Envasado de lubricantes para aerogeneradores: multiplicadores, rodamientos y sistemas de paso

El multiplicador es el componente más crítico del tren de potencia del aerogenerador. Transforma la baja velocidad del rotor (6-20 rpm) en la alta velocidad del generador (1.000-1.800 rpm) bajo cargas dinámicas enormes y condiciones de temperatura variables. Solo los aceites de base PAO con nivel de carga FZG A/8.3/90 mínimo 12 superan los requisitos de los principales OEM. La viscosidad ISO VG 220 se usa en turbinas de hasta 2 MW; por encima de esa potencia, la mayoría de OEM especifican VG 320 por el mayor par aplicado en el tren de engranajes.

Los rodamientos de pala (pitch bearings) son rodamientos de gran diámetro (1,5-4 m) que permiten el giro de cada pala alrededor de su eje longitudinal para controlar la potencia extraída del viento. Trabajan en movimiento oscilatorio de baja amplitud y alta carga, condición que provoca falso brinelling y desgaste corrosivo si la grasa no está formulada específicamente. El espesador debe ser de poliurea: los jabones metálicos (litio, litio-complejo) generan corrosión galvánica en la interfaz acero-bronce de los rodamientos de gran formato. El sistema de engrase automático SPAL relubrica cada 4 a 8 horas.

El rodamiento principal (main bearing) soporta todo el peso del rotor del aerogenerador — entre 60 y 350 toneladas según la potencia — y trabaja bajo cargas estáticas elevadas con rotación muy lenta (6-20 rpm). Este régimen de velocidad y carga extrema exige una grasa con capacidad de carga superior y excelente resistencia al agua, ya que la góndola está expuesta a lluvia y condensación. Las grasas de calcio-sulfonato sobrecomplejo ofrecen la mejor combinación de carga extrema y resistencia al agua sin necesidad de aditivos EP externos, siendo la elección mayoritaria de los OEM modernos para este punto.

El sistema de guiñada (yaw) orienta la góndola hacia el viento mediante un gran rodamiento de corona dentada que gira típicamente menos de 10 veces por día. Su lubricación se realiza por inyectores continuos que trabajan en posición inclinada, lo que introduce un requisito crítico: la grasa no debe segregar (separar el aceite del espesador) en posición inclinada, ya que el aceite fluiría y el espesador quedaría seco. Las formulaciones de NLGI 0 y NLGI 1 semifluidas con estabilizante de separación de aceite son las adecuadas para esta aplicación.

El sistema hidráulico de paso (pitch hydraulics) acciona el giro de las palas mediante cilindros hidráulicos de doble efecto. Trabaja en el interior de la pala, a temperaturas que pueden llegar a -40°C en arranque matutino de invierno, y a +60°C con la góndola caliente. El índice de viscosidad (VI) debe ser superior a 140 para mantener la viscosidad en todo el rango. El sistema de freno hidráulico de emergencia (freno de disco sobre el eje de alta del multiplicador) utiliza fluido ignífugo HF-D (éster fosfórico) en la mayoría de diseños modernos para eliminar el riesgo de incendio en góndola.

Los aerogeneradores offshore plantean los mismos requisitos de lubricación que los terrestres pero añaden restricciones ambientales estrictas: la proximidad del mar exige lubricantes EAL (Environmentally Acceptable Lubricants) en todos los circuitos con riesgo de derrame. En aguas europeas, la Convención OSPAR regula los vertidos al Mