mediante la acción combinada de un estator (elementos fijos) y de un rotor (elementos móviles). El proceso está dominado por un aumento o disminución de la presión que conlleva un intercambio de trabajo, positivo o negativo, con el exterior. Para diseñar y analizar dichas máquinas las técnicas de simulación fluidodinámica Computational Fluid Dynamics (CFD) son un tipo de herramientas clave para abordar la física propia de la máquina. SOLUTE posee experiencia en la aplicación de dichas técnicas a la simulación de procesos físicos de la misma naturaleza o similar mediante los softwares del mercado más conocidos, como OpenFOAM ALTAIR-CFD o ANSYS. La turbomaquinaria está presente en numerosos ámbitos de la ingeniería, destacando entre ellos la generación de energía eléctrica, a través de turbinas de gas o eólicas, la propulsión de vehículos aéreos o diversos procesos industriales con turbocompresores y/o bombas hidráulicas. En todos los casos un correcto diseño y un buen mantenimiento son claves para el desarrollo de sus actividades, pero la física que domina el problema no es sencilla y los ensayos o pruebas experimentales pueden resultar caras o difíciles de fabricar. La simulación CFD emplea métodos numéricos para simular la matemática de las leyes físicas involucradas y así permitir analizar el movimiento de los fluidos y de la transferencia de calor. Este conocimiento permite un estudio en fases de diseño, desarrollo e incluso mantenimiento en servicio para lograr objetivos de mejora del rendimiento, estudios de sensibilidad, reducción de peso y costes, entre otros. <h4>EXPERIENCIA </h4>SOLUTE cuenta con una experiencia específica desde 2020 en la simulación CFD en el sector de turbomaquinaria hidráulica, basada en una sólida experiencia previa en la aplicación del análisis CFD con diversos softwares en problemas, en su mayor parte centrados en el desarrollo de automóviles: aerodinámica exterior, interior y refrigeración del motor.<blockquote>Las ecuaciones de Navier-Stokes son el hilo conductor de la simulación, en las que su mayor o menor aproximación dependerán del nivel de detalle que se precise emplear. </blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>La metodología se determina conociendo en primer lugar el problema a estudiar para poder determinar el mejor modelo de simulación, tipo, tamaño y calidad de malla, así como la definición de las condiciones de contorno. Este tipo de máquinas involucra flujos externos e internos, cuyos fenómenos son altamente complejos: las geometrías de los compresores y turbinas son tridimensionales, el flujo es no estacionario y turbulento, los efectos viscosos son importantes, las escalas temporales y espaciales no son sencillas, entre otras consideraciones. Además, puede haber efectos de compresibilidad, así como interacción con otras estructuras, lo que aporta una complejidad adicional. Las ecuaciones de Navier-Stokes son el hilo conductor de la simulación, en las que su mayor o menor aproximación dependerán del nivel de detalle que se precise emplear. Para ello los solvers permiten seleccionar aspectos clave como modelos de turbulencia, teorías de capa límite, discretizaciones espaciales/ temporales u otras simplificaciones. En la actualidad, OpenFOAM se presenta como el máximo exponente del mercado entre los investigadores por su uso libre, sin dejar de lado otros softwares comerciales como ALTAIR-CFD o ANSYS FLUENT/CFX, muy utilizados por las garantías que ofrecen. Asimismo, hay otros más específicos en función de la física concreta que se quiera estudiar, como UNCLE-M, NUMECA o ADPAC. En cualquier caso, prima un conocimiento sólido y experimentado de la física del problema y un conjunto de buenas prácticas proporcionado por ingenieros con experiencia. Esto permite crear modelos que simplifican todos los fenómenos anteriormente descritos, escogiendo los que más afectarán al caso de interés. Se definirá un tipo de simulación, modelización turbulenta, refinamiento de malla, condiciones de contorno y características del flujo a fin de recoger la información relevante para la maquinaria estudiada. Para ayudar a los ingenieros en el diseño de turbomáquinas de forma eficaz y segura, existen varias directrices y normas redactadas por distintas instituciones, como son las ANSI-HI del Instituto de Hidráulica (HI). Los cálculos arrojan una predicción fiable del movimiento del fluido en el interior de la turbomáquina que permiten establecer distintos puntos de diseño en función de la aplicación que se quiera dar, o bien estudiar los límites de funcionamiento para maximizar, ya sea la potencia o el coste. Está claro que los fenómenos internos son complejos, por lo que su modelización también lo es. Esto implica una descripción muy clara de los métodos de cálculo a emplear y con ello, unos resultados muy fieles a la realidad. RESULTADOS Los resultados de los cálculos incluyen numerosos parámetros que permiten evaluar el comportamiento de la máquina y juzgar si son acordes a los objetivos o existe margen de optimización. Este análisis se puede emplear tanto al final del proyecto, como en las fases de desarrollo, y para ello se deben editar Informes de cálculo que recojan todo el proceso seguido, la definición de los modelos desarrollados y los resultados con su valoración.

Climatización para seguridad laboral en entornos industriales

Estudio y optimización de las condiciones atmosféricas en entornos industriales para garantizar el cumplimiento de la normativa vigente respecto a la prevención de riesgos laborales.

<h4>CONTEXTO</h4>Estudio y optimización de las condiciones atmosféricas en entornos industriales para garantizar el cumplimiento de la normativa vigente respecto a la prevención de riesgos laborales. Utilizando herramientas de CFD (Computational Fluid Dynamics) es posible predecir el comportamiento del aire en entornos laborales, especialmente enfocado al arrastre de contaminantes, como puede ser el polvo producido por el mecanizado de piezas metálicas. Los cálculos de CFD permiten establecer unas condiciones de trabajo ideales de temperatura, presión, humedad o partículas en suspensión de la forma más eficiente posible.Los entornos de trabajo deben cumplir con unos requisitos ambientales muy estrictos a fin de proporcionar unas condiciones saludables para los trabajadores. En el ámbito industrial, los requisitos son más complicados de cumplir por varios motivos. En primer lugar, se suele trabajar en lugares difíciles de atemperar debido a ser grandes espacios, como naves industriales, y a la presencia de máquinas que suelen emitir calor al ambiente. Los procesos industriales suelen generar residuos que se quedan en suspensión en el aire y son perjudiciales para los humanos. Hay distintas medidas para conseguir un clima idóneo en el entorno laboral y, gracias a al empleo de herramientas CFD, es posible calcular y predecir el éxito de su implantación. Así se puede optimizar el desarrollo de las medidas y su coste. <h4>EXPERIENCIA </h4>La experiencia de SOLUTE en este campo se centra en el cálculo de contaminantes presentes en la atmósfera, principalmente residuos sólidos del proceso industrial. Se ha optimizado la ubicación de los elementos de ventilación en el área de trabajo para garantizar un arrastre correcto y homogéneo de las partículas nocivas. <blockquote>Para llevar a cabo estos cálculos se emplean códigos comerciales (ANSYS, ALTAIR) y códigos de uso libre (OpenFOAM) sobre los que, aun con diferencias por su origen, prevalecen las normas de buena práctica en modelado, los criterios de analistas expertos y la base de una amplia experiencia.</blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>El análisis se realiza mediante herramientas CFD (Dinámica de Fluidos Computacional) empleando el Método de los Volúmenes Finitos (FVM) o el Método de Elementos Finitos (FEM), según el solver elegido. Para llevar a cabo estos cálculos se emplean códigos comerciales (ANSYS, ALTAIR) y códigos de uso libre (OpenFOAM) sobre los que, aun con diferencias por su origen, prevalecen las normas de buena práctica en modelado, los criterios de analistas expertos y la base de una amplia experiencia. Tras un primer estudio del estado del arte y de los objetivos a alcanzar durante el desarrollo del sistema HVAC, se crean los modelos basados en la geometría y en el caso de estudio. De esta manera, se busca simplificar y discretizar el modelo, de forma que permita conseguir un compromiso entre precisión de los resultados y carga computacional. En la mayoría de las situaciones se utilizarán simulaciones estacionarias RANS (Reynolds-Averaged Navier Stokes) o su variable transitoria URANS (Unsteady RANS), y eventualmente también puede ser necesario recurrir a las más costosas, aunque precisas, LES (Large Eddy Simulation). A partir de un escenario que contemple todas las físicas y todos los condicionantes propios del análisis a tratar (para lo cual habrá que definir las propiedades del fluido, su dominio y condiciones de contorno de manera apropiada), es posible calcular y determinar los aspectos deseados del modelo, como las distribuciones de presiones o velocidades, el caudal de aire o la temperatura. En función de los resultados obtenidos, se estudia la validación del sistema HVAC original conforme a la normativa vigente. En el caso de España, esta es la Ley de prevención de Riesgos Laborales de 1995 y sus sucesivas actualizaciones en formas de reales decretos, o la ISO 45001 de Seguridad y salud en el trabajo. Además de un resultado cuantitativo, las herramientas utilizadas también permiten analizar el comportamiento cualitativo de los sistemas evaluados, detectando las zonas que provocan funcionamientos indeseados y las regiones que tienen potencial de mejora. De este modo, una vez terminada una primera serie de simulaciones, se realizan propuestas de mejora y se repite el proceso hasta alcanzar la solución óptima. Para ello, es fundamental contar con las habilidades y el conocimiento de ingenieros expertos en aerodinámica y mecánica de fluidos, ya que una correcta interpretación de los resultados y la identificación de posibles soluciones precisa conocer el comportamiento del fluido descrito por las ecuaciones de Navier-Stokes, así como la naturaleza de todos sus componentes. RESULTADOS Como resultado, se generará un informe en el que se recojan todos los datos obtenidos en el sistema HVAC original y en las diferentes propuestas, seleccionando, entre ellas, la opción más apropiada en base a los criterios definidos por el cliente. Las tareas de simulación y el análisis de sus resultados permiten adoptar, de una manera muy dinámica, alternativas de diseño o concepto frente a resultados insatisfactorios, así como la optimización de geometrías. De esta forma, se aportan estudios de gran valor añadido sobre el comportamiento térmico y cinemático del flujo del aire en el entorno laboral, garantizando que se cumplen los requisitos establecidos.

Inteligencia Artificial (IA)

Disciplina basada en la construcción de artefactos computacionales que aprenden de la experiencia gracias al uso de datos y que se aplica en diversos problemas.

<h4>CONTEXTO</h4>La Inteligencia Artificial es una disciplina basada en la construcción de artefactos computacionales que aprenden de la experiencia gracias al uso de datos y que se aplica en diversos problemas: información estructurada en tablas, predicción de series temporales, visión artificial, procesamiento del lenguaje natural, sistemas de recomendación y análisis clúster. En líneas generales, pretende dar solución a las siguientes necesidades: automatización de un procedimiento realizado por un humano, realización de una tarea con mayor precisión que un humano, reemplazo de un proceso computacionalmente costoso y extracción de conocimiento de datos.Un punto clave es que el aprendizaje tiene lugar gracias al uso de datos, por lo que éstos conforman una parte crucial e imprescindible en cualquier proyecto. Por consiguiente, se suelen identificar varios subcampos dentro de la Inteligencia Artificial en relación con el tipo de dato utilizado. En primer lugar, y posiblemente el más común en la industria, es el de los datos tabulares. Tal y como su nombre indica, se apoya en datos estructurados en forma de tabla, siendo el principal objetivo predecir el valor de una columna en función de los valores de las otras columnas. Algunos ejemplos de casos de uso serían la predicción de la calidad del aire, la evaluación de riesgos o la detección de fraude. Dentro de los datos tabulares es posible diferenciar otro subconjunto: las series temporales. Una serie temporal no es más que una secuencia de datos que han sido recolectados a lo largo del tiempo. Por tanto, la finalidad en este tipo de problemas suele ser la predicción del valor de una variable en el futuro. Algunos ejemplos concretos de uso pueden ser la predicción de tráfico, la fuga de clientes o la predicción de la demanda de ciertos productos. Probablemente la punta de lanza del Deep Learning actualmente es la visión artificial, una rama que se encarga de enseñar a los ordenadores a “ver” y entender el contenido de las imágenes digitales. Es por ello por lo que comprende todas aquellas tareas que parten de datos en formato imagen y cuyo objetivo es predecir distintas variables relacionadas con la misma, como la detección de objetos. Son muchos los casos de uso de la visión artificial basada en Deep Learning, pero destacan algunos como la detección de anomalías en imágenes radiológicas, los sistemas de reconocimiento facial o la interpretación de imágenes satelitales y de drones. Si existe otro campo dentro de la Inteligencia Artificial que se ha beneficiado tanto de la eclosión del Deep Learning como la visión artificial es el del Procesamiento del Lenguaje Natural (NLP), el cual trata de la interacción entre los seres humanos y las computadoras mediante el uso de lenguajes naturales. Algunas de las aplicaciones más extendidas del NLP dentro de la Inteligencia Artificial son las que involucran textos, como pueden ser la generación de texto, el análisis de sentimiento o los populares chatbots. Otro campo muy utilizado por algunas empresas es el de los sistemas de recomendación basados en Inteligencia Artificial. Ejemplos de ello serían las plataformas de contenido multimedia o los portales de e-commerce, cuyo objetivo principal es que las sugerencias que hacen a sus clientes se ajusten lo máximo posible a cada perfil de usuario. En general, el empleo de sistemas de recomendación se puede extender a todos aquellos sistemas en los que se requiera de consejos para un tratamiento individualizado de sus usuarios, como el diseño de una enseñanza personalizada. Por último, debido a su impacto en distintos negocios, merece la pena mencionar el análisis clúster. A grandes rasgos, trata de ganar conocimiento acerca de los datos mediante la identificación de grupos o patrones. Entre sus aplicaciones se podrían citar la segmentación de clientes con el fin de realizar campañas adaptadas, el análisis de datos biológicos o la extracción de tópicos en conjuntos de documentos. <h4>EXPERIENCIA </h4>Desde 2012, SOLUTE acumula una amplia experiencia en el desarrollo de proyectos que emplean la Inteligencia Artificial para resolver diferentes tipos de cuestiones a través de un equipo de científicos de datos al tanto de los últimos avances en este campo. Se ha colaborado con diferentes universidades y centros tecnológicos cuyas líneas de investigación están a la vanguardia de esta disciplina. Dentro de la marca de servicios de predicción meteorológica de SOLUTE (Aphelion), son complejos modelos de Deep Learning los que permiten ofrecer a los clientes una predicción precisa de la producción energética de un parque eólico. Por otro lado, en colaboración con la Universidad de Salamanca, SOLUTE ha formado parte activa del proyecto EOLIAN, en el que se ha creado un sistema de mantenimiento predictivo que es capaz de detectar funcionamiento anómalo de un aerogenerador anticipándose al fallo de sus componentes. Esto facilita la reparación de estos antes de se produzcan roturas, lo que supone un importante ahorro de tiempo y dinero. Por último, en el proyecto VIRTUAL AERO se ha trabajado de forma conjunta con Air Institute para elaborar un sistema de recomendación de misiones para la formación de los operarios de aerogeneradores en un entorno virtual 3D. <blockquote> El diseño correcto de la campaña de recogida de datos es vital, ya que el desempeño del sistema (IA) estará sujeto a la calidad de los mismos. </blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> En base a las necesidades del cliente, se formula el problema que se desea resolver de forma concreta y precisa. Esto permite valorar adecuadamente si tiene sentido y es viable abordarlo mediante el uso de la Inteligencia Artificial. En caso afirmativo, si aún no se dispone de los datos necesarios, se ha de realizar una campaña de recogida. El diseño correcto de dicha campaña es vital, ya que el desempeño del sistema estará sujeto a la calidad de los datos recolectados. Una vez éstos se han adquirido son preprocesados, etiquetados, versionados y almacenados en los servidores. A continuación, se realiza un primer análisis exploratorio de los datos (EDA) y se estudian distintos aspectos con el objetivo de ganar un mayor conocimiento, mediante el dibujo de las distribuciones de las variables o el análisis de su correlación, entre otras. Con ayuda del EDA también se estructura el tipo de validación de los modelos que se va a llevar a cabo. Posteriormente, tiene lugar un proceso iterativo en bucle: entrenamiento del modelo, evaluación de su desempeño, análisis de los resultados y de nuevo exploración de los datos en busca de nuevas pistas que den lugar al diseño de mejores modelos. Se trata de un procedimiento de mejora que termina una vez que se considera que la precisión del sistema es lo suficientemente buena. Una vez alcanzado el desempeño adecuado, se despliega, se pone en producción y se monitoriza el modelo, incluyendo también todas aquellas acciones de MLOPs que garantizan que el sistema generado es eficiente, mantenible, robusto y escalable. Finalmente, el modelo se ha de reentrenar periódicamente a medida que se disponga de nuevos datos. <h4>RESULTADOS </h4>En SOLUTE se facilita al cliente una solución 360º a través de la Inteligencia Artificial, que responde a sus necesidades de predicción en ámbitos muy variados como la meteorología, la agricultura o la medicina.

Generación de visitas virtuales

SOLUTE genera visitas virtuales enriquecidas con contenido técnico y comercial para optimizar procesos internos de oficina en distintos sectores

<h4>CONTEXTO</h4> Como solución a los problemas y costes logísticos que suponen el acceso a información visual relacionada con activos, SOLUTE genera visitas virtuales enriquecidas con contenido técnico y comercial para optimizar procesos internos de oficina en distintos sectores. Mediante el acceso a las instalaciones y recopilación de material gráfico de alta definición, se recrean espacios virtuales integrando la información concreta de cada activo/instalación, para permitir a técnicos y clientes un acceso intuitivo sin requerir su desplazamiento. Existe un problema común a empresas con instalaciones industriales separadas de oficina técnica, en la que complejos y costosos procedimientos provocan un desconocimiento y falta de acceso a datos operativos de los activos. El servicio ofrecido por SOLUTE acerca este conocimiento y optimiza los procesos que de otra forma se dilatan en el tiempo. El uso de herramientas digitales avanzadas hace posible esta solución, resuelta actualmente de forma parcial con costosas visitas al emplazamiento, buscando en archivos de información desactualizada y poco clara o incluso tomando decisiones sin tener la información necesaria. Esta tecnología se aplica también en negocios turísticos que puedan ofrecer sus servicios a través de una previsualización de una instalación, dar información y vender sus productos, para evitar el desplazamiento y llegar a un público mayor. <blockquote>Como solución a los problemas y costes logísticos que suponen el acceso a información visual relacionada con activos, SOLUTE genera visitas virtuales enriquecidas con contenido técnico.</blockquote> <h4>EXPERIENCIA</h4> SOLUTE ofrece actualmente visitas virtuales a operadores de parques eólicos y, potencialmente, a cualquier empresa industrial o complejo turístico susceptible de requerir esta solución como herramienta de consulta de documentación técnica o para visualizar la distribución de componentes y estancias en sus activos. <h4>METODOLOGÍA</h4> SOLUTE ofrece la solución completa de virtualización de espacios y generación de herramientas de trabajo, con información y contenido integrado de fácil acceso, utilizando hardware de última generación para la captura y digitalización de cualquier entorno (industrial, rural, patrimonio…), además del software para el tratamiento de los datos y personal formado con certificación de acceso a instalaciones industriales, específicamente para el sector eólico. Mediante escaneado 3D y fotografías 360, se digitaliza a requerimiento del proyecto el interior y exterior de la instalación o el activo, en cada uno de los espacios y estancias. Estos datos geométricos y de imágenes de alta resolución se procesan en oficina con software avanzado de filtrado y tratamiento de imágenes mediante Inteligencia Artificial. Con la composición de imágenes esféricas, se elabora un recorrido virtual que une cada estancia y aporta sensación de movimiento dentro de la instalación con un desplazamiento fluido, fruto de la gran cantidad de registros tomados en campo para una visualización completa. La versatilidad del software utilizado permite a SOLUTE incluir en el producto final la ingestión de archivos técnicos con sistema de clasificación de ficheros, geometrías 3D renderizadas, imágenes de detalle 2D, vídeos informativos, conexión a bases de datos y ERPs, venta de productos, plataforma de e-learning, entre otras posibilidades.Los servicios de virtualización de SOLUTE contemplan: • Escaneado 3D • Fotografía 360 • Generación de paseo virtual (servidores propios, Google Maps, servidores SOLUTE) • Información técnica comercial• Vídeos explicativos y fotografías de detalle• Conexión con base de datos y mostrar datos en tiempo real • Visualización de modelos CAD 3D • E-learning: contenido formativo y evaluación de alumnos• Protección completa o parcial con contraseña y gestión de usuarios <h4>RESULTADOS</h4> El producto final es un recorrido virtual con distintos archivos e información posicionada con posibilidad de interacción por parte del usuario, que permite reducir costes y barreras causadas por el difícil acceso, la distancia o la falta de información. Las empresas que han optado por esta solución han mejorado en la planificación de actuaciones en campo y en la elaboración de procedimientos de inspección y mantenimiento, y han evaluado de manera más precisa el entorno y la situación ante la que se encuentran los técnicos de campo.

Gemelos digitales

Réplicas virtuales de un modelo específico que reflejan con alta precisión a su activo e incorporan datos en tiempo real, captados a través de sensores, para evaluar el rendimiento e implementar mejoras transferibles al activo físico original que representan.

<h4>CONTEXTO</h4>El control de las instalaciones y activos empresariales puede realizarse mediante la digitalización de estos creando un gemelo digital. Tras el escaneado y modelado de la instalación, se incorporan fuentes de datos que enriquecen la visualización y facilitan la planificación de actuaciones de mejora o la preparación de simulaciones que ayuden a predecir el rendimiento de los activos. SOLUTE genera estos modelos, partiendo desde la captura de la realidad hasta la recogida y tratamiento de datos en tiempo real.Los gemelos digitales constituyen la réplica virtual de un modelo que refleja con alta precisión a su activo en la realidad. Estas réplicas incorporan datos en tiempo real, captados a través de sensores, que permiten realizar estudios de rendimiento e implementar mejoras en el modelo que puedan ser transferidas al activo físico original que representan. La manipulación de estos datos proporciona la capacidad de probar distintos escenarios y diversas configuraciones del producto, para observar su respuesta y mejorar la reacción del sistema, con el fin de ejecutarse simulaciones y monitorizar el comportamiento de las instalaciones digitalizadas. Esta tecnología permite tener un control mayor sobre los activos empresariales, planificar adecuadamente las estrategias de mantenimiento y mejora, así como reducir los costes asociados a estas actividades. <h4>EXPERIENCIA</h4>SOLUTE colabora desde 2018 con responsables de instalaciones industriales, tales como propietarios y operadores de parques eólicos, centrales hidroeléctricas y nucleares, o fabricantes en el sector de la automoción para llevar a cabo estos desarrollos. Los desarrollos en esta área, nos permite supervisar acciones de O&M de componentes concretos dentro de una instalación, habilitando así métodos guiados y colaborativos para llevar a cabo la planificación de estas labores. <blockquote>En el desarrollo de gemelos digitales, partimos de una recopilación de información acerca de los activos a virtualizar para, posteriormente, ejecutar escaneados 3D de las instalaciones objetivo. </blockquote><h4>METODOLOGÍA</h4>La virtualización se realiza mediante herramientas de escaneado 3D y captura espacial, tales como Autodesk ReCap, Reality Capture y visualizadores como Twinmotion, Autodesk Revit o motores gráficos destinados a la industria cinematográfica y del videojuego. En el desarrollo de gemelos digitales, partimos de una recopilación de información acerca de los activos a virtualizar para, posteriormente, ejecutar escaneados 3D de las instalaciones objetivo. El uso de planos y otra documentación que permita detallar las réplicas es también común en estos escenarios. Tras un estudio preliminar de la instalación, se procede a sensorizar la misma obteniendo datos en tiempo real sobre su funcionamiento e implantándolos en el gemelo digital. Mediante el análisis de los datos recogidos, se realizan los estudios de estado y rendimiento que se precisen. Una vez replicadas las geometrías de la instalación en un entorno virtual, se simula su funcionamiento a partir de los datos recibidos en tiempo real procedentes de los activos replicados. SOLUTE cuenta con dispositivos de escaneado 3D por láser e imagen, además de visores de realidad virtual y aumentada para garantizar la fidelidad de las visualizaciones en la virtualización, pudiendo además contar con estaciones de trabajo para le procesado de nubes de puntos y renderizado de modelos 3D. Estas actividades descritas conforman una aplicación interactiva con acceso al gemelo digital, que ofrece la posibilidad de conocer su estado, generar informes de rendimiento y planificar actuaciones, así como simular mejoras sin detener el funcionamiento de las instalaciones reales. <h4>RESULTADOS</h4>Las tareas de virtualización y generación de gemelos digitales permiten monitorizar el funcionamiento de las instalaciones digitalizadas, así como la planificación de procedimientos de modificación y mejora, pudiendo iterar sobre las decisiones tomadas con bajo coste. Además, permite realizar un seguimiento de las modificaciones una vez realizadas, mediante la visualización de versiones anteriores de un activo para comparar su desempeño. Esto facilita tener un conocimiento más profundo de los activos presentes y mantener control sobre los mismos.

Recurso solar

Definición de forma realista, y con la mínima incertidumbre, del recurso solar disponible en una zona, de cara a poder calcular la producción fotovoltaica de una planta.

<h4>CONTEXTO</h4> Partiendo de la sólida experiencia de SOLUTE en energía eólica, y teniendo en cuenta la actual tendencia hacia la hibridación de las renovables, se ha potenciado durante los últimos años la capacidad en el ámbito fotovoltaico, desarrollado proyectos a nivel internacional, con más de 3 GW calculados desde 2020. La metodología se centra en la estimación de producción energética esperada en una planta fotovoltaica a través de una correcta definición y dimensionamiento de los equipos instalados para reducir la incertidumbre y facilitar al cliente los aspectos técnicos y económicos necesarios, permitiendo definir de forma realista, y con la mínima incertidumbre posible, el recurso solar disponible en una zona, de cara a poder calcular la producción fotovoltaica de una planta. De esta manera, se analiza el emplazamiento para poder cuantificar el potencial energético fotovoltaico y lograr así su máximo rendimiento a través de la selección y dimensionamiento adecuado de los equipos y su correcta distribución espacial, con el fin de optimizar el LCOE de la planta. <h4>EXPERIENCIA</h4> SOLUTE lleva más de 15 años enfocada en Energías Renovables eólicas, si bien se ha involucrado en la solar más recientemente, desde el 2020, tras la pandemia, desarrollando proyectos para promotores y operadores de plantas fotovoltaicas. <blockquote>“Con el layout de la planta definida y los datos de radiación en el sitio, se realiza un cálculo energético detallado mediante software especializado, como PVSYST o  PVCase”</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> En el caso de no contar con datos de radiación medidos en el emplazamiento, se obtiene esa información a través de fuentes satelitales o modelos meteorológicos, como Solargis, Meteonor o PVGIS. Estos datos son tratados y ajustados a estaciones de tierra, si las hubiera, para utilizarse en software energético especializado (PVSYST, PVCase, Helioscope o SAM). En función del recurso disponible, se selecciona y dimensiona el equipo más adecuado para el emplazamiento, considerando todas las tecnologías disponibles: monofacial o bifacial, paneles fijos, seguidores a uno o dos ejes, cableado eléctrico, conectores, cajas, inversores, transformadores, etc. Mientras se definen los equipos, se plantea la disposición espacial de los mismos a través del software Autocad o su herramienta PVcase, que permite establecer con precisión la ubicación de los diferentes arrays y strings, junto con sus sistemas eléctricos, para calcular y optimizar con exactitud todas las pérdidas energéticas en la planta. Con el layout de la planta definida y los datos de radiación en el sitio, se realiza un cálculo energético detallado mediante software especializado, como PVSYST o SAM, considerando todos los aspectos relevantes en la planta, como la degradación o las distintas sombras en cada zona. <h4>RESULTADOS </h4> Definir de manera objetiva el proyecto fotovoltaico a tratar, aportando al cliente los parámetros representativos para llevar a cabo los diferentes análisis de viabilidad técnica y económica.

Diseño de instalación solar para autoconsumo

Estimación de producción energética en una planta fotovoltaica de autoconsumo a través de una correcta definición y dimensionamiento de los equipos instalados para reducir la incertidumbre y maximizar el ahorro.

<h4>CONTEXTO</h4>Partiendo de la sólida experiencia de SOLUTE en energía eólica, y teniendo en cuenta la actual situación energética beneficiada para los autoconsumos, además, con la derogación del impuesto al sol en España con el Real Decreto-ley 15/2018, de 5 de octubre, la demanda de diseños de autoconsumo se ha visto incrementada. SOLUTE ha desarrollado varios proyectos de autoconsumo industrial para grandes instalaciones del sector terciario o industrial a nivel nacional. La metodología se centra en la estimación de producción energética esperada en una planta fotovoltaica de autoconsumo a través de una correcta definición y dimensionamiento de los equipos instalados para reducir la incertidumbre, maximizar el ahorro y facilitar al cliente los aspectos técnicos y económicos necesarios. Se trata, por tanto, de definir de forma realista, y con la mínima incertidumbre posible, el recurso solar disponible en una zona, de cara a poder calcular la producción fotovoltaica de una planta de autoconsumo, así como del impacto económico de la instalación en cuanto al ahorro y amortización de la inversión.De esta manera, se analiza el emplazamiento para poder cuantificar el potencial energético fotovoltaico y lograr así su máximo rendimiento a través de la selección y dimensionamiento adecuado de los equipos y la maximización del aprovechamiento de la superficie disponible. <h4>EXPERIENCIA</h4>SOLUTE lleva más de 15 años, desde su fundación, enfocada en energías renovables, y desde 2020, tras la pandemia, se ha involucrado más en la industria solar, desarrollando iniciativas para promotores y operadores de plantas fotovoltaicas. Además, existe experiencia en proyectos concretos de autoconsumo orientados a suministrar este servicio a clientes del sector servicios o industrial (grandes consumidores). <blockquote>Con el layout de la planta definida y los datos de radiación en el sitio, se realiza un cálculo energético detallado mediante software especializado, como PVSYST o Helioscope, considerando todos los aspectos relevantes.</blockquote><h4>METODOLOGÍA</h4>En el caso de no contar con datos de radiación medidos en el emplazamiento, se obtiene esa información a través de fuentes satelitales o modelos meteorológicos, como Solargis, Meteonor o PVGIS. Estos datos son tratados y ajustados a estaciones de tierra, si las hubiera, para utilizarse en software energético especializado (PVSYST o Helioscope). En función del recurso y de la superficie disponibles, así como de los consumos presentes en la instalación, se selecciona y dimensiona el equipo más adecuado para el emplazamiento, considerando todas las tecnologías disponibles:  cableado eléctrico, conectores, cajas, inversores, transformadores, otros equipos como contadores o protecciones, etc. Para el dimensionamiento de la instalación, además de la situación del cliente (consumos, requisitos, etc.), debe considerarse la normativa recogida en el Real Decreto-ley 15/2018, de 5 de octubre y el Real Decreto 244/2019, de 5 de abril, que regulan la potencia máxima que puede tener una instalación solar de autoconsumo de cara a poder acogerse a la compensación simplificada (este valor es de 100kW). Una vez definidos los equipos, se plantea la disposición espacial contemplando si están sobre cubierta horizontal o inclinada de cara a definir los soportes. Tras ello, se definen con precisión la ubicación de los diferentes arrays y strings, junto con sus sistemas eléctricos, para calcular y optimizar con exactitud todas las pérdidas energéticas en la planta. Con el layout de la instalación definida y los datos de radiación en el sitio, se realiza un cálculo energético detallado mediante software especializado, como PVSYST o Helioscope, considerando todos los aspectos relevantes en la planta, como la degradación o las distintas sombras en cada zona. <h4>RESULTADOS</h4>Definir de manera objetiva el proyecto fotovoltaico a tratar, aportando al cliente los resultados de generación energética e impacto en la factura eléctrica, tanto en ahorro energético como ahorro económico. En este tipo de servicios debe proporcionarse información clara y apoyar de manera gráfica los resultados, tanto energéticos como económicos, para facilitar su interpretación por parte del cliente, que puede no estar especializado en el desarrollo técnico de plantas fotovoltaicas de autoconsumo.

Diseño de sistemas estructurales para plantas fotovoltáicas

Análisis en las fases de diseño de sistemas estructurales para calcular la generación de energía solar mediante placas fotovoltaicas en escenarios exigentes, como con viento o terremotos.

<h4>CONTEXTO</h4>Las plantas de generación de energía solar mediante placas fotovoltaicas requieren de un cálculo estructural para las acciones más exigentes, como suelen ser las de viento y terremotos, según los casos. Abordar el diseño de estos escenarios críticos precisa de un enfoque en ocasiones multidisciplinar, como es el caso de la interacción entre el viento y estructura. En estos casos la simulación fluidodinámica CFD y la estructural por Elementos Finitos (FEM) deben interactuar en el intercambio de información, lo que lleva a precisar una metodología específica. En estos planteamientos, SOLUTE aporta el conocimiento en esos campos, para poder llevar a cabo los análisis en las fases de diseño de estos sistemas. Otros aspectos que precisan de un análisis más convencional son el análisis de uniones entre componentes, las estructuras de soporte, unión al terreno, entre otros.Las plantas fotovoltaicas, al ser una fuente de energías renovables, están experimentando un crecimiento constante que requieren una labor ingenieril muy enfocada a obtener sistemas estructurales que cumplan con los requerimientos y que, al mismo tiempo, tengan un coste y un mantenimiento óptimo. El objetivo consiste en la definición completa de la estructura mecánica de soporte de las plantas fotovoltaicas, de las uniones al terreno donde se asienta, así como de las uniones entre los componentes, siempre acorde a la normativa aplicable de cada país, para garantizar una vida útil y extensa, que minimice los gastos asociados de Operación & Mantenimiento (O&M). <h4>EXPERIENCIA </h4>Desde su fundación en 2006, SOLUTE acumula una amplia experiencia en cálculo de estructuras, que específicamente ha aplicado también a sistemas estructurales de placas fotovoltaicas. La resolución de este tipo de análisis se lleva a cabo con diversas herramientas, metodologías y enfoques, que con el dominio y conocimiento de SOLUTE de los mismos, permite proponer y definir la solución óptima para cada caso. <blockquote>SOLUTE ofrece la capacidad de abordar un análisis de fluidodinámica mediante modelos CFD 3D y 2D, incluyendo la interacción con la respuesta estructural. </blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>El primer paso es estudiar en profundidad la normativa de acciones pertinentes y, tras evaluar los condicionantes del cliente, realizar una primera definición de la estructura, mediante la combinación de cálculo analítico y modelización por elementos finitos (FEM). Se presta especial atención a los cálculos de las uniones soldadas y atornilladas, o cualquier otro tipo de fijación de los paneles a la estructura. Asimismo, si el alcance cubre la unión al terreno a subestructura, se aborda este aspecto en las primeras fases. Este desarrollo evoluciona en los siguientes pasos de manera iterativa hasta encontrar una solución óptima. En el caso de que el estudio haga referencia a las acciones del viento y no exista una simplificación de las situaciones a tratar, SOLUTE ofrece la capacidad de abordar un análisis de fluidodinámica mediante modelos CFD 3D y 2D, incluyendo la interacción con la respuesta estructural. Este enfoque supone la aproximación más realista, pero debido a su mayor coste computacional, se debe decidir la estrategia óptima según la circunstancia. Estas metodologías de análisis pueden modularse a distintos tipos de requerimientos, desde prediseños y revisión de diseños existentes hasta otros completamente nuevos. <h4>RESULTADOS </h4>El análisis se especifica en un diseño que puede ir concretado en geometrías 3D o planos constructivos, si es así requerido, además de un detallado informe de cálculo estructural.

Backend

El desarrollo de backend es la parte de una aplicación que gestiona la información proporcionada por el usuario y que controla los procesos que manipulan dicha información para obtener los resultados requeridos.

<h4>CONTEXTO</h4> Hoy en día prácticamente cualquier proceso productivo o de ocio implica el uso de aplicaciones de software, y la funcionalidad de estas depende completamente del desarrollo de backend, la parte de una aplicación que gestiona la información proporcionada por el usuario y que controla los procesos que manipulan dicha información para obtener los resultados requeridos.SOLUTE cuenta con experiencia y una gran capacidad técnica para abordar desarrollos de software de las más variadas tipologías, desde sistemas de automatización industrial hasta aplicaciones enfocadas al uso profesional en sectores concretos, pasando por aplicaciones móviles aptas para el uso particular. El desarrollo de software es la disciplina que estudia los componentes necesarios para la creación, gestión, mantenimiento y testeo de software informático. El software puede entenderse como la programación lógica que todo sistema informático necesita para funcionar adecuadamente y permitir al usuario disfrutar de las funciones de una aplicación a través de una interfaz práctica e intuitiva. Una de las vertientes del desarrollo de software es el diseño del backend, que es aquella parte del software “invisible” para el usuario que se encarga de gestionar y procesar la información proporcionada por dicho usuario, obteniéndola a través del frontend para devolver los resultados solicitados. El backend se ejecuta habitualmente en uno o más servidores accesibles a través de una red de comunicaciones o internet, si bien en algunos casos, como en ciertas aplicaciones autocontenidas o para dispositivos móviles sin dependencia de servicios externos, puede ser ejecutado como una capa de aplicación en la propia máquina cliente. Muchos desarrollos de software no separan correctamente las operaciones que deben realizarse en el lado cliente de las que deben realizarse en el lado servidor, ejecutando operaciones de tratamiento de datos y gestión de seguridad en el frontend que deberían realizarse en el backend. De igual manera, a menudo se realizan en backend operaciones de postproceso de información (sobre todo a nivel gráfico) que deberían realizarse en frontend, agilizando así las comunicaciones y reduciendo la carga de proceso en los servidores. También es muy habitual que el formato de los datos elegido para la comunicación entre el backend y el frontend no sea eficiente o cuente con los mecanismos de seguridad adecuados. Con un diseño idóneo de la plataforma y una correcta segmentación de las tareas a realizar por el frontend y el backend se garantiza un desarrollo eficiente, ágil para el usuario y liviano para los servidores, garantizando además los máximos niveles de seguridad en las comunicaciones. <h4>EXPERIENCIA</h4> Desde 2013 SOLUTE ha realizado multitud de desarrollos, tanto para uso interno como para clientes de diversos campos, como el sector de la energía o la automoción. En el sector eólico, SOLUTE ha desarrollado y explota comercialmente el software Furow para el desarrollo integral de proyectos eólicos, abarcando todas sus fases, desde el tratamiento de datos de viento, el micrositting y el análisis financiero, hasta el cálculo de recurso eólico. En la actualidad, SOLUTE desarrolla Aphelion, una gama de productos orientada a proporcionar predicción meteorológica de alta resolución relevante para los sectores energético, agropecuario, industrial o náutico. <blockquote>“Para el desarrollo del backend se necesitan una serie de competencias relacionadas con el análisis de aplicaciones y la programación en lenguajes como Javascript, Python, PHP, Perl y Bash. También se requiere un amplio conocimiento de bases de datos, sus tipologías y principios.”</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> El desarrollo de software en general, y del backend en particular, requiere el uso de una serie de conceptos procedentes de la teoría de la programación y del análisis de algoritmos. También se precisan profundos conocimientos en proceso de datos, redes de comunicaciones y hardware. Para el desarrollo de backend se necesitan una serie de competencias relacionadas con el análisis de aplicaciones y la programación en lenguajes como Javascript, Python, PHP, Perl y Bash. También se requiere un amplio conocimiento de bases de datos, sus tipologías y principios. Para la creación de código propiamente dicho, se utilizan herramientas de codificación como Microsoft Visual Studio Code, así como los compiladores o intérpretes de los correspondientes lenguajes de programación. Para la gestión de la información se utilizan bases de datos como MySQL, MariaDB o PostgreSQL y sus diferentes entornos de desarrollo. Como en cualquier tipo de desarrollo de software con una mínima complejidad, también se hace imprescindible el uso de herramientas de control de versiones como Gitlab. Es muy importante el seguimiento estricto de los estándares de codificación y estilo para los diferentes lenguajes, y en los últimos años también ha cobrado especial importancia la observación de las normativas legales de protección de datos en las distintas regiones respecto a la confidencialidad, el derecho a anulación y rectificación de los datos. Existen diversas metodologías para el desarrollo de software que se eligen en función de si el proyecto a realizar debe cubrir una necesidad en un momento concreto o de si cuenta con unos largos ciclos de vida y explotación comercial. En la actualidad, se suele emplear lo que se denomina metodología ágil: inicialmente se realiza un análisis previo de los requisitos de la aplicación para, acto seguido, planificar el proyecto estudiando la mejor plataforma y lenguajes de desarrollo, así como realizando una estimación de los recursos necesarios y los plazos de ejecución previstos. Después se inicia el proceso de codificación y pruebas de la aplicación para finalmente proceder a la implantación en la plataforma prevista. Tras la validación por parte del cliente, o la realización de las correcciones pertinentes, se da por finalizado el proyecto. A menudo, si el cliente lo demanda, se inicia una fase posterior de mantenimiento continuo donde se pueden realizar modificaciones y mejoras a la aplicación. En aplicaciones con largos ciclos de explotación, se estudia la posibilidad de crear nuevas iteraciones de desarrollo en las que añadir nuevas funcionalidades al proyecto para prolongar su vida comercial. Al finalizar el proyecto, se realiza la entrega de la documentación, del código fuente y de las bases de datos, si las hay, en la extensión y forma pactada según contrato. <h4>RESULTADOS</h4> Tras el correcto proceso de desarrollo se obtiene un software eficaz y ágil, con un flujo de procedimientos óptimo y un almacenamiento de datos eficiente, manteniendo una baja carga en los servidores, lo que lleva a unos costes de explotación contenidos y a una mayor satisfacción del cliente.

Bases de datos

Almacenamiento eficiente de la información, que permite el registro y la posterior clasificación de productos, usuarios, perfiles, accesos y cualquier otro tipo de característica valiosa.

<h4>CONTEXTO</h4>Hoy en día, cualquier proceso productivo, sistema de comercio electrónico o plataforma publicitaria o de ocio dependen de un almacenamiento eficiente de la información, lo que permite el registro y la posterior clasificación de productos, usuarios, perfiles, accesos y cualquier otro tipo de característica valiosa. En algunos casos, los detalles recopilados apoyan el desarrollo del negocio y, en otros, es la propia información la que constituye el valor y el negocio, por tanto, se construye en torno al almacenamiento, proceso y comercialización de esta. Para todo ello, las bases de datos se hacen imprescindibles. SOLUTE cuenta con la experiencia y la capacidad técnica para el diseño, implementación e implantación de diversos tipos de bases de datos, tanto relacionales como no relacionales, que permiten el almacenamiento y análisis de cualquier tipología y volumen de información.La información aporta valor y, a menudo, los volúmenes registrados pueden llegar a ser enormes, de modo que cuando es necesaria la obtención de ciertos requisitos utilizando criterios específicos de búsqueda y clasificación, entran en juego las bases de datos, pues permiten el almacenamiento eficiente de la información y, mediante sofisticados sistemas de indexado, el logro ágil de resultados relevantes procedentes de la búsqueda y del cruce de detalles diversos provenientes de fuentes variadas. Cuando las cantidades de información a almacenar y procesar crecen de forma exponencial, suelen aparecer problemas de rendimiento en las bases de datos, que redundan en la incapacidad de obtener resultados en tiempos razonables, haciendo inviables ciertas tipologías de búsqueda o dilatando los tiempos de respuesta hasta niveles inasumibles para los usuarios. Una buena elección de la base de datos adecuada, un buen diseño de la estructura de la información, diseñada pensando en la tipología de datos a contener y el uso que se va a hacer de ellos, así como una creación inteligente de las consultas a realizar, consigue que las búsquedas obtengan resultados en tiempos realmente reducidos, optimizando el espacio de almacenamiento requerido para la información y suponiendo una carga mínima para los archivos. <h4>EXPERIENCIA</h4>SOLUTE ha realizado multitud de desarrollos, tanto para uso interno como para clientes de diversos campos, como el sector de la Energía o la Automoción. La inmensa mayoría de los desarrollos realizados apoyan su backend en diferentes bases de datos. En el sector eólico, SOLUTE ha desarrollado y explota comercialmente el software Furow para el desarrollo integral de proyectos eólicos. El backend del módulo CFD de Furow requiere el almacenamiento en base de datos de grandes cantidades de información para el seguimiento y realización de los cálculos solicitados por el cliente. En la actualidad, SOLUTE desarrolla Aphelion, una gama de productos orientada a proporcionar predicción meteorológica de alta resolución relevante para los sectores energético, agropecuario, industrial o náutico. El núcleo de Aphelion es el almacenamiento y proceso de una ingente cantidad de datos meteorológicos históricos procedentes de diversas fuentes con los que se alimentan los modelos de inteligencia artificial. <blockquote>El diseño y desarrollo de bases de datos requiere el conocimiento profundo de las estructuras de almacenamiento de información y de los sistemas de indexado, vinculación y búsqueda, así como de los fundamentos de las bases de datos relacionales y no relacionales.</blockquote><h4>METODOLOGÍA</h4>El diseño y desarrollo de bases de datos requiere el conocimiento profundo de las estructuras de almacenamiento de información y de los sistemas de indexado, vinculación y búsqueda, así como de los fundamentos de las bases de datos relacionales y no relacionales. Las competencias necesarias para ello incluyen la capacidad de síntesis y abstracción de los tipos de datos a realizar, el diseño de arquitecturas de base de datos, el lenguaje SQL, fundamentos de las bases de datos NoSQL y la gestión de sistemas de clustering y control de versiones. Como herramientas, se utilizan las propias bases de datos (MySQL / MariaDB / PostgreSQL / Oracle / MS SQL Server / MongoDB…), las aplicaciones cliente para diseñar su estructura y manipular su contenido (MySQL Workbench, HeidiSQL, PHPMyAdmin, Navicat, Oracle SQL Developer, Microsoft SQL Server Management Studio…) y los sistemas de control de versiones como Gitlab. La metodología de desarrollo de una base de datos implica diversas fases: inicialmente se analizan los requisitos del desarrollo, después se planifica la tipología a emplear, el archivo óptimo para la tarea y los requisitos técnicos necesarios para la plataforma donde se va a implementar (sistema operativo, capacidad de almacenamiento, rendimiento, etc.). Posteriormente se realiza el diseño de estructura detallada de las tablas, de las relaciones entre las mismas, y de sus índices de búsqueda, para después realizar la implementación e implantación de dicho diseño y realizar el proceso de validación con un conjunto de datos de prueba. A menudo, si el cliente lo demanda, se inicia una fase posterior de mantenimiento continuo donde se pueden realizar modificaciones y mejoras a la base de datos. A la finalización del desarrollo, se realiza la entrega de la documentación y las migraciones, conteniendo el diseño fuente de la estructura. Opcionalmente, se entregan los contenidos de pruebas o los datos proporcionados por el cliente para su inserción inicial en la base a tratar. <h4>RESULTADOS</h4>Tras el correcto proceso de diseño y desarrollo se obtiene un base de datos eficiente y rápida, con un alto rendimiento y consumo de recursos óptimo. Todo esto lleva a un mejor tiempo de respuesta para las aplicaciones y a un ahorro de recursos para el cliente.

Automatización de pruebas software

Tests automatizados para facilitar procesos al programador y llevar a cabo los ajustes necesarios para aplicar las mejoras precisas y alcanzar el objetivo marcado.

<h4>CONTEXTO</h4>SOLUTE realiza la automatización de pruebas sobre las modificaciones aplicadas a los desarrollos software para comprobar que no producen errores ni cambios en el producto final. Estos tests automáticos se llevan a cabo sobre el código implementado en todos sus desarrollos (TDD) y mantiene la trazabilidad gracias al control de versiones disponible en sus repositorios y a las estrictas reglas de estructura de código y comentarios. Con el fin de mantener la integridad del software desarrollado para algunos clientes, se han automatizado pruebas que nos avisan si los resultados obtenidos tras cambios son distintos.En el ámbito del desarrollo software, se realizan distintas pruebas automatizadas para facilitar los procesos al programador, ya que se evita hacerlas a mano. Durante el desarrollo de herramientas o programas software, se llevan a cabo modificaciones muy importantes que pueden suponer un gran cambio o, incluso, alguna pequeña, que afecte de forma notable al resultado buscado. Estos ajustes pueden producir errores, por lo que es clave mantener un control sobre el desarrollo para que, en caso de incidencia, se detecte lo antes posible para solventarla y, además, saber en qué punto puede estar sucediendo. <h4>EXPERIENCIA</h4>El principal stakeholder es SOLUTE, ya que es una forma de demostrar a los clientes para los que se desarrolla que el software resultante es de calidad. Nuestros productos son el escaparate del éxito en nuestro desarrollo de software y aplicamos la misma metodología a proyectos para clientes del sector público, consultoría e industrial eólico desde el año 2018. <blockquote>El objetivo de la automatización de pruebas es obtener un log en el que se muestren los errores que han aparecido tras los últimos cambios y poder actuar ante ello facilitando la localización de estos y corrigiéndolos.</blockquote><h4>METODOLOGÍA</h4>En SOLUTE se cuenta con un servidor con GitLab instalado, sistema de control de versiones para llevar un seguimiento del código que se va desarrollando, además de mantener una copia de este por si se llegase a perder la copia local con la que se cuenta. Además, se pueden programar distintas tareas, como la automatización de pruebas o el empaquetado del código. Existen otras herramientas, como Jenkins, que permiten también esta automatización vinculándola con sistemas de versiones, aunque actualmente en SOLUTE no se hace uso de él. Para la preparación de pruebas automáticas, se definen las pruebas unitarias que se pasarán y se enfocan en puntos específicos del software, como la salida de ciertas funciones, para continuar con las pruebas de integración que comprueban el software en conjunto. Una vez definidos y programados ambos tipos de pruebas, se configura GitLab para que se ejecuten cuando se suben cambios nuevos, y se programan algunas que pueden llevar más tiempo para que se apliquen por la noche, por ejemplo. Como se ha mencionado, se necesita un servidor que cuente con GitLab de forma que se pueda acceder internamente desde el navegador. Además, es preciso que los certificados se encuentren actualizados, pues pueden ocasionar problemas de acceso y, por lo tanto, impedir el lanzamiento de las pruebas. El objetivo de la automatización de pruebas es obtener un log en el que se muestren los errores que han aparecido tras los últimos cambios y poder actuar ante ello facilitando la localización de estos y corrigiéndolos. <h4>RESULTADOS </h4>Con la automatización de pruebas de software se logran dos objetivos importantes: ahorrar tiempo por parte del programador y localizar errores antes de salir a producción. De esta forma, el programador se dedica a la preparación de las pruebas y a configurar el propio GitLab para que después no se tengan que realizar tests a mano cada vez que haya cambios e, incluso, para optimizar la búsqueda de posibles errores al final del propio desarrollo.

Integración y despliegue continuos

Ramas de la ingeniería de software orientadas a aumentar la calidad y frecuencia de la iteración en las soluciones desarrolladas y a tener un mayor control sobre todas las etapas que comprenden el ciclo de vida del software.

<h4>CONTEXTO</h4>Las actividades de desarrollo y operación del software son candidatas a análisis y automatización, detectando y corrigiendo así errores de forma ágil y reduciendo la complejidad y costes asociados a las modificaciones incorporadas. Se parte por una estrategia orientada al control de versiones de software, incorporando los entornos de desarrollo y ejecución necesarios para implementar los procesos automatizables de forma desatendida. SOLUTE realiza estas actividades, validando las soluciones implementadas in-house y verificando los requisitos especificados por el cliente.La integración y despliegue continuos son ramas de la ingeniería de software orientadas a aumentar la calidad y frecuencia de la iteración en las soluciones desarrolladas y a tener un mayor control sobre todas las etapas que comprenden el ciclo de vida del software. Es necesario llevar un control de los métodos aplicados en las metodologías ágiles para cerciorarse de que las implementaciones son acordes a su especificación de requisitos y estas son puestas en producción bajo una supervisión automatizada. Estas prácticas de CI/CD (Continuous Integration/Continuous Delivery) buscan reducir los tiempos de iteración de versiones, detectar posibles problemas en las soluciones desarrolladas antes de entregarse a cliente y hacer más eficientes sus pruebas unitarias. <h4>EXPERIENCIA </h4>SOLUTE es partícipe de los procesos de desarrollo de software de varios clientes orientados a la analítica de datos, tanto en sus proyectos internos como en otras contrataciones, implicándose así de manera directa con los equipos de desarrollo y supervisión. Además, SOLUTE incorpora estos procedimientos testados en sus desarrollos propios, pudiendo ofrecer estas actividades a otros clientes. <blockquote>La implementación de sistemas de CI/CD comienza por el análisis de las necesidades del proyecto software, determinando qué módulos son críticos para su funcionamiento y pueden ser sujetos al escrutinio de sistemas automatizados de pruebas. </blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>Se dispone de diversas plataformas de automatización para implementar los procesos de CI/CD de manera estandarizada y con la aplicación de los últimos estándares de comunicación. Existen herramientas que integran repositorios software y automatización (GitLab, Jira, Bitbucket) y dedicadas a programación de tareas (Jenkins, CircleCI, TeamCity). La implementación de sistemas de CI/CD comienza por el análisis de las necesidades del proyecto software, determinando qué módulos son críticos para su funcionamiento y pueden ser sujetos al escrutinio de sistemas automatizados de pruebas. El diseño de estas últimas es una tarea que ha de en conjunto con los stakeholders del proyecto software, priorizando las pruebas relacionadas de forma más cercana con los atributos de calidad definidos y con las restricciones de compatibilidad y/o rendimiento. Es necesario atender a los requisitos de despliegue de la propia organización, evaluando los problemas que pueden aparecer en las integraciones a producción de los desarrollos y las restricciones técnicas de los sistemas en operación. Se deben crear pipelines que permitan la ejecución concurrente de pruebas unitarias, procesos de compilación y empaquetado y, por último, que aseguren un despliegue controlado de las aplicaciones. El versionado de las mismas, junto con sus artefactos generados, han de ser dispuestos al equipo de trabajo como parte de los resultados de entrega junto con los resultados de las pruebas ejecutadas. La salida de estos procesos de automatización estará adecuada a las necesidades del proyecto, de las infraestructuras disponibles y de la organización, por ejemplo, generando artefactos para distintas plataformas en uso. Estos artefactos serán dispuestos en las plataformas de distribución de software si todo el flujo de trabajo, desde la adición de cambios del software hasta su empaquetado ha sido exitoso. De esta manera se libera al equipo de desarrollo de los procedimientos manuales que dan pie a errores, retrasos en las entregas y que restan tiempo a otras tareas de mayor importancia. Según los principios de desarrollo ágil de Agile Manifesto, las operaciones anteriormente descritas han de resultar en la entrega de valor al cliente, entregar cambios más eficientemente, soportar los cambios, colaborar y motivar a los equipos de trabajo, dándoles libertad para actuar independientemente. <h4>RESULTADOS </h4>Las tareas de automatización de DevOps permiten al equipo de desarrollo centrar sus esfuerzos en la implementación de módulos software críticos para las aplicaciones, detectando posibles errores de forma prematura y desatendida, a la vez que permiten su corrección antes de las entregas de software establecidas entre la organización y el cliente. Eso resulta en flujos de trabajo más eficientes, priorizando la entrega de valor y reduciendo la incertidumbre en el ciclo de desarrollo.

Desarrollo Web / App

Interfaz que permite al usuario interactuar con una plataforma mediante la comunicación con el backend, parte que gestiona y procesa la información proporcionada para devolver los resultados solicitados a través de la app.

<h4>CONTEXTO</h4> Los dispositivos móviles se han hecho omnipresentes en nuestra vida diaria. De forma continua utilizamos aplicaciones diseñadas para su uso específico en dichos dispositivos, tanto a nivel personal como profesional, que nos permiten estar continuamente comunicados. A menudo estas aplicaciones móviles -también llamadas apps- son el equivalente a los frontends de las plataformas web, pero adaptados y optimizados para las peculiaridades y nuevas funcionalidades que nos facilitan los celulares: pantallas multitáctiles, geolocalización, cámaras fotográficas de alta resolución y disponibilidad de diversos tipos de sensores integrados, como acelerómetros y magnetómetros. Estas capacidades promueven la interacción de los usuarios con las plataformas y favorecen la adquisición de datos de una forma hasta ahora impensable en otros aparatos. Por ello, el objetivo durante el desarrollo de una app es conseguir que su uso sea atractivo e intuitivo, logrando así la mejor experiencia para el usuario y el mayor nivel posible de vinculación con la marca. Para alcanzar mencionada vinculación es preciso el adecuado análisis de los requisitos, una correcta planificación y la ejecución del desarrollo, así como un cuidado diseño de la interfaz y de la experiencia de usuario. SOLUTE cuenta con experiencia y una gran capacidad técnica para abordar desarrollos de software de las más variadas tipologías, incluyendo el desarrollo de todo tipo de apps móviles y de los correspondientes backends que las alimentan. El desarrollo de software es la disciplina que estudia los componentes necesarios para la creación, gestión, mantenimiento y testeo de software informático. El software puede entenderse como la programación lógica que todo sistema informático necesita para funcionar adecuadamente y permitir al usuario disfrutar de las funciones de una aplicación a través de una interfaz práctica e intuitiva. Una de las vertientes, cada vez más popular, del desarrollo de software es el diseño de aplicaciones móviles o apps, que son un frontend especialmente adaptado a las características y nuevas posibilidades que ofrecen los dispositivos móviles. Las apps son la interfaz que se encuentra en contacto con el usuario y que este utiliza para interactuar con una plataforma. Dicha app, se comunica a su vez con el backend, que es la parte que gestiona y procesa la información proporcionada por el usuario y le devuelve a este los resultados solicitados a través de la app. La app se ejecuta siempre de forma local en el dispositivo móvil del usuario, mientras que el backend puede ejecutarse en algunos casos como una parte de la propia app (aplicación autocontenida) o en uno o más servidores accesibles a través de una red de comunicaciones o internet. A menudo el mayor problema de una aplicación es la existencia de una interfaz de usuario poco usable e intuitiva, que produce una falta de productividad e implicación por parte del usuario, por ello la parte más importante del desarrollo de una app es el diseño de UI / UX (User Interface / User eXperience). Mientras que el diseño de UI se preocupa de la creación de una interfaz atractiva y práctica, el diseño de UX se encarga de asegurarse que las acciones a realizar en la interfaz sean lógicas y coherentes con los propios procesos a realizar durante el uso de la aplicación. <h4>EXPERIENCIA</h4> SOLUTE ha realizado multitud de desarrollos, tanto para uso interno como para clientes de diversos campos, como el sector de la Energía o la Automoción. Algunos de estos proyectos incluyen el desarrollo de aplicaciones móviles, en algunos casos como frontend único del proyecto, y en otros como alternativa a un frontend basado en tecnologías web. En la actualidad SOLUTE desarrolla Aphelion, una gama de productos orientada a proporcionar predicción meteorológica de alta resolución relevante para los sectores energético, agropecuario, industrial o náutico. El ecosistema Aphelion incluye el desarrollo de aplicaciones móviles para facilitar el acceso sencillo a las predicciones meteorológicas en movilidad. <blockquote>Para el desarrollo de apps se necesitan una serie de competencias que cubren desde el aspecto puramente artístico del diseño gráfico y el uso de sus herramientas hasta el mucho más técnico del análisis y la programación en lenguajes, como Java, Kotlin, Objective-C y Swift.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> El desarrollo de software en general, y de una app en particular, requiere el conocimiento de una serie de conceptos procedentes de la teoría de la programación y del análisis de algoritmos, pero, debido a la gran velocidad a la que evolucionan los dispositivos móviles en el mercado y sus interfaces, también se tienen en cuenta de forma muy importante la evolución de dichos dispositivos y sus capacidades, y también las últimas tendencias en el mundo del diseño. Para el desarrollo de apps se necesitan una serie de competencias que cubren desde el aspecto puramente artístico del diseño gráfico y el uso de sus herramientas, hasta el mucho más técnico del análisis y la programación en lenguajes como Java, Kotlin, Objective-C y Swift. Adicionalmente, se requiere de un conocimiento avanzado de las dos plataformas móviles dominantes en el mercado: Android e iOS. Debido a la vertiente cada vez más social de las apps, a menudo se precisa también un cierto conocimiento de la psicología humana y del funcionamiento de las interacciones sociales entre personas. Como el desarrollo de apps es muy multidisciplinar, las herramientas utilizadas cubren un espectro muy amplio: para el diseño de prototipos y los elementos visuales se utiliza software de diseño gráfico como la suite de aplicaciones Adobe Creative Cloud, mientras que para la creación de código propiamente dicho se utilizan herramientas de codificación como Microsoft Visual Studio Code. Android Studio y Xcode. Para agilizar el desarrollo y posterior mantenimiento de las apps, a menudo se utilizan algunos frameworks multiplataforma como Flutter, React Native, jQuery Mobile o Unity. Como en cualquier tipo de desarrollo de software con una mínima complejidad, también se hace imprescindible el uso de herramientas de control de versiones como Gitlab. Es muy importante el seguimiento estricto de los estándares de codificación y estilo para los diferentes lenguajes y plataformas, así como adaptar la interfaz y su usabilidad al estilo visual y operativo propios de cada plataforma, manteniendo una identidad visual coherente para todas ellas y a la vez consiguiendo que los usuarios se sientan cómodos en un entorno que les es familiar. En los últimos años, también ha cobrado especial importancia la observación de las normativas legales de protección de datos en las distintas regiones respecto a la confidencialidad, el derecho a anulación y rectificación de los datos, y al uso de sistemas de seguimiento con fines estadísticos o publicitarios. Existen diversas metodologías para el desarrollo de software, y a menudo dependen de si el proyecto a realizar debe cubrir una necesidad en un momento concreto o de si es un proyecto con unos largos ciclos de vida y explotación comercial. En la actualidad se suele emplear lo que se denomina metodología ágil: inicialmente se realiza un análisis previo de los requisitos de la aplicación, para acto seguido planificar el proyecto estudiando la mejor plataforma y los lenguajes de desarrollo, y realizando una estimación de los recursos necesarios y los plazos de ejecución previstos.Después se inicia el proceso de codificación y las pruebas de la aplicación. Tras la validación del proyecto por parte del cliente, o de la realización de las correcciones pertinentes si fuera necesario, se procede a la subida de la app en las tiendas de cada plataforma (Google Play para Android y App Store para iOS), con lo cual se da por finalizado el proyecto. A menudo, si el cliente lo demanda, se inicia una fase posterior de mantenimiento continuo donde se pueden realizar modificaciones y mejoras a la aplicación. En aplicaciones con largos ciclos de explotación, se estudia la posibilidad de crear nuevas iteraciones de desarrollo en las que añadir nuevas funcionalidades al proyecto para prolongar su vida comercial. A la finalización del proyecto se realiza la entrega de la documentación, el código fuente y las bases de datos de este, si las hay, en la extensión y forma pactada según contrato. <h4>RESULTADOS</h4> Tras el correcto proceso de desarrollo se obtiene una app eficiente y ágil, con una interfaz atractiva y de fácil manejo, y con un flujo de procedimientos lógico e intuitivo. Todo esto lleva a una mayor productividad e implicación del usuario, y a una mejor percepción de la imagen de marca por parte de este.

Herramientas ad hoc para cliente

Sistema de tratamiento de datos, con demostrada capacidad analítica, para satisfacer las necesidades del cliente de manera efectiva.

<h4>CONTEXTO</h4>La tecnología es omnipresente en nuestro mundo y los mayores avances han venido de la mano de la informática, constituida esencialmente por el hardware y el software que lo gobierna. Hoy en día, prácticamente cualquier proceso de trabajo implica el uso de aplicaciones de software y la productividad de estos depende en gran medida de un adecuado desarrollo de herramientas ad-hoc capaz de automatizar tareas y facilitar la ejecución de los proyectos del usuario. Para ello, es clave el adecuado análisis de los requisitos y las necesidades, una correcta planificación y ejecución del desarrollo, así como una fiable implementación del flujo del programa y de la interfaz de usuario. SOLUTE cuenta con un amplio recorrido y una gran capacidad técnica para abordar desarrollos de software de las más variadas tipologías, desde sistemas de automatización industrial hasta aplicaciones enfocadas al uso profesional en sectores concretos, pasando por apps móviles aptas para el uso en campo.El desarrollo de software es la disciplina que estudia los componentes necesarios para la creación, gestión, mantenimiento y testeo de software informático, que puede entenderse como la programación lógica que todo sistema informático necesita para funcionar adecuadamente y permitir al usuario disfrutar de las funciones de una aplicación a través de una interfaz práctica e intuitiva. Una de las vertientes del desarrollo de software es la automatización de procesos, aquella parte que reemplaza tareas iterativas y manuales por funciones fiables y optimizadas en tiempo. Estas funciones pueden comunicarse con distintos orígenes de datos, procesarlos y devolver los resultados en el formato requerido, de forma transparente al usuario. Las herramientas desarrolladas pueden ser ejecutadas como un programa standalone o como biblioteca de funciones integrada en una toolchain existente. Según las especificaciones del usuario, las herramientas pueden alojarse tanto en una máquina local como en un servidor distribuido, accesible a través de una red de comunicaciones. A menudo el mayor problema al que se enfrenta todo proyecto es la gran cantidad de datos poco manejables para extraer información y a tareas repetitivas de carga, análisis y cálculo de resultados. Sumado a ello, el uso de aplicaciones inadecuadas, poco eficientes o con una interfaz restrictiva, da lugar a cadenas de trabajo con procesos mal conectados y diferencia de formato de datos entre ellos. Por ello, la parte más importante del desarrollo de herramientas ad-hoc es la preocupación por el detalle de las necesidades del cliente, la adaptación a la plataforma sobre la que se va a implantar el desarrollo y los conocimientos acerca de los datos a manejar. <h4>EXPERIENCIA</h4>Desde 2013 SOLUTE ha realizado multitud de desarrollos, tanto para uso interno como para clientes de diversos campos, como el sector de la energía o la automoción: traducción y port de herramientas existentes a un diferente lenguaje de programación, adaptación de formato de información entre procesos y funciones de cálculo paralelizado entre otros. En el sector eólico, SOLUTE ha desarrollado y explota comercialmente el software Furow para el desarrollo integral de proyectos, abarcando todas sus fases desde el tratamiento de datos de viento al cálculo de recurso eólico, pasando por micrositing, análisis financiero y automatización de informes. En la actualidad, SOLUTE desarrolla Aphelion, una gama de productos orientada a proporcionar predicción meteorológica de alta resolución relevante para los sectores energético, agropecuario, industrial o náutico. <blockquote>En la actualidad se suele emplear lo que se denomina metodología ágil: inicialmente se realiza un análisis previo de los requisitos de la aplicación para, acto seguido, planificar el proyecto estudiando la mejor plataforma y lenguajes de desarrollo, así como realizando una estimación de los recursos necesarios y los plazos de ejecución previstos.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4>El desarrollo de software en general requiere el conocimiento de una serie de conceptos procedentes de la teoría de la programación y del análisis de algoritmos, pero, debido a la gran variedad de necesidades del cliente, se debe tener la capacidad de colaboración continua y adaptación a sus requerimientos y formato de datos de entrada a lo largo del desarrollo. Para la implementación de herramientas para el tratamiento y análisis de datos se necesitan una serie de competencias que cubren desde el aspecto técnico de la programación en lenguajes como Python, C++, Matlab o R, y el diagnóstico propio de la visión analítica y gestión de orígenes de datos binarios, texto XML y bases de datos SQL, hasta el aspecto de diseño y representación visual de resultados en Power BI, Tableau y MS Excel. Como el desarrollo de software es muy multidisciplinar, las herramientas utilizadas cubren un espectro muy amplio: para la creación de código propiamente dicho se utilizan herramientas de codificación como Microsoft Visual Studio Code, PyCharm o entornos de desarrollo integrados IDE específicos para cada lenguaje, mientras que para el análisis de datos se explotan o se desarrollan distintas bibliotecas de funciones de cálculo matemático, representación gráfica e importado/exportado de datos. Como en cualquier tipo de desarrollo de software con una mínima complejidad, también se hace imprescindible el uso de herramientas de control de versiones como Gitlab, y seguimiento de los estándares de codificación y estilo para los diferentes lenguajes. Así mismo se establece un método de integración y distribución continuas CI/CD para generar entregables con frecuencia a los clientes mediante la automatización de las etapas del desarrollo de las herramientas. Existen diversas metodologías para el desarrollo de software que se eligen en función de si el proyecto a realizar debe cubrir una necesidad en un momento concreto o de si cuenta con unos largos ciclos de vida y explotación comercial. En la actualidad, se suele emplear lo que se denomina metodología ágil: inicialmente se realiza un análisis previo de los requisitos de la aplicación para, acto seguido, planificar el proyecto estudiando la mejor plataforma y lenguajes de desarrollo, así como realizando una estimación de los recursos necesarios y los plazos de ejecución previstos. Después se inicia el proceso de codificación y pruebas de la aplicación para finalmente proceder a la implantación en la plataforma prevista. Tras la validación por parte del cliente, o la realización de las correcciones pertinentes, se da por finalizado el proyecto. A menudo, si el cliente lo demanda, se inicia una fase posterior de mantenimiento continuo donde se pueden realizar modificaciones en los cálculos y mejoras en la presentación de resultados. RESULTADOSTras el correcto proceso de desarrollo se obtiene un procedimiento documentado de tratamiento de datos, un software asociado que lo automatiza y los informes de resultados que dan visiones general y detallada de la información relevante de ser extraída.

Tratamiento de datos y señales

Capacidad técnica para abordar proyectos de tratamiento y análisis de datos de las más variadas tipologías, desde el procesamiento de señales monitorizadas hasta la automatización de informes de negocio y Business Intelligence o BI.

<h4>CONTEXTO</h4>La recopilación de información es omnipresente en nuestro mundo y los mayores avances han venido de la mano de la informática, constituida esencialmente por el hardware y el software que lo gobierna. Hoy en día, prácticamente cualquier proyecto implica la obtención y el procesamiento de datos, así como la productividad de estos, que depende en gran medida del análisis y la extracción de información o data-mining. SOLUTE cuenta con un amplio recorrido y una gran capacidad técnica para abordar proyectos de tratamiento y análisis de datos de las más variadas tipologías, desde el procesamiento de señales monitorizadas hasta la automatización de informes de negocio y Business Intelligence o BI.El desarrollo de software es la disciplina que estudia los componentes necesarios para la creación, la gestión, el mantenimiento y el testeo de software informático, que puede entenderse como la programación lógica que todo sistema informático necesita para funcionar adecuadamente y permitir al usuario disfrutar de las funciones de una aplicación a través de una interfaz práctica e intuitiva. Una de las vertientes del desarrollo de software es el tratamiento de datos, aquella parte que lidia con la capacidad analítica y la interpretación y el manejo de la información. Las herramientas desarrolladas pueden ser ejecutadas como un programa standalone o como biblioteca de funciones integrada en una toolchain existente. A menudo el mayor problema al que se enfrenta todo proyecto es la gran cantidad de datos poco manejables para extraer información y a tareas repetitivas de carga, análisis y cálculo de resultados. Sumado a ello el uso de aplicaciones inadecuadas, poco eficientes o con funcionalidad limitada, da lugar a la ineficiencia a la hora de diseñar informes de resultados y al desaprovechamiento de recursos para la toma de decisiones. Por ello, la parte más importante del desarrollo de herramientas para el tratamiento de datos es la preocupación por el detalle de las necesidades del cliente, la adaptación a la plataforma sobre la que se va a implantar el desarrollo, la capacidad analítica demostrada y la rápida adquisición de conocimiento acerca de los datos a manejar. <h4>EXPERIENCIA</h4>Desde 2013 SOLUTE ha realizado multitud de desarrollos, tanto para uso interno como para clientes de diversos campos como el sector de la energía o la automoción, como la automatización de postprocesos de fatiga de campañas de monitorización, análisis frecuencial de vibraciones y filtrado e identificación automática de fallo. Asimismo, dentro de estos sectores también se han abordado satisfactoriamente proyectos de visión global de flota, análisis estadístico de datos de operación y mantenimiento, y diseño de scorecards orientadas a BI. SOLUTE cuenta con un equipo multidisciplinar que ofrece soporte en cada uno de los proyectos en los que se involucra, ofreciendo visión y soluciones desde el enfoque de distintas áreas de conocimiento como la física, la estadística, la arquitectura de software y el desarrollo de negocio. En el sector eólico, SOLUTE ha desarrollado y explota comercialmente el software Furow para el desarrollo integral de proyectos, abarcando todas sus fases, desde el tratamiento de datos de viento al cálculo de recurso eólico, pasando por micrositing, análisis financiero y automatización de informes. En la actualidad, SOLUTE desarrolla Aphelion, una gama de productos orientada a proporcionar predicción meteorológica de alta resolución relevante para los sectores energético, agropecuario, industrial o náutico. <blockquote>Se necesitan una serie de competencias que cubren desde el aspecto técnico de la programación, en lenguajes como Python, C++, Matlab o R, el diagnóstico propio de la visión analítica y gestión de orígenes de datos binarios, texto XML y bases de datos SQL, hasta el aspecto de diseño y representación visual de resultados en Power BI, Tableau y MS Excel.</blockquote><h4>METODOLOGÍA</h4>El desarrollo de software en general requiere el conocimiento de una serie de conceptos procedentes de la teoría de la programación y del análisis de algoritmos, pero, debido a la gran variedad de necesidades del cliente, se debe tener la capacidad de colaboración continua y adaptación a sus requerimientos y formato de datos de entrada a lo largo del desarrollo. Para la implementación de herramientas para el tratamiento y análisis de datos se necesitan una serie de competencias que cubren desde el aspecto técnico de la programación, en lenguajes como Python, C++, Matlab o R, el diagnóstico propio de la visión analítica y gestión de orígenes de datos binarios, texto XML y bases de datos SQL, hasta el aspecto de diseño y representación visual de resultados en Power BI, Tableau y MS Excel. Como el desarrollo de software es muy multidisciplinar, las herramientas utilizadas cubren un espectro muy amplio: para la creación de código propiamente dicho, se utilizan herramientas de codificación como Microsoft Visual Studio Code, PyCharm o entornos de desarrollo integrados IDE específicos para cada lenguaje, mientras que para el análisis de datos se explotan o se desarrollan distintas bibliotecas de funciones de cálculo matemático, representación gráfica e importado/exportado de datos. Como en cualquier tipo de desarrollo de software con una mínima complejidad, también se hace imprescindible el uso de herramientas de control de versiones como Gitlab, y seguimiento de los estándares de codificación y estilo para los diferentes lenguajes. Asimismo, se establece un método de integración y distribución continuas CI/CD para generar entregables con frecuencia a los clientes mediante la automatización de las etapas del desarrollo de las herramientas. Existen diversas metodologías para el desarrollo de software que se eligen en función de si el proyecto a realizar debe cubrir una necesidad en un momento concreto o de si cuenta con unos largos ciclos de vida y explotación comercial. En la actualidad, se suele emplear lo que se denomina metodología ágil: inicialmente se realiza un análisis previo de los requisitos de la aplicación para, acto seguido, planificar el proyecto estudiando la mejor plataforma y lenguajes de desarrollo, así como realizando una estimación de los recursos necesarios y los plazos de ejecución previstos. Después se inicia el proceso de codificación y las pruebas de la aplicación para finalmente proceder a la implantación en la plataforma prevista. Tras la validación por parte del cliente, o la realización de las correcciones pertinentes, se da por finalizado el proyecto. A menudo, si el cliente lo demanda, se inicia una fase posterior de mantenimiento continuo donde se pueden realizar modificaciones en los cálculos y mejoras en la presentación de resultados. <h4>RESULTADOS</h4>Tras el correcto proceso de desarrollo se obtiene un procedimiento documentado de tratamiento de datos, un software asociado que lo automatiza y los informes de resultados que dan visiones general y detallada de la información relevante de ser extraída.

Frontend

Estudio de los componentes para la creación, la gestión, el mantenimiento y el testeo de software informático, que puede entenderse como la programación lógica que todo sistema informático precisa para funcionar adecuadamente y facilitar al usuario una interfaz práctica e intuitiva que le permita disfrutar de una aplicación.

<h4>CONTEXTO</h4> La tecnología es omnipresente en nuestro mundo, y los mayores avances han venido de la mano de la informática, constituída esencialmente por el hardware y el software que lo gobierna. Hoy en día, prácticamente cualquier proceso productivo o de ocio implica el uso de aplicaciones de software, y la usabilidad de estas depende en gran medida de un adecuado desarrollo de frontend capaz de hacer del uso de las aplicaciones una experiencia sencilla y atractiva para el usuario. Para ello, es imperativo el adecuado análisis de los requisitos, una correcta planificación y ejecución del desarrollo, así como un cuidado diseño de la interfaz y de la experiencia de usuario. SOLUTE cuenta con un amplio recorrido y una gran capacidad técnica para abordar desarrollos de software de las más variadas tipologías, desde sistemas de automatización industrial hasta aplicaciones enfocadas al uso profesional en sectores concretos, pasando por apps móviles aptas para el uso particular. El desarrollo de software es la disciplina que estudia los componentes necesarios para la creación, la gestión, el mantenimiento y el testeo de software informático, que puede entenderse como la programación lógica que todo sistema informático necesita para funcionar adecuadamente y permitir al usuario disfrutar de las funciones de una aplicación a través de una interfaz práctica e intuitiva. Una de las vertientes del desarrollo de software es el diseño del frontend, aquella parte que se encuentra en contacto con el usuario y que este utiliza para interactuar con la aplicación. El frontend se comunica a su vez con el backend, que es el área que gestiona y procesa la información proporcionada por el usuario y le devuelve a este los resultados solicitados a través del frontend. El frontend siempre es ejecutado como aplicación en el dispositivo del usuario o dentro de un navegador en el caso de aplicaciones web, mientras que el backend puede ejecutarse en algunos casos en la máquina cliente (aplicaciones autocontenidas) o en uno o más servidores accesibles a través de una red de comunicaciones o internet. A menudo el mayor problema de una aplicación es la existencia de una interfaz de usuario poco usable e intuitiva, que produce una falta de productividad e implicación por parte del usuario. Por ello, la parte más importante del desarrollo de frontend es el diseño de UI / UX (User Interface / User eXperience). Mientras que el diseño de UI se preocupa de la creación de una interfaz atractiva y práctica, el diseño de UX se encarga de asegurar que las acciones a realizar en la interfaz sean lógicas y coherentes con los propios procesos a realizar durante el uso de la aplicación. <h4>EXPERIENCIA</h4> Desde 2013 SOLUTE ha realizado multitud de desarrollos, tanto para uso interno como para clientes de diversos campos, como el sector de la energía o la automoción. En el sector eólico, SOLUTE ha desarrollado y explota comercialmente el software Furow para el desarrollo integral de proyectos, abarcando todas sus fases desde el tratamiento de datos de viento, el micrositting y el análisis financiero, hasta el cálculo de recurso eólico. En la actualidad SOLUTE desarrolla Aphelion, una gama de productos orientada a proporcionar predicción meteorológica de alta resolución relevante para los sectores energético, agropecuario, industrial o náutico. <blockquote>Para el desarrollo de frontend se necesitan una serie de competencias que cubren desde el aspecto puramente artístico del diseño gráfico y el uso de sus herramientas hasta el mucho más técnico del análisis y la programación en lenguajes.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> El desarrollo de software en general, y de frontend en particular, requiere el conocimiento de una serie de conceptos procedentes de la teoría de la programación y del análisis de algoritmos, pero, debido a la gran velocidad a la que evolucionan las interfaces en el mercado, también se tienen en cuenta de forma muy importante las últimas tendencias en el mundo del diseño. Para el desarrollo de frontend se necesitan una serie de competencias que cubren desde el aspecto puramente artístico del diseño gráfico y el uso de sus herramientas hasta el mucho más técnico del análisis y la programación en lenguajes como HTML, CSS o Javascript. Debido a la vertiente cada vez más social de los proyectos, a menudo se requiere también un cierto conocimiento de la psicología humana y del funcionamiento de las interacciones sociales entre personas. Como el desarrollo de frontend es muy multidisciplinar, las herramientas utilizadas cubren un espectro muy amplio: para el diseño de prototipos y los elementos visuales se utiliza software de diseño gráfico como la suite de aplicaciones Adobe Creative Cloud, mientras que para la creación de código propiamente dicho se utilizan herramientas de codificación como Microsoft Visual Studio Code. Para agilizar el desarrollo, tanto del código como de los elementos de la interfaz, se suelen utilizar algunos frameworks como jQuery, Laravel o Angular.js. En el caso de aplicaciones web, se realizan pruebas en diferentes navegadores y sistemas operativos para asegurar la máxima compatibilidad del producto final con la mayor cantidad de configuraciones posibles. Como en cualquier tipo de desarrollo de software con una mínima complejidad, también se hace imprescindible el uso de herramientas de control de versiones como Gitlab. Es muy importante el seguimiento estricto de los estándares de codificación y estilo para los diferentes lenguajes, y en el caso del desarrollo de frontends basados en web, de los estándares W3C que garantizan la compatibilidad de los desarrollos con los diferentes entornos cliente. En los últimos años también ha cobrado especial importancia la observación de las normativas legales de protección de datos en las distintas regiones respecto a la confidencialidad, el derecho a anulación y rectificación de los datos, y al uso de sistemas de seguimiento con fines estadísticos o publicitarios como pueden ser las cookies. Existen diversas metodologías para el desarrollo de software que se eligen en función de si el proyecto a realizar debe cubrir una necesidad en un momento concreto o de si cuenta con unos largos ciclos de vida y explotación comercial. En la actualidad se suele emplear lo que se denomina metodología ágil: inicialmente se realiza un análisis previo de los requisitos de la aplicación para, acto seguido, planificar el proyecto estudiando la mejor plataforma y lenguajes de desarrollo, así como realizando una estimación de los recursos necesarios y los plazos de ejecución previstos. Después se inicia el proceso de codificación y pruebas de la aplicación para finalmente proceder a la implantación en la plataforma prevista. Tras la validación por parte del cliente, o la realización de las correcciones pertinentes, se da por finalizado el proyecto. A menudo, si el cliente lo demanda, se inicia una fase posterior de mantenimiento continuo donde se pueden realizar modificaciones y mejoras a la aplicación. En aplicaciones con largos ciclos de explotación, se estudia la posibilidad de crear nuevas iteraciones de desarrollo en las que añadir nuevas funcionalidades al proyecto para prolongar su vida comercial. Al finalizar el proyecto, se realiza la entrega de la documentación, del código fuente y de las bases de datos, si las hay, en la extensión y forma pactada según contrato. <h4>RESULTADOS</h4> Tras el correcto proceso de desarrollo se obtiene un software eficaz y ágil, con una interfaz atractiva y de fácil manejo, y con un flujo de procedimientos lógico e intuitivo. Todo esto lleva a una mayor productividad e implicación del usuario, y a una mejor percepción de la imagen de marca por parte de este. <h4>OTRAS APLICACIONES</h4> El desarrollo de software es aplicable a cualquier industria y sector. La mayoría de los proyectos de software requieren un frontend, de modo que son proyectos muy transversales con compradores potenciales de todo tipo.

Optimización topológica

Capacidad que surge ante la necesidad de diseñar componentes que mejoren las prestaciones de los vehículos

<h4>CONTEXTO</h4> Ante la necesidad de diseñar componentes que mejoren las prestaciones de los vehículos y cumplan con mayores restricciones por normativa y costes, surge el uso de la optimización topológica como herramienta de trabajo. Con esta metodología, el equipo de SOLUTE ha rediseñado componentes para el sector del automóvil y ferroviario, que ha permitido reducir altos porcentajes de peso de los mismos y soportado condiciones más restrictivas por su implementación en nuevos vehículos de mayores prestaciones y exigencias de diseño. La industria de automoción emplea estrategias de sinergia con los componentes entre los diferentes vehículos, con el objetivo de optimizar costes en la dura competitividad, propia del sector y los mercados a los que sirve. Es por eso común reutilizar y compartir, pero también adaptar componentes entre distintos modelos e incluso variantes de un mismo vehículo. Para adaptarse a nuevos objetivos de nuevas variantes, es necesario llevar a cabo procesos de optimización de piezas, afectando a su morfología y materiales, para unas mismas condiciones de contorno fijadas y con unos objetivos o requerimientos especificados. Una de las vías para llegar a esa nueva variante mejorada es la optimización topológica, solución que SOLUTE ofrece desde los inicios de su integración en los softwares específicos de análisis estructural. Los distintos retos a los que se ha enfrentado SOLUTE con esta técnica han tenido como objetivo la reducción de peso, la valoración de materiales, la adaptación a técnicas de fabricación y el aumento de prestaciones estructurales. <h4>EXPERIENCIA</h4> SOLUTE colabora intensamente desde hace más de 10 años con los departamentos de I+D de las principales empresas del sector automoción (fabricantes de vehículos y proveedores de componentes) en labores de optimización del diseño de componentes para distintas disciplinas, y mediante análisis estructurales estáticos, dinámicos, térmicos y aerodinámicos. SOLUTE realiza para los departamentos encargados del desarrollo de nuevos productos, simulación funcional de los mismos aportando soluciones que verán la luz en el producto final. <blockquote>Mediante un proceso iterativo, en el cual se establece un peso objetivo, restricciones de diseño/fabricación y escenarios de carga, el software de análisis estructural para optimización topológica realiza unas propuestas de conceptos orgánicos no fabricables.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> Como herramienta para alcanzar los objetivos del proyecto, se utiliza la técnica de optimización topológica como base para el rediseño. Con el uso de esta capacidad se puede partir de la definición de un espacio disponible sobre el que llegar a determinar los conceptos de diseño que cumplan los objetivos y restricciones, así como los requerimientos funcionales de la pieza. En este caso, los requerimientos vienen definidos de un escenario de cargas mecánicas obtenidas de un estudio previo, específicamente una simulación multibody del vehículo. El flujo de trabajo se inicia con el análisis de los escenarios restrictivos de las cargas que puede sufrir el componente como parte de un sistema mecánico. Establecidos los escenarios dimensionantes, se identifican restricciones debidas al proceso de fabricación, las uniones al sistema y otras geometrías no modificables, así como el volumen máximo de trabajo que permita a la herramienta ampliar el espectro de propuestas y comenzar con la optimización. Por último, mediante un proceso iterativo, en el cual se establece un peso objetivo, restricciones de diseño/fabricación y escenarios de carga, el software de análisis estructural para optimización topológica realiza unas propuestas de conceptos orgánicos no fabricables. Con la experiencia del especialista y feedback del cliente, los conceptos son convertidos a un diseño industrializable, que es evaluado nuevamente ante los escenarios reales, para verificar que cumple con todos los requisitos. <h4>RESULTADOS</h4> El proceso de optimización llevado a cabo por SOLUTE ha permitido el rediseño de componentes de suspensión, bancos de ensayo y uniones de vagones, entre otros con reducciones de peso entre 15-30% y capaces de soportar requisitos estructurales sustancialmente más severos que los del diseño original. La metodología y resultados de algunos casos han sido presentados en el congreso anual de usuarios de DASSAULT SYSTEMES en Madrid, donde generó interés en la audiencia, como caso de éxito del software TOSCA en la optimización para el desarrollo de un componente.

Refrigeración de motor

Sistema responsable de evacuar el calor producido durante la operación del motor en cualquier medio de transporte para su correcto funcionamiento.

<h4>CONTEXTO </h4>El sistema de refrigeración del motor es el responsable de evacuar el calor producido durante la operación del motor en cualquier medio de transporte. Durante la generación de energía motriz siempre se produce calor como producto secundario y es, en la mayoría de las veces, una consecuencia indeseada. Esto sucede tanto en los motores de combustión interna como en los cada vez más presentes motores eléctricos, por lo que la presencia del sistema de refrigeración resulta indispensable en cualquier medio de transporte. Las simulaciones de fluidodinámica (CFD, por las siglas en inglés de Computational Fluid Dynamics) ayudan a prever y optimizar el comportamiento del sistema de refrigeración, ya que estos siempre incluyen un intercambio de energía entre el motor, la fuente de calor y el entorno, habitualmente aire u otro fluido. Por tanto, las técnicas de simulación CFD son ampliamente usadas durante la etapa del diseño y desarrollo de estos sistemas. SOLUTE cuenta con una amplia y consolidada experiencia, desde 2017, en este tipo de cálculos con clientes del sector de automoción. Todos los vehículos de transporte utilizan algún tipo de motor para producir energía motriz. Sin embargo, no toda la energía se convierte en movimiento, sino que parte de ella se convierte en calor y éste debe ser evacuado del sistema para asegurar la integridad del motor. Es el sistema de refrigeración quien debe transportar ese excedente de calor hacia el entorno próximo, que normalmente es aire, y realizándose ese transporte a través de medios fluidos, como agua o aceite. Para abordar ese tipo de problemas térmicos con fluidodinámica asociada, el uso de técnicas CFD es extremadamente útil en las fases de concepción y diseño de los sistemas de refrigeración. Poniendo el foco en el sector de automoción, la función de refrigeración debe combinar un adecuado flujo de aire con un diseño del vehículo atractivo para el cliente. SOLUTE lleva a cabo simulaciones avanzadas de aerodinámica interna (flujo de aire atravesando un conducto, en este caso, el vano motor) para asegurar que se cumplen los requisitos que se hayan establecido y dirigiendo con estas técnicas el desarrollo hacia un diseño eficaz. <h4>EXPERIENCIA </h4>Desde 2017, SOLUTE cuenta con experiencia en simulaciones de refrigeración de motor de combustión interna para distintos clientes del sector de automoción. Igualmente, se tiene el conocimiento y la experiencia necesarios para trabajar con otros problemas análogos del sector de automoción, así como para extender el conocimiento para vehículos como autobuses, trenes o aerorreactores. <blockquote>Para llevar a cabo estos cálculos se emplean tanto códigos comerciales (ANSYS, ALTAIR) como códigos de uso libre (OpenFOAM) sobre los que, aun con diferencias específicas por su origen, prevalecen las normas de buena práctica en modelado, los criterios de analistas expertos y la base de una amplia experiencia.</blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>El análisis del problema se plantea mediante herramientas CFD (Dinámica de Fluidos Computacional) empleando el Método de los Volúmenes Finitos (FVM) o el Método de Elementos Finitos (FEM), según el solver elegido. Para llevar a cabo estos cálculos se emplean tanto códigos comerciales (ANSYS, ALTAIR) como códigos de uso libre (OpenFOAM) sobre los que, aun con diferencias específicas por su origen, prevalecen las normas de buena práctica en modelado, los criterios de analistas expertos y la base de una amplia experiencia. Tras un primer estudio del estado del arte y de los objetivos a alcanzar durante el desarrollo del sistema de refrigeración, se crean los modelos basados en la geometría y en el caso de estudio. De esta manera, se busca simplificar y discretizar el modelo, de forma que permita conseguir un compromiso entre precisión de los resultados y economía computacional. En la mayoría de las situaciones se utilizarán simulaciones estacionarias RANS (Reynolds-Averaged Navier Stokes) o su variable transitoria URANS (Unsteady RANS), siendo más inusual el tener que recurrir a las más costosas, aunque más precisas, LES (Large Eddy Simulation). Habitualmente los cálculos CFD de refrigeración se ven complementado por simulaciones 1D que representan el funcionamiento simplificado de varios componentes, como radiadores, bombas de agua o circuitos de refrigerante dentro del sistema global. Los datos CFD sirven para alimentar las simulaciones 1D pudiendo centrarse en el cálculo aislado de los distintos elementos involucrados: calandras, radiadores o ventiladores. Se deben estudiar varios escenarios que contemplen todas las físicas y todas las condiciones de operación, para lo cual hay que definir las propiedades del fluido, su dominio y condiciones de contorno de manera apropiada, a fin de garantizar que el sistema funcionará correctamente en todo momento. Así es posible calcular y determinar los parámetros de interés en el modelo, como las distribuciones de presiones o velocidad, el caudal de aire que cruza el vano motor o la temperatura del sistema. En función de los resultados obtenidos, se estudia la validación del sistema de refrigeración original y se participa en el proceso de optimización, teniendo en cuenta otros factores, como la fabricabilidad, el ensamblaje o el coste del conjunto, además de los propios requisitos de refrigeración. Un aspecto a tener en cuenta es que, en la mayoría de los casos, la refrigeración del motor sigue directrices internas del fabricante y no están regidos por normativas externas, aunque una excepción a esta norma se encuentra en las especificaciones de aeronavegabilidad exigidas por la entidad certificadora competente en aviación, como las CS, Certification Specification (publicadas por EASA, European Air Safety Agency, autoridad certificadora europea) o las FAR, Federal Aviation Regulations (publicadas por la FAA, Federal Aviation Administration, autoridad estadounidense). Además de los resultados cuantitativos, las herramientas utilizadas también permiten analizar el comportamiento cualitativo de los sistemas evaluados, detectando las zonas que provocan funcionamientos indeseados y las regiones que tienen potencial de mejora. De este modo, una vez terminada una primera serie de simulaciones, se realizan propuestas de mejora y se repite el proceso hasta alcanzar la solución óptima. Los Ingenieros de SOLUTE con habilidades y conocimiento experto en aerodinámica, mecánica de fluidos y del comportamiento del fluido descrito por las ecuaciones de Navier-Stokes, logran llevar a cabo con éxito la correcta interpretación de los resultados y la identificación de posibles soluciones. RESULTADOS Se genera un informe en el que se recojan todos los datos obtenidos en el sistema de refrigeración original y en las diferentes propuestas, seleccionando, entre ellas, la opción más apropiada en base a los criterios definidos por el cliente. Las tareas de simulación y el análisis de sus resultados permiten adoptar, de una manera muy dinámica, alternativas de diseño o concepto frente a resultados insatisfactorios, así como la optimización de geometrías. De esta forma, se aportan estudios de gran valor añadido sobre el comportamiento térmico y cinemático del flujo del aire en el interior del vehículo, con especial énfasis en la temperatura, la presión y la distribución de velocidades de corriente.

Aerodinámica externa en vehículos terrestres

Análisis y estudios previos a la experimentación con prototipos, con el fin de asegurar que cada vehículo cumpla con los requisitos que garantizan los mejores resultados de eficiencia energética, emisiones y dinámica.

<h4>RESUMEN </h4>Todos los vehículos terrestres están sometidos a la acción del aire, lo que repercute directamente en su funcionamiento, tanto por oponerse al desplazamiento (resistencia aerodinámica) como por otras cargas aerodinámicas (viento cruzado, downforce, etc.). Esto da lugar a diferentes particularidades que afectan a la correcta operación de los nuevos diseños. Para minimizar las circunstancias adversas y potenciar las favorables es preciso una metodología de análisis y un nivel avanzado de modelización matemática con un alto grado de detalle para poder ofrecer resultados óptimos. SOLUTE realiza estos análisis, asegurando un comportamiento aerodinámico eficiente enfocado a las necesidades que se requieran.Tanto la industria automovilística como la ferroviaria diseñan y desarrollan continuamente nuevos vehículos que ofrezcan una mayor competitividad, para lo que buscan mejorar su rendimiento aerodinámico, que influye directamente en coste de operación. Los vehículos más eficientes aerodinámicamente suponen un menor consumo de combustible o electricidad, reduciendo los gastos asociados. Otras características aerodinámicas a tener en cuenta son el ruido y la fuerza vertical. El primero es de especial relevancia para el confort de los ocupantes y la segunda cobra especial importancia en vehículos que deben operar a altas velocidades, como coches deportivos o trenes de alta velocidad. Uno de los aspectos clave en este proceso de desarrollo es la interacción del vehículo en movimiento con el aire que lo rodea. Desde SOLUTE se realizan una serie de análisis y estudios previos a la experimentación con prototipos, con el fin de asegurar que cada vehículo cumpla con los requisitos que garantizan los mejores resultados de eficiencia energética, emisiones y dinámica. <h4>EXPERIENCIA </h4>SOLUTE cuenta con varios años de experiencia, desde 2017, trabajando en el desarrollo de nuevos modelos de coche, donde su participación ha sido fundamental para la consecución de los objetivos de eficiencia aerodinámica establecidos por los fabricantes. Asimismo, ha contribuido al análisis y diseño de otros transportes terrestres, principalmente autobuses. Se ha optimizado las formas de componentes claves, como retrovisores, difusores y difusores bajopiso. La misma metodología es fácilmente aplicable a otras áreas, como ferrocarriles o aviación. <blockquote>Para llevar a cabo estos cálculos se emplean códigos comerciales (ANSYS, ALTAIR) y códigos de uso libre (OpenFOAM) sobre los que, aun con diferencias por su origen, prevalecen las normas de buena práctica en modelado, los criterios de analistas expertos y la base de una amplia experiencia.</blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>El análisis se realiza mediante herramientas CFD (Dinámica de Fluidos Computacional) empleando el Método de los Volúmenes Finitos (FVM) o el Método de Elementos Finitos (FEM), según el solver elegido. Para llevar a cabo estos cálculos se emplean códigos comerciales (ANSYS, ALTAIR) y códigos de uso libre (OpenFOAM) sobre los que, aun con diferencias por su origen, prevalecen las normas de buena práctica en modelado, los criterios de analistas expertos y la base de una amplia experiencia. Se deben crear modelos basados en la geometría objeto de análisis y en el caso de estudio para simplificar y discretizar el modelo que permita conseguir un compromiso entre precisión de los resultados y carga computacional. En la mayoría de las situaciones se recurrirá a simulaciones estacionarias RANS (Raynolds-Averaged Navier Stokes) o su variable transitoria URANS (Unsteady RANS), y eventualmente también puede ser necesario recurrir a las más costosas, aunque precisas, LES (Large Eddy Simulation). La amplia experiencia demostrada en el sector facilita la idónea selección del modelo de cierre turbulento, entre los que destacan k-ω, k-ε y sus variantes. A partir de un escenario que contemple todas las físicas y todos los condicionantes propios del análisis a tratar, es posible calcular y determinar los aspectos deseados del modelo, como la resistencia aerodinámica, el caudal de aire que atraviesa una región específica, las distribuciones de presiones o velocidades, o las fuerzas generadas sobre el vehículo. Además de un resultado cuantitativo, las herramientas utilizadas también permiten evaluar el comportamiento cualitativo de los sistemas evaluados, detectando las zonas que provocan comportamientos indeseados y las regiones que tienen potencial de mejora. Para ello, es fundamental contar con las habilidades y el conocimiento de ingenieros expertos en la materia, gracias a los cuales es posible ofrecer una valoración de los resultados junto con propuestas de mejora sobre el diseño estudiado. RESULTADOS Las tareas de simulación y el análisis de sus resultados permiten adoptar, de una manera muy dinámica, alternativas de diseño o concepto frente a resultados insatisfactorios, así como la optimización de geometrías. De esta forma, se aportan análisis de gran valor añadido sobre el comportamiento aerodinámico del vehículo, enfocándose en magnitudes de interés, como la resistencia aerodinámica, acompañado de un análisis detallado de los resultados que incluye otros parámetros (distribución de velocidades o esfuerzos en el modelo).

Impactos a baja velocidad

Con los modelos de elementos finitos (FEM), y gracias a la simulación, podemos obtener los diseños de piezas más idóneos para reducir posibles daños y ahorrar costes de desarrollo.

<h4>CONTEXTO</h4> Ante los choques de vehículos a baja velocidad (menos de 20km/h), el principal objetivo de los fabricantes consiste en desarrollar sistemas que faciliten y abaraten las reparaciones. Las asociaciones de consumidores califican estos diseños con el índice de reparabilidad, que está relacionado directamente con el precio de los seguros del vehículo y que puede afectar al éxito en la venta en determinados países o empresas interesadas en comprar flotas. A través de los sistemas de absorción de energía, Crash Management Systems (CMS), de los impactos a baja velocidad se consigue proteger al vehículo de daños en piezas estructurales y, de esta forma, evitar reparaciones costosas o la inoperatividad del automóvil a causa de deterioros irreparables. <h4>EXPERIENCIA</h4> Desde 2013, SOLUTE se ha implicado fuertemente en esta disciplina, que requiere un profundo desarrollo de I+D+i, para fabricantes punteros del sector automovilístico. A lo largo de su recorrido, se han desarrollado conjuntos CMS con propuestas vinculadas al diseño de cada pieza, según el tipo de vehículo a desarrollar (eléctrico, compacto, SUV…). <blockquote>“Estos modelos se someten a distintas tipologías de ensayos, que replican los ensayos reales llevados a cabo en laboratorio y que intentan representar distintas situaciones a las que se puedan enfrentar los conductores en su uso cotidiano.”</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4> A partir de unos diseños 3D iniciales facilitados por el departamento de diseño, los ingenieros de SOLUTE colaboran con el departamento de cálculo de cliente para transformarlos en modelos de cálculo estructural dinámico con los principales códigos del mercado (PamCrash, ABAQUS, ANSYS). Estos modelos se someten a distintas tipologías de ensayos, que replican los ensayos reales llevados a cabo en laboratorio y que intentan representar distintas situaciones a las que se puedan enfrentar los conductores en su uso cotidiano. Tales ensayos incluyen impactos a velocidades de 20 km/h, equivalente a un alcance en un atasco, o 2-5 km/h, replicando choques durante las maniobras de aparcar. En el primer caso se busca evitar rotura de piezas funcionales y estéticas de alto coste y afección a la estructura principal. En el segundo el objetivo es no dañar ninguna pieza y reducir los impactos estéticos. Establecidos los escenarios de estudio, SOLUTE realiza loops continuos de optimización de los diferentes sistemas de absorción de energía, proponiendo soluciones que alcanzan los objetivos marcados y cumplen las restricciones adicionales que aporta el fabricante por los costes implicados. El resultado son valoraciones de las distintas propuestas pactadas con los departamentos de diseño, fabricación y cálculo con análisis exhaustivo de los componentes afectados. SOLUTE presenta estas propuestas en informes detallados que muestran el comportamiento estructural de cada pieza, con contenido visual generado con herramientas avanzadas de postproceso y análisis. Además, durante las colaboraciones con cliente, SOLUTE aporta su experiencia en generación de herramientas y acorta los tiempos de análisis de variantes y producción de informes con la programación de scripts que automatizan tareas repetitivas. Por último, el equipo de SOLUTE se implica en la fase de correlación donde, una vez realizados los ensayos de laboratorio, nuestros ingenieros revisan la modelización de los sistemas y verifican la fiabilidad de los mismos con una comparativa visual y analítica de las señales de los sensores. <h4>RESULTADOS </h4> SOLUTE trabaja para desarrollar de forma óptima un vehículo que sea capaz de soportar los impactos a baja velocidad de la mejor forma posible, para minimizar los daños y sus costes asociados.

HVAC

Capacidad de garantiza el acondicionamiento de la temperatura de los transportes, tanto en cabinas como en compartimentos donde llevan su carga de pago por diversos motivos, como la conservación o el confort de pasajeros.

<h4>CONTEXTO</h4>Los transportes tienen la necesidad de acondicionar la temperatura en las cabinas o compartimentos donde llevan su carga de pago por diversos motivos, como la conservación o el confort de pasajeros. Para poder garantizar la adecuada climatización se precisa acometer el diseño de un sistema HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) eficiente que permita regular los diferentes parámetros ambientales como temperatura y presión para ajustarlos a los requeridos para cada situación. La definición de un sistema HVAC se apoya en simulaciones fluidodinámicas, CFD, que consisten en análisis matemáticos de la geometría del entono, incluyendo el modelado de las condiciones y los parámetros del problema en diferentes escenarios. Con la evaluación de los resultados, es posible trabajar en la optimización del diseño desde el punto de vista operacional. SOLUTE cuenta con una amplia y consolidada experiencia, desde 2017, en este tipo de cálculos con clientes del sector de los medios de transporte.Los vehículos de transporte, como automóviles, trenes o aviones, llevan en su interior una carga de pago (personas o mercancías) a la que hay que proporcionar unas condiciones ambientales adecuadas, bien sea para su comodidad, para evitar su deterioro o, en el caso del sector de la aviación, para garantizar unos ciertos niveles de concentración de oxígeno en el aire para que los pasajeros puedan respirar. La simulación fluidodinámica CFD es la opción más eficaz para abordar el estudio del diseño HVAC. SOLUTE posee la capacidad de llevar a cabo dichos análisis, y estudiar el problema para lograr un desarrollo del sistema en los términos objetivos planteados. <h4>EXPERIENCIA </h4>SOLUTE ha realizado numerosas simulaciones HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) para distintos clientes del sector de automoción. Se ha llevado a cabo numerosas fases de desarrollo de climatización del habitáculo en automóviles y además se ha aplicado la metodología en autobuses. Estas fases han cubierto desde la evaluación del confort de los ocupantes hasta sistemas de deshelado y antivaho para garantizar la visibilidad del parabrisas. Para abordar este tipo de estudios, SOLUTE se basa en su amplia experiencia y conocimientos de fluidodinámica y software de simulación CFD, que viene aplicando a problemas de naturaleza muy diversa. <blockquote>Para llevar a cabo estos cálculos se emplean códigos comerciales (ANSYS, ALTAIR) y códigos de uso libre (OpenFOAM) sobre los que, aun con diferencias por su origen, prevalecen las normas de buena práctica en modelado, los criterios de analistas expertos y la base de una amplia experiencia. </blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>El análisis se realiza mediante herramientas CFD (Dinámica de Fluidos Computacional) empleando el Método de los Volúmenes Finitos (FVM) o el Método de Elementos Finitos (FEM), según el solver elegido. Para llevar a cabo estos cálculos se emplean códigos comerciales (ANSYS, ALTAIR) y códigos de uso libre (OpenFOAM) sobre los que, aun con diferencias por su origen, prevalecen las normas de buena práctica en modelado, los criterios de analistas expertos y la base de una amplia experiencia. Tras un primer estudio del estado del arte y de los objetivos a alcanzar durante el desarrollo del sistema HVAC, se crean los modelos basados en la geometría y en el caso de estudio. De esta manera, se busca simplificar y discretizar el modelo, de forma que permita conseguir un compromiso entre precisión de los resultados y carga computacional. En la mayoría de las situaciones se utilizarán simulaciones estacionarias RANS (Reynolds-Averaged Navier Stokes) o su variable transitoria URANS (Unsteady RANS), y eventualmente también puede ser necesario recurrir a las más costosas, aunque precisas, LES (Large Eddy Simulation). A partir de un escenario que contemple todas las físicas y todos los condicionantes propios del análisis a tratar (para lo cual habrá que definir las propiedades del fluido, su dominio y condiciones de contorno de manera apropiada), es posible calcular y determinar los aspectos deseados del modelo, como las distribuciones de presiones o velocidades, el caudal de aire o la temperatura. En función de los resultados obtenidos, se estudia la validación del sistema HVAC original. Un aspecto a tener en cuenta es que, en la mayoría de los casos, la climatización en el interior de vehículos (coches, trenes o aviones) sigue directrices internas del fabricante y no están regidos por normativas externas. Una excepción a esta norma se encuentra en las especificaciones de aeronavegabilidad exigidas por la entidad certificadora competente en aviación, como las CS, Certification Specification (publicadas por EASA, European Air Safety Agency, autoridad certificadora europea) o las FAR, Federal Aviation Regulations (publicadas por la FAA, Federal Aviation Administration, autoridad estadounidense). Además de un resultado cuantitativo, las herramientas utilizadas también permiten analizar el comportamiento cualitativo de los sistemas evaluados, detectando las zonas que provocan funcionamientos indeseados y las regiones que tienen potencial de mejora. De este modo, una vez terminada una primera serie de simulaciones, se realizan propuestas de mejora y se repite el proceso hasta alcanzar la solución óptima. Para ello, es fundamental contar con las habilidades y el conocimiento de ingenieros expertos en aerodinámica y mecánica de fluidos, ya que una correcta interpretación de los resultados y la identificación de posibles soluciones precisa conocer el comportamiento del fluido descrito por las ecuaciones de Navier-Stokes, así como la naturaleza de todos sus componentes. <h4>RESULTADOS </h4>Los estudios permitirán concluir en una nueva definición de los parámetros del sistema HVAC, así como de la geometría que condiciona el problema. Las tareas de simulación y el análisis de sus resultados permiten adoptar, de una manera muy dinámica, alternativas de diseño o concepto cuando los resultados previamente obtenidos son insatisfactorios, así como la optimización de las geometrías. Los resultados se recogerán en un informe con todos los datos obtenidos en el sistema HVAC original y en las diferentes propuestas, precisando la opción entre ellas más apropiada en base a los criterios definidos. Los estudios aportan por otro lado un gran valor añadido sobre el comportamiento térmico y cinemático del flujo del aire en el interior del vehículo, con especial énfasis en la temperatura, la presión y la distribución de velocidades de corriente.

Acabados interiores

Esta disciplina asegura la rigidez, estabilidad y durabilidad de los elementos para dar a los clientes una sensación de alta calidad.

<h4>CONTEXTO</h4>SOLUTE realiza desde el año 2016 para fabricantes y OEMs de automoción proyectos de análisis de los interiores de los vehículos. A través de diferentes disciplinas de cálculo avanzado (térmico, dinámico, fatiga, optimización y de respuesta en frecuencia), se analizan los acabados de los componentes y se diseñan propuestas con el objetivo de aumentar la calidad percibida por el cliente final del vehículo.En el mercado actual, los fabricantes distinguen las gamas premium y básicas mediante el aumento en calidad y complejidad de los elementos del interior del habitáculo. La disciplina de Acabados busca poder asegurar la rigidez, la estabilidad y la durabilidad de los elementos, para dar a los clientes una sensación de alta calidad. Cuando nos acercamos a gamas superiores, mayor es el número de pruebas y requerimientos que se estudia en cada pieza con el objetivo de obtener un acabado premium. <h4>EXPERIENCIA</h4>Desde el año 2016 SOLUTE se ha implicado en proyectos de simulación de acabados de automóviles con diferentes clientes, entre los que destacan los grandes fabricantes de vehículos y proveedores. Se trabaja en todos los interiores del vehículo, desde el salpicadero o tablero a la consola central, pasando a paneles puerta, revestimiento de pilares y todo el conjunto de maletero y tapa bocacarga. Es decir, el foco está básicamente en casi todos los elementos de plástico que se encuentran dentro del coche. <blockquote>Siendo el input los diseños preliminares previos a la validación, SOLUTE transforma en modelos de cálculo avanzado cada sistema y establece condiciones de contorno y uniones de diferente tipologías entre todas las piezas.</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4>Coordinados con el departamento técnico del fabricante o del proveedor de piezas, SOLUTE cubre el proceso completo de análisis de piezas previo y posterior a los ensayos. Siendo el input los diseños preliminares previos a la validación, SOLUTE transforma en modelos de cálculo avanzado cada sistema y establece condiciones de contorno y uniones de diferente tipologías entre todas las piezas. Los distintos análisis (térmico, dinámico, fatiga, optimización y de respuesta en frecuencia) que realiza SOLUTE en este tipo de disciplinas son: el cálculo de rigidez y misuse de las diferentes piezas que forman el modelo, el impacto de cabeza sobre tablero y consola siguiendo la norma ECE-R21, explosionado de airbag, rear crash y análisis modal. La transformación en modelos de cálculo se lleva a cabo con herramientas de preprocesado estándar en el mercado (ANSA, HyperMesh). Estos modelos detallados representan todas las propiedades mecánicas de los componentes (espesor, materiales) y sus uniones específicas (clips, tornillos, soldaduras, remaches) permitiendo valorar su resistencia individual y en conjunto como sistema. Una vez montado todo el modelo con sus ensamblajes y sus respectivas uniones, se procede a calcular los casos de carga correspondientes con los códigos especificados por el cliente (Pamcrash, ABAQUS, ANSYS, NASTRAN). Puesto que, en las primeras fases de los diferentes proyectos, por lo general, no se llegan a cumplir los requerimientos que piden los clientes, SOLUTE aporta una parte fundamental, la de proponer soluciones a los problemas vistos en los análisis de los resultados. Las propuestas van desde cambios de conceptos de geometría, cambios de espesores o de materiales, optimizando el comportamiento global. A medida que se van realizando las últimas fases del proyecto, se realizan en paralelo los ensayos físicos donde se materializan todos los casos de carga simulados hasta entonces. Una vez se han realizado dichos ensayos, SOLUTE se encarga de la correlación de los modelos, donde se comparan los resultados de experimentación junto con los de simulación. Este punto es de vital importancia, porque se intenta ajustar al máximo el modelo de simulación para que se asemeje todo lo posible al de experimentación, de esta manera, en futuros proyectos se tiene una base más completa de la que partir. Para todos los análisis, se realiza para el cliente un informe, incluyendo los resultados postprocesados con software específico (META, HyperView) adaptando los contenidos a la documentación del cliente, cumpliendo sus metodologías y estándares de presentación. <h4>RESULTADOS</h4>El resultado global de estos análisis son propuestas de diseño que cumplan con las exigencias de calidad requeridas y los objetivos económicos del proyecto. Estas propuestas son entregadas al cliente en forma de informes exhaustivos del análisis, incluyendo contenido gráfico del resultado de los cálculos estructurales justificando las mejoras respecto a los modelos originales.

Impactos a alta velocidad

La simulación de las pruebas contribuye al estudio del comportamiento del automóvil de manera que, en caso de accidente, se minimice el riesgo de daños y se asegure, tanto la integridad física de los pasajeros como la integridad estructural del vehículo.

<h4>CONTEXTO</h4><style="background-color: rgba(255,255,255,var(--bg-opacity));="" color:="" rgba(22,23,26,var(--text-opacity));="" font-size:="" var(--font-size);"="">El estudio de impactos a alta velocidad se realiza mediante la simulación de elementos finitos para garantizar la seguridad del vehículo y del pasajero de acuerdo con la normativa vigente, ahorrando además todos los costes de desarrollo de un ensayo físico.</style="background-color:>Mediante ANSA y META, SOLUTE ha realizado desde 2017 varios desarrollos de diferentes modelos en PAMCRASH que se analizan para cada tipo de barrera.La simulación de las pruebas, en base a diferentes normativas -como EuroNCAP, US NCAP o ECE-R95- y a las exigencias internas de cada marca, contribuye al estudio del comportamiento del automóvil de manera que, en caso de accidente, se minimice el riesgo de daños y se asegure, tanto la integridad física de los pasajeros como la integridad estructural del vehículo. En estos análisis, se evalúan también los componentes críticos para el funcionamiento tras un fuerte impacto y se ahorran los costes que supondrían llevar a cabo estos ensayos con modelos reales. <h4>EXPERIENCIA </h4>SOLUTE lleva involucrada en este tipo de proyectos desde 2017 para los grandes consorcios automovilísticos, con implicación en el desarrollo de una decena de coches hasta el momento. <blockquote>Cuando todas las áreas han sido analizadas por separado, se aúnan en una plataforma común, con gestión de versiones, donde se ensambla un modelo completo que ha de ser revisado para validar su correcto funcionamiento.</blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>Como en todos los procesos de simulación, se parte de unos modelos CAD en 3D para la modelización de los componentes específicos, a través de sistemas BETA CAE, como META o ANSA. En este caso, al ser un modelo mucho más grande que incluye el automóvil completo, se emplean las diferentes partes del vehículo generadas por diversos departamentos. Cuando todas las áreas han sido analizadas por separado, se aúnan en una plataforma común, con gestión de versiones, donde se ensambla un modelo completo que ha de ser revisado para validar su correcto funcionamiento. Una vez validado, se crean todos los casos de carga, en los que se detallan las condiciones de los ensayos, tanto de tipo de barrera, como velocidad del impacto, versión concreta del modelo u otros parámetros específicos. Estas simulaciones de PAMCRASH se llevan a cabo en las infraestructuras que facilita el cliente, tanto de intercambio de ficheros como servidores y máquinas virtuales. Los resultados obtenidos se postprocesan mediante dos herramientas clave, META y Animator. Finalmente, se generan las notas técnicas que documentan cada caso de carga, como el estudio del espacio vital en el habitáculo, la rotura de los puntos de soldadura, la pérdida de zonas adhesivadas, el fallo de piezas estructurales, las intrusiones en la zona de la batería o las curvas de deceleración. RESULTADOS En función de cada ensayo, se requiere un análisis particular para estudiar el cumplimiento de las demandas de seguridad, integridad estructural y comportamiento general del vehículo para proteger a los pasajeros y minimizar el daño de los componentes.

Protección de peatones

Desarrollo CAE de la carrocería de un automóvil para optimizar su diseño y así evitar o minimizar las lesiones producidas al peatón en un potencial impacto.

<h4>CONTEXTO</h4>Empleando la capacidad de desarrollo CAE (Computer Assisted Engineering), SOLUTE participa desde 2012 en el desarrollo de los diseños de las carrocerías de nuevos automóviles con la requerida protección de peatones que optimizar la seguridad vial minimizando las posibles lesiones de los viandantes en caso de impacto. Esto se logra utilizando las herramientas de simulación FEM (Finite Element Method), que permiten agilizar y abaratar la evaluación de los casos de estudio en comparación con la construcción y ensayo de prototipos reales.El desarrollo CAE de la carrocería de un automóvil pretende optimizar, mediante herramientas basadas en el Método de simulación por Elementos Finitos (FEM), el diseño de la carrocería para cumplir con los requerimientos de protección de peatones en caso de atropello y así evitar o minimizar las lesiones producidas en el impacto. En base a las normativas internacionales, como las directivas ECE R-127.03 / GTR No.9, EuroNCAP o regulaciones de China (C-NCAP, C-IASI), se homologan y validan los diseños de las piezas externas del vehículo implicadas en la seguridad vial en caso de accidentes con peatones implicados. Los fabricantes han de cumplir con los requisitos de las normativas de protección de peatones específicas de cada mercado y deben homologar sus productos allí para poder comercializarlos, por lo que esta disciplina tiene mucho peso en el desarrollo de un nuevo automóvil. <h4>EXPERIENCIA </h4>SOLUTE cuenta con más de diez años de experiencia en el sector de automoción, pues desde 2012 ha participado en el desarrollo de la carrocería de 14 modelos diferentes de vehículos, de variadas tipologías: utilitarios, SUV, híbridos o eléctricos. Nuestra implicación ha ido desde las fases más tempranas de desarrollo a la validación de los vehículos fabricados en serie. <blockquote>Los resultados obtenidos se analizan exhaustivamente usando herramientas de postproceso específicas como META (BetaCAE) o ANIMATOR4, automatizando procesos mediante el desarrollo de scripts.</blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>El input de partida es el diseño exterior del vehículo a partir del que se desarrollan todas las distintas piezas mediante herramientas de diseño CAD (Computer Assisted Design). Estos 3D´s se trasforman en modelos de elementos finitos mediante herramientas de preproceso como ANSA (BetaCAE) para poder simular así los casos de carga de protección de peatones, que se definen en función a la normativa. El objetivo es comprobar todos los puntos potenciales de impacto según el tipo de persona (altura, peso…) y los diferentes factores a tener en cuenta, como la velocidad, el ángulo o la zona de choque. Para lograrlo es necesario dividir el cuerpo humano en las tres partes que son más propensas a sufrir una lesión en caso de atropello (cabeza, cadera y pierna). Mediante softwares computacionales de CAE avanzados, basados en simulación por elementos finitos de tipo explícito, como PAMCRASH (ESI), se definen y calculan estos casos para obtener los distintos parámetros biomecánicos que es preciso analizar, como la deformación de los huesos o ligamentos, o la aceleración en la cabeza, para evaluar si cumple con los valores adecuados de protección ante impactos. Los resultados obtenidos se analizan exhaustivamente usando herramientas de postproceso específicas como META (BetaCAE) o ANIMATOR4, automatizando procesos mediante el desarrollo de scripts que permitan analizar la gran cantidad de resultados que se generan optimizando el tiempo. Estos se registran y se entregan al cliente a modo de informe detallado, en el que se describe en detalle toda la casuística del impacto, se proponen recomendaciones de seguridad y se comparten las conclusiones obtenidas en el análisis. Además, siempre que es preciso, se realizarán cambios en el diseño hasta cumplir con los objetivos y se analizan optimizaciones para buscar siempre la mejor solución posible. <h4>RESULTADOS </h4>El desarrollo CAE de la carrocería permite obtener un diseño óptimo desde el punto de vista de protección de peatones de las piezas que tienen influencia en estos impactos y que componen el vehículo, mediante la simulación FEM para así no tener que realizar este desarrollo mediante la construcción de prototipos y la ejecución de ensayos, que son muy costosos tanto en tiempo como en dinero. El desarrollo CAE permite ser muy ágil en los desarrollos de las carrocerías y obtener con un alto grado de fiabilidad un diseño que cumpla los requisitos técnicos de las normativas y protocolos de seguridad vial.

NVH

Noise, Vibration and Harshness (NVH) es el estudio y optimización de ruido y vibraciones características de un vehículo para mejorar su desempeño y confort.

<h4>CONTEXTO</h4> Noise, Vibration and Harshness (NVH), es la disciplina que aborda el estudio y optimización del ruido y vibraciones características de un vehículo para mejorar su desempeño y confort. Los requisitos de comodidad y aligeramiento de los vehículos aumentan constantemente, pero ambas especificaciones están en contraposición. La reducción de peso en los automóviles contemporáneos a menudo los hace más susceptibles a vibraciones no deseadas, con implicaciones negativas en el confort. Esto implica que componentes como la estructura de la carrocería, el tren motriz y el chasis deban diseñarse con ciertos requerimientos de rigidez estática y dinámica, tanto locales como globales, para lograr los objetivos relativos al confort de pasajeros. Todas estas implicaciones conducen a incluir en las fases de desarrollo un exhaustivo análisis de vibraciones y respuesta en frecuencia de la carrocería del vehículo o Body in White (BiW). Estos estudios se abordan mediante simulación CAE a través de herramientas y metodologías avanzadas de modelización por Elementos Finitos específicas para este ámbito.<style="background-color: rgba(255,255,255,var(--bg-opacity));="" color:="" rgba(22,23,26,var(--text-opacity));="" font-size:="" var(--font-size);"="">El desarrollo de NVH pretende mejorar el comportamiento estático y dinámico de un vehículo sin aumentar significativamente el peso, lo cual supone un desafío para ingeniería actual, en la que potenciar el rendimiento sin añadir masa ya no es una opción. Los estándares actuales de eficiencia de combustible y polución obligan a los fabricantes de vehículos a pensar dos veces antes de agregar peso a un vehículo. Por lo tanto, la optimización del diseño es la clave para cumplir con los requisitos de ligereza y NVH.</style="background-color:> <h4>EXPERIENCIA</h4> Desde 2016 SOLUTE colabora de manera constante con fabricantes de automóviles (OEMs) líderes del mercado internacional en numerosas facetas en los desarrollos de nuevos vehículos. Asimismo, da soporte a proveedores de componentes de la industria automotriz que necesitan cumplir con los altos estándares exigidos por sus clientes. <style="background-color: rgba(255,255,255,var(--bg-opacity));="" color:="" rgba(22,23,26,var(--text-opacity));="" font-size:="" var(--font-size);"="">Algunos de los campos importantes de NVH que SOLUTE ha abordado habitualmente son el estudio de la rigidez estática de carrocería o Body in White (BiW), la evaluación de la rigidez dinámica de carrocería o Body in White (BiW) y de carrocería Trimmed Body (TB), así como el análisis de los modos de vibración locales y la respuesta en frecuencia de componentes locales del vehículo.</style="background-color:> <blockquote></blockquote> <blockquote>El estudio de NVH se realiza a través de softwares CAE (Computer Assisted Engineering), basados en el Método de los Elementos Finitos (FEM), empleando programas que suelen ser de origen comercial (ANSA, NASTRAN, PAMCRASH, META, ABAQUS).</blockquote> <h4>METODOLOGÍA</h4>El estudio de NVH se realiza a través de softwares CAE (Computer Assisted Engineering), basados en el Método de los Elementos Finitos (FEM), empleando programas que suelen ser de origen comercial (ANSA, NASTRAN, PAMCRASH, META, ABAQUS). <style="background-color: rgba(255,255,255,var(--bg-opacity));="" color:="" rgba(22,23,26,var(--text-opacity));="" font-size:="" var(--font-size);"="">Independientemente de la herramienta que se utilice, siempre se emplean rigurosas metodologías para la simulación y criterios de evaluación de los resultados, basados en los amplios conocimientos y experiencia acumulada de SOLUTE en este campo.</style="background-color:>Según el nivel de complejidad del análisis de NVH de un vehículo se pueden clasificar dos grandes tipos de modelizaciones: las de Body in White (BiW) y las de Trimmed Body (TB). En la primera se realiza un estudio de rigidez estática (rigidez torsional) y rigidez dinámica (análisis modal) sobre un modelo que sólo incluye la carrocería, la traviesa parachoques delantera, los subchasis, cristal delantero y, si el coche fuera eléctrico, también la caja de baterías. En el segundo tipo de modelización, el modelo es más completo y además se incluyen los elementos móviles (puertas, portón, capó, etc.), motor, componentes de la dirección, asientos y diversas masas puntuales para representar distintos componentes importantes para el análisis dinámico y de respuesta en frecuencia que se llevan a cabo con el modelo TB. Las cargas introducidas a los cálculos varían según la tipología de este. En el caso del cálculo de rigidez estática, se alimenta con fuerzas impuestas para analizar su rigidez a torsión, tal y como sería un ensayo de esta naturaleza. Por otro lado, los análisis modales de BiW y TB no tienen condiciones de contorno, es decir, son del tipo libre. El análisis de respuesta en frecuencia (FRF) de TB se suele realizar introduciendo fuerzas unitarias en puntos de importancia del coche, tomando en cuenta la base modal obtenida en el análisis modal previo. <h4>RESULTADOS</h4><style="background-color: rgba(255,255,255,var(--bg-opacity));="" color:="" rgba(22,23,26,var(--text-opacity));="" font-size:="" var(--font-size);"="">El análisis FEM llevado a cabo en la fase de diseño del vehículo permite comprender en globalidad el comportamiento estructural de rigidez estática y dinámica. Identificando qué componentes o piezas afectan su desempeño, es posible, en concordancia con otras disciplinas, tomar decisiones de cambio de diseño de una manera rápida y efectiva. De esta manera, desde el punto de vista de rigidez, se asegura una performance estructural óptima.</style="background-color:>

Sensórica

El análisis de la sensórica del automóvil contribuye a optimizar las señales recibidas por los ordenadores del vehículo, que le llegan a través de los distintos sensores dispuestos, para activar su función de manera correcta y en el momento adecuado.

<h4><style="font-weight: normal;"="">CONTEXTO</style="font-weight:></h4>El análisis de la sensórica del automóvil tiene como objetivo optimizar las señales recibidas por los ordenadores del vehículo que le llegan a través de los distintos sensores dispuestos, como pueden ser acelerómetros o sensores de presión. Esta optimización debe ser tanto en la magnitud de la señal como en el instante de tiempo, de tal manera que los sistemas de seguridad pasiva, como puede ser un airbag, se activen sólo de la forma deseada y no en un instante de tiempo incorrecto o para una acción que no es la que justificaría su función. SOLUTE incluye a su amplia experiencia en desarrollo CAE en el automóvil, la ejecución de estos análisis específicos, con las tareas de modelización, análisis, y correlación con ensayos.Las exigencias de seguridad de los automóviles, tanto por parte de las administraciones como de los consumidores, son cada vez más amplias y estrictas, lo que ha llevado a que, en su desarrollo, tanto los fabricantes de vehículos (OEMs) como los proveedores, deban incluir extensivos estudios para la configuración de los sistemas de seguridad, activa y pasiva. Específicamente los sistemas de seguridad pasiva se nutren de un gran número de sensores instalados en el automóvil que recopilan la información necesaria para la toma de decisiones de los sistemas de seguridad pasiva: airbags, pretensores de cinturones de seguridad o sistemas de mitigación de latigazo cervical entre otros. <h4><style="background-color: rgba(255,255,255,var(--bg-opacity));="" color:="" rgba(22,23,26,var(--text-opacity));="" font-size:="" var(--font-size);="" font-weight:="" normal;"="">EXPERIENCIA</style="background-color:></h4>Desde 2016 SOLUTE ha colaborado con empresas del sector del automóvil en la modelización, estudio, y correlación con ensayos de señales de sensores para múltiples escenarios de colisión, de forma interdisciplinaria con los otros equipos involucrados en el desarrollo de estos sistemas. En estos proyectos es habitual trabajar con la metodología y los requisitos marcados por los clientes. La amplia experiencia en el desarrollo CAE de carrocería aplicada a múltiples disciplinas, otorga a SOLUTE la capacidad de abordar la complejidad en las tareas ejecutadas con los completos modelos de simulación que precisan estos estudios, modelos con alto grado de detalle que incluyen todos los sensores del vehículo para la lectura y medición de las señales. <blockquote>Los cálculos suelen ser del tipo explícito, donde se colisiona el coche en cientos de distintos de escenarios posibles para poder captar y estudiar el mayor rango de señales generadas en el tiempo que duran las colisiones. </blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>El estudio de las señales de los sensores de los automóviles se lleva a cabo a través de software especializado de CAE (Cálculo Asistido por Computación) basados en el Método de los Elementos Finitos (FEM). Estos programas, de altas capacidades de representación, suelen ser de origen comercial (ANSA, LS-DYNA, PAMCRASH, META o ABAQUS).Los cálculos suelen ser del tipo explícito, donde se colisiona el coche en cientos de distintos de escenarios posibles para poder captar y estudiar el mayor rango de señales generadas en el tiempo que duran las colisiones. Observando, revisando y analizando éstas es como se asegura que la señal recibida por los ordenadores no sea errónea o que no llegue a tiempo. Los resultados obtenidos en los distintos modelos de simulación deben ser correlacionados con los medidos en los ensayos de laboratorio. En caso de que el modelo difiera en exceso con la realidad, es necesario afrontar de manera iterativa una serie de cambios en la configuración de los parámetros del modelo CAE que terminen por mejorarlo, logrando una alta representatividad que permita dar validez al modelo para el desarrollo del vehículo. <h4><style="font-weight: normal;"="">RESULTADOS</style="font-weight:></h4> El estudio mediante el modelo de simulación en la fase de diseño del vehículo permite comprender en globalidad su comportamiento durante la colisión y cómo se transmiten las señales al ordenador que tomará las decisiones de activar algunos sistemas de seguridad pasiva. Identificando qué componentes o piezas afectan su desempeño, es posible, en concordancia con otras disciplinas, tomar decisiones de cambio de diseño de una manera rápida y efectiva.

Desarrollo CAE de componentes

La simulación numérica en ingeniería CAE (Computer Aided Engineering) evalúa el desarrollo de estructuras y componentes del automóvil para una mayor resistencia y durabilidad ante diversos escenarios.

<h4>CONTEXTO</h4>SOLUTE aplica su conocimiento de simulación numérica CAE (Computer Aided Engineering) en el desarrollo de numerosos componentes de automóvil que precisan de la validación de su geometría y materiales para los diversos escenarios de casos de carga que deben enfrentar. Con numerosos proyectos, clientes y, en definitiva, años de experiencia en este ámbito, SOLUTE colabora con fabricantes y proveedores en el desarrollo de nuevos productos y cubriendo la diversidad de casos que puede presentar la carrocería de un automóvil.La simulación numérica en ingeniería CAE permite a SOLUTE colaborar con sus clientes en la evaluación durante el desarrollo de estructuras y componentes de automóviles. Específicamente los numerosos componentes presentes en la carrocería están sujetos a un amplio número de casuísticas donde se debe analizar sus prestaciones funcionales y estructurales. La vida útil de un vehículo define los diferentes casos de carga: desde impactos a baja velocidad, a escenarios extremos de servicio. Las herramientas de simulación de Elementos Finitos FEM permiten agilizar y abaratar los procesos de diseño y fabricación en comparación con la construcción de prototipos y ensayos reales, por lo que son la herramienta definitiva en todo el proceso de concepción de un nuevo vehículo. <h4>EXPERIENCIA </h4>SOLUTE cuenta con experiencia desde 2012 en la ingeniería CAE aplicada, específicamente en el exigente campo de la automoción, que se concreta en el desarrollo de componentes de la carrocería en al menos 17 diferentes modelos, de distintas tipologías como utilitarios, SUV, híbridos o eléctricos, y para diferentes clientes de sector. El parachoques, el capó, los faros, los guardabarros o los deflectores son algunas de las piezas en cuya elaboración SOLUTE se ha involucrado, acreditando así experiencia en piezas de material plástico o metálicas y con diferentes procesos de fabricación implicados. <blockquote>Los resultados obtenidos se analizan exhaustivamente usando herramientas de postproceso específico como META (BetaCAE) con la edición de curvas, gráficas, o videos para mostrar el comportamiento y obtener los valores relevantes.</blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>Se parte del diseño superficial exterior del vehículo y se desarrollan los diferentes componentes que forman parte de la carrocería, dando volumen, geometría y sistemas de sujeción mediante el uso de herramientas de diseño CAD. Estas geometrías en 3D se trasforman en modelos de elementos finitos mediante herramientas de preproceso como ANSA (BetaCAE) para poder simular así los casos de carga que se definen según la normativa interna del cliente y cuyo objetivo es comprobar la rigidez de las piezas y la idoneidad de los materiales. Se configuran los diferentes puntos de impacto a lo largo y ancho de las distintas áreas del vehículo, utilizando diferentes tamaños de pisadores, niveles de fuerza aplicadas y condiciones de temperatura. Estos casos simulan golpes provocados por la rodilla, la mano u otras partes del cuerpo humano o mediante un péndulo de madera sobre el componente. Otros escenarios incluyen temperaturas extremas o ciclos térmicos como condicionante del caso. Mediante software comercial avanzados de análisis explícito e implícito, como PAMCRASH (ESI), se calculan estos casos y se obtienen los distintos parámetros a analizar, como la deformación plástica y el desplazamiento máximo y permanente, para de esta forma, evaluar si cumple con los valores adecuados de rigidez y calidad. Los resultados obtenidos se analizan exhaustivamente usando herramientas de postproceso específico como META (BetaCAE) con la edición de curvas, gráficas, o videos para mostrar el comportamiento y obtener los valores relevantes. Como se puede tratar de muchos casos y lograr un volumen muy importante de información, el proceso se agiliza y automatiza mediante el desarrollo de scripts específicos con Python o creando toolbars que permitan estudiar la gran cantidad de datos que se generan con un menor tiempo y mínimo riesgo de error. Estas evaluaciones se editan en un informe completo en el que se describen los detalles recopilados, se proponen recomendaciones de mejora tanto de diseño como de materiales si es necesario y, además se muestran las conclusiones extraídas. RESULTADOS En las diferentes fases que se afronta el desarrollo del componente, las tareas CAE permiten evaluar la funcionalidad de la propuesta, reorientar geometrías y materiales para adecuar la respuesta u optimizar las piezas, además de obtener un conocimiento de la respuesta estructural del componente que facilite afrontar nuevos desarrollos con una base más sólida. En definitiva, el CAE evita la construcción de costosos prototipos y ensayos, y agiliza el desarrollo de los componentes para obtener con un alto grado de fiabilidad un diseño que cumpla los requisitos técnicos de las normativas y protocolos establecidos.

Correlación CAE vs Test

Estudio de las mejoras en modelización para aplicar en futuros desarrollos y para validar los datos virtuales obtenidos.

<h4>CONTEXTO</h4>Desde 2012, SOLUTE aplica esta capacidad de correlación CAE (Computational Advanced Evaluation) con las pruebas reales en sus proyectos de automoción. Esta competencia consiste en comparar los resultados de los modelos de simulación con los tests físicos para obtener una mejor metodología que optimice el desarrollo virtual de los componentes al ser más fiel a la realidad.Dentro de la simulación por elementos finitos (FEM) es muy importante la retroalimentación con los resultados de los ensayos reales, ya que ayuda a que los modelos de simulación sean cada vez más correlativos con los tests físicos. Mediante esta correlación se estudian las mejoras en modelización que se aplicarán en los futuros desarrollos. Además, esta competencia sirve para validar los datos virtuales obtenidos. <h4>EXPERIENCIA</h4>Desde 2012 SOLUTE ha estado implicado en proyectos de correlación de modelos en el sector de la automoción y es capaz de desarrollar esta capacidad para cualquier cliente del ámbito industrial, como aeronáutico, naval, ferroviario o eólico. Concretamente en los proyectos de automoción, gracias a la experiencia en esta competencia, los modelos de simulación han mejorado sustancialmente llegando a desarrollar vehículos sin necesidad de realizar ensayos en prototipos. Sólo se prueban tests físicos a la hora de homologar y validar el diseño final de automóvil. <blockquote>A través de esta comparación se estudian las dispersiones y se evalúa en profundidad cómo se pueden corregir en el modelo, teniendo en cuenta el comportamiento mecánico, el comportamiento de las uniones o la resistencia de los materiales.</blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>Una vez analizada la información de las pruebas, como datos, curvas, vídeos o fotos, se replica esta misma situación en el modelo de simulación y se extraen los resultados que se pueden comparar mediante herramientas de postproceso, como META o ANIMATOR. A través de esta comparación se estudian las dispersiones y se evalúa en profundidad cómo se pueden corregir en el modelo, teniendo en cuenta el comportamiento mecánico, el comportamiento de las uniones o la resistencia de los materiales. Este sistema se repite recurrentemente hasta lograr una correlación adecuada y unas conclusiones que supongan una mejora de los procesos. Por tanto, el output final que se obtiene son nuevas metodologías de simulación que nos llevan a tener unos modelos óptimos que superen los anteriores. <h4>RESULTADOS </h4>En las tareas de esta competencia se obtienen avances en la metodología de simulación con mejoras de los modelos y de los resultados de los casos analizados, con informes de los resultados para validar tanto los componentes objeto de estudio como los modelos virtuales en sí. En definitiva, una mejora en el proceso de simulación numérica para lograr, desde los datos reales, la versión lo más fiel posible a la realidad para que sea más confiable y reducir al mínimo las desviaciones.

Rigidez en elementos móviles

El cálculo de elementos móviles permite facilitar el acceso al vehículo y mejorar el diseño estético, así como servir de barrera hacia adversidades externas, como el viento o la lluvia, para potenciar la seguridad de los pasajeros.

<h4>CONTEXTO</h4>Los elementos móviles (EEMM) de un automóvil cumplen varias funciones, como permitir el acceso y la salida del vehículo, y además sirven como un elemento de diseño estético, como barrera hacia adversidades externas (viento o lluvia) y proteger la integridad de los pasajeros durante una colisión. Las puertas modernas integran un gran número de componentes, cristales, espejos retrovisores, sistemas de audio, intermitentes, paneles interiores, sensores de seguridad pasiva o la propia estructura de los EEMM, que son de vital importancia para el vehículo, la experiencia de conducción y la protección de los ocupantes. Es por esta razón que su diseño y desarrollo tienen una importante trascendencia en el momento de crear un automóvil. La metodología del análisis requiere de un nivel avanzado de simulación y un alto grado de detalle para poder ofrecer resultados válidos. SOLUTE realiza estos estudios asegurando la vida estructural de los componentes de los elementos móviles e integrándolos con el resto de las disciplinas envueltas en el desarrollo del automóvil.La industria de la automoción cada año es más exigente en cuanto a objetivos de seguridad y emisiones, dos apartados que no suelen ir de la mano. Por ejemplo, si queremos mejorar el rendimiento de una puerta ante casos de carga estáticos o dinámicos, como pueden ser aumentar su rigidez de marco o perfeccionar su comportamiento ante un choque, lo primero que se nos viene a la cabeza puede ser aumentar los espesores de sus componentes estructurales metálicos. Esta podría ser una solución válida si es que el aumento de peso no significara un incremento de consumo de combustible y, por lo tanto, de emisiones. Por ello, un análisis profundo de las estructuras de elementos móviles de los coches y la optimización de su diseño para una mejor performance con el menor peso son clave para todo fabricante de vehículos. <h4><style="background-color: rgba(255,255,255,var(--bg-opacity));="" color:="" rgba(22,23,26,var(--text-opacity));="" font-size:="" var(--font-size);="" font-weight:="" normal;"="">EXPERIENCIA</style="background-color:></h4>Desde 2016 SOLUTE ha prestado soporte a empresas del sector de la automoción para el diseño, cálculo y ensayo de elementos móviles de coches, siempre de la mano y de forma interdisciplinaria con los distintos equipos involucrados en el desarrollo de dichos componentes. Dentro de estos desarrollos se suele trabajar con la metodología y los requisitos exigidos por los clientes, aportando la experiencia y el criterio de nuestros ingenieros. <blockquote>Los cálculos para el desarrollo de elementos móviles suelen ser del tipo implícito y estático, con los tres tipos de no linealidades: de grandes deformaciones, de contacto y de propiedades del material.</blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>El diseño de elementos móviles de los coches se realiza a través de softwares CAE (cálculo asistido por computación) típicamente basados en el Método de los Elementos Finitos (FEM). Estos programas suelen ser de origen comercial (ANSA, NASTRAN, PAMCRASH, META, ABAQUS). Los cálculos para el desarrollo de elementos móviles suelen ser del tipo implícito y estático, con los tres tipos de no linealidades: de grandes deformaciones, de contacto y de propiedades del material. También se realizan cálculos modales o de vibración y, si fuera preciso, algún cálculo explícito para cubrir casos de carga específicos en que la dinámica es importante. La complejidad y el detalle de los modelos creados son acorde al estadio de desarrollo del vehículo y el caso de carga en estudio. Es así como se pueden tener modelos sólo del componente o de este más parte de la carrocería del vehículo. Finalmente, todos los resultados obtenidos en los distintos modelos deben ser correlacionados con los medidos en los ensayos de laboratorio. En caso de que el modelo difiera en exceso con la realidad, es necesario mejorar el modelo para acercarnos a ella de la manera más fidedigna posible. RESULTADOSEl diseño y desarrollo estructural a través de herramientas CAE permite identificar fallos y proponer soluciones de forma mucho más dinámica y proactiva, siempre con el objetivo de cumplir los requisitos establecidos por el cliente. Los modelos de cálculos creados y las soluciones propuestas deben ser lo más parecidas a la realidad para minimizar los posibles cambios en la fase de prototipado o de preproducción.

Apoyo al desmantelamiento

Actividades de gran importancia durante el ciclo de vida de una central nuclear que requieren adaptarse a una regulación específica para garantizar tanto la viabilidad estructural como la seguridad ciudadana y medioambiental.

<h4>CONTEXTO</h4>Mediante la participación en el diseño de depósitos de edificios de residuos radiactivos, SOLUTE amplía el área de conocimiento dentro del sector Nuclear con las actividades de desmantelamiento. Estas actividades de gran importancia durante el ciclo de vida de una central nuclear requieren del conocimiento de normativa y regulación específica ya que debe garantizarse tanto la viabilidad estructural como la seguridad ciudadana y medioambiental.El objetivo final del desmantelamiento de cualquier central nuclear es asegurar que los usos que puedan darse a su antiguo emplazamiento en el futuro no supongan riesgos radiológicos inaceptables para la población ni para el medioambiente en su conjunto. Para ello, es preciso ejecutar el correcto diseño civil-estructural de depósitos de residuos radiactivos que permita su almacenamiento durante un tiempo prolongado con garantías de seguridad. Cuando los depósitos han sido utilizados durante un primer ciclo de vida y deban reutilizarse para un nuevo contenido de material radiactivo, habrá que proceder a la adecuación de estos para cumplir con las nuevas normativas nucleares actualizadas, dentro de la fase de desmantelamiento de la central. <h4>EXPERIENCIA </h4>Desde comienzos de 2022 SOLUTE participa en la asistencia del diseño civil-estructural de depósitos de edificios de residuos sólidos de actividad media (ERSMA) en el marco de desmantelamiento de una central nuclear. Los grupos de interés son empresas de la industria nuclear y empresas públicas de gestión de residuos, así como empresas de mantenimiento del sector. <blockquote>Una vez determinado el diseño se procede a su validación estructural mediante modelos de Elementos Finitos (FEM) con herramientas como ANSYS y GTSTRUDL, así como con cálculos analíticos. Todo ello en base a las normativas y criterios reconocidos por reguladores nucleares, como la NRC (Nuclear Regulatory Commission).</blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>Tras recibir los inputs y planos de proyecto constructivo de la estructura del depósito existente, se estudian los requisitos por parte del cliente para evaluar las posibles soluciones de adecuación de la estructura teniendo en cuenta las demás instalaciones y el desarrollo operativo de la central. Además del diseño de las nuevas construcciones del depósito habrá que buscar la armonización y optimización de las fases del proyecto que incluyen simultáneamente etapas de demolición y de nuevas construcciones. Una vez determinado el diseño se procede a su validación estructural mediante modelos de Elementos Finitos (FEM) con herramientas como ANSYS y GTSTRUDL, así como con cálculos analíticos. Todo ello en base a las normativas y criterios reconocidos por reguladores nucleares, como la NRC (Nuclear Regulatory Commission). Al tratarse de un depósito que ha contenido durante un periodo de tiempo material radiactivo y que además deberá adecuarse para volver a ser utilizado, habrá que seguir unos requerimientos y materiales que establece la normativa más estricta en lo referente al tratamiento de residuos. Con ello, se busca en todo momento garantizar la seguridad ciudadana y medioambiental. Para la preparación y emisión de planos se debe contar con el apoyo de un equipo de diseño al que se debe apoyar, guiar y verificar para que el resultado sea consistente con lo calculado, así como lo más detallado posible para su posterior ejecución. <h4>RESULTADOS </h4>El objetivo final será obtener toda la documentación necesaria para la construcción del edificio de residuos sólidos de actividad media (ERSMA). Es decir, planos detallados y especificaciones técnicas. También habrá que preparar documentación técnica que justifique la validación del diseño. Estos documentos deben tener rigor técnico y ser lo suficientemente detallados como para registrar toda la metodología y normativa utilizada, así como los análisis y resultados definitivos que justifican la viabilidad estructural del edificio.

Asistencia técnica para desvíos de diseño

Evaluación de posibles desvíos de diseño de componentes estructurales durante la construcción de centrales nucleares para cumplir los estrictos estándares de seguridad del sector.

<h4>CONTEXTO</h4>Mediante el empleo de la normativa del sector nuclear y con metodologías de cálculo estructural, SOLUTE da servicio en la asistencia técnica en obra durante la construcción de centrales nucleares para la evaluación de desvíos de diseño de componentes estructurales. Los estándares de seguridad que rigen en este sector implican la necesidad de aplicar con frecuencia metodologías de cálculo.Un aspecto relevante del diseño de las centrales nucleares es el diseño civil y estructural, que debe garantizar la integridad y durabilidad siguiendo criterios de seguridad muy estrictos. Al ejecutarse la construcción pueden aparecer desvíos respecto al diseño previsto, bien porque este no sea totalmente válido en las condiciones de obra o porque durante la ejecución hayan surgido imprevistos, incompatibilidades o fallos. Con el objetivo de reducir el coste que supondría tener que desechar todos los desvíos, el enfoque pasa porque éstos se analicen para encontrar una solución viable y que siga los mismos criterios del diseño que ya fueron aprobados por el regulador nuclear que certifica el modelo de central, como la NRC (Nuclear Regulatory Commission). El propósito será seguir manteniendo las mismas garantías de seguridad estructural para que la carga nuclear pertenezca a un espacio protegido ante condiciones de accidente o eventos externos, tales como terremotos o huracanes. <h4>EXPERIENCIA </h4>Desde 2015 SOLUTE participa en el proyecto de construcción de una central nuclear comercial dando asistencia técnica a la obra en el edificio escudo que rodea el recipiente de contención, es decir, el elemento estructural que contiene el reactor nuclear y otros componentes estructurales como los soportes eléctricos. Los ingenieros de SOLUTE aportan soluciones tras recibir incidencias técnicas desde la obra y justificar su viabilidad mediante cálculos específicos y posterior documentación técnica. <blockquote>Esas guías generalmente están sustentadas por normativa o estándares nucleares que especifican la metodología para su análisis (ACI, ANSI - AISC N690, AISI, AWS…).</blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>A la hora de ejecutar un diseño de central comercial, éste debe haber sido previamente certificado por el regulador nuclear nacional competente. Cualquier desvío del diseño durante la construcción no podrá pasar las inspecciones requeridas por lo que es común crear un sistema de comunicación desde la obra hacia los ingenieros responsables de las diferentes disciplinas o estructuras para que se evalúe caso por caso una solución de diseño y su posterior emisión de documentación técnica que la justifique. De esta manera se consigue un cambio de diseño válido o una aprobación oficial de la no conformidad específica del emplazamiento de central. Los modelos de central cuentan con guías de diseño que han tenido que ser aprobadas, según sean estructuras de hormigón o estructuras de acero, y que van a ser la base para el diseño. Además, esas guías generalmente están sustentadas por normativa o estándares nucleares que especifican la metodología para su análisis (ACI, ANSI - AISC N690, AISI, AWS…). A la hora de evaluar un desvío inicialmente se revisan los inputs, planos, modelo 3D, así como la justificación técnica más reciente de lo que se está modificando. El ingeniero competente debe buscar una solución que cumpla los requerimientos técnicos de las guías y normativa a la vez que debe considerar los impactos a otras estructuras o disciplinas dentro de la central para mantener la comunicación si procede. Lo mismo ocurrirá en dirección contraria. Puede darse el caso de que la modificación de algún componente estructural esté impactando nuestra estructura para lo que será necesario justificar que el diseño existente soporte dicha modificación. El cálculo estructural se lleva a cabo mediante modelos de Elementos Finitos utilizando herramientas comerciales como GTSTRUDL y ANSYS a partir de análisis estáticos o dinámicos. Los casos de carga deben tener en cuenta la carga muerta y las condiciones de operación de la central (carga térmica, presiones hidrostáticas…), condiciones de montaje y, también, condiciones de accidente, así como eventos externos tales como terremotos. Las fuerzas sísmicas se obtienen a partir del análisis del espectro de respuesta de modelos tridimensionales de elementos finitos de toda la central nuclear. Los análisis de elementos finitos se complementan con cálculos analíticos locales más refinados siguiendo los códigos y estándares específicos. <h4>RESULTADOS </h4>La información resultante se concreta en la documentación necesaria para ejecutar una reparación o cambio de diseño con la necesaria justificación técnica. Es decir: planos detallados, especificaciones de montaje y documentos técnicos que registren todos los análisis y que servirán para justificar la viabilidad de las desviaciones. El trabajo puede ser multidisciplinar por lo que debe implicarse a todos los equipos en la emisión de resultados o al menos dejar bien trazado cualquier impacto que el diseño pueda estar ocasionando a otra estructura o disciplina.

Diseño y optimización de componentes estructurales en centrales nucleares

Capacidad que garantiza la integridad del reactor, así como la seguridad contra posibles escapes de radiación en espacios restringidos y protegidos ante condiciones adversas, como terremotos o huracanes.

<h4>CONTEXTO</h4>El sector nuclear requiere de la aplicación de metodologías específicas de cálculo estructural y un conocimiento y seguimiento de la normativa específica para el desarrollo de centrales nucleares. SOLUTE cumple con estas especificaciones y por eso aporta su experiencia para proporcionar servicios en el diseño y optimización de componentes para este sector.Un aspecto clave en el diseño de las centrales nucleares es el diseño civil y estructural, que debe analizarse para garantizar su integridad ante cualquier evento externo severo sin comprometer en ningún momento el reactor. Para lograr este objetivo se exigen requerimientos de seguridad muy estrictos, por lo que los análisis de estas estructuras solo pueden estar regidos por criterios reconocidos por reguladores nucleares, como la NRC (Nuclear Regulatory Commission). Gracias al correcto diseño y a la optimización de los componentes estructurales se consigue reducir costes ganando una mayor competitividad en el mercado y, sobre todo, seguridad contra escapes de radiación al garantizar que la carga nuclear se mantenga en un espacio restringido y protegido ante condiciones de accidente o eventos externos, tales como terremotos o huracanes. <h4>EXPERIENCIA </h4>Desde 2011, SOLUTE participa en el desarrollo del proyecto de una central nuclear comercial abordando el diseño y análisis del edificio escudo que rodea el recipiente de contención, esto es, el componente estructural que contiene el reactor nuclear. SOLUTE participa también en el diseño de otros componentes y estructuras auxiliares de la edificación en unas tareas que pueden ser extrapolables a cualquier edificación del sector nuclear e incluso otros sectores industriales. <blockquote>El cálculo estructural se lleva a cabo mediante modelos de Elementos Finitos utilizando herramientas como GTSTRUDL y ANSYS a partir de análisis estáticos o dinámicos.</blockquote><h4>METODOLOGÍA </h4>Para que un modelo de central sea comercial debe haber sido certificado por el regulador nuclear nacional competente previamente a su ejecución. Es imprescindible contar con guías de diseño aprobadas, tanto estructuras de hormigón como de acero, que van sustentadas por normativa o estándares nucleares que especifican la metodología para su análisis (ACI, ANSI - AISC N690, AISI, AWS…). A la hora de evaluar un diseño se debe tener en cuenta si nos encontramos ante una modificación o la creación de un diseño nuevo, por lo que inicialmente se deben revisar los inputs, planos y modelo 3D, así como toda la información dentro de las guías y normativa antes de evaluar las posibles soluciones de diseño. Asimismo, deben tenerse en cuenta los impactos a otras estructuras o disciplinas dentro de la central para mantener la comunicación si procede. En otro sentido, puede darse el caso de que la modificación de algún componente estructural esté impactando en la estructura para lo que será necesario justificar que el diseño existente soporte dicha modificación. Para ello habrá que reevaluar el diseño teniendo como input ese cambio. El cálculo estructural se lleva a cabo mediante modelos de Elementos Finitos utilizando herramientas como GTSTRUDL y ANSYS a partir de análisis estáticos o dinámicos. Los casos de carga deben tener en cuenta la carga muerta y las condiciones de operación de la central (carga térmica, presiones hidrostáticas…), condiciones de montaje y, también, condiciones de accidente, así como eventos externos tales como terremotos. Las fuerzas sísmicas se obtienen a partir del análisis del espectro de respuesta de modelos tridimensionales de elementos finitos de toda la central nuclear. Los análisis de elementos finitos se complementan con cálculos analíticos locales más refinados, siguiendo los códigos y estándares específicos. <h4>RESULTADOS </h4>La información resultante se concreta en la documentación necesaria para su posterior construcción y justificación técnica. Es decir, planos detallados, especificaciones de montaje y documentos técnicos que registren todos los análisis. Estos últimos servirán para justificar la viabilidad de dichas estructuras. El trabajo puede ser multidisciplinar por lo que debe implicarse a todos los equipos en la emisión de resultados o al menos dejar bien trazado cualquier impacto que el diseño pueda estar ocasionando a otra estructura o disciplina.

Capacidades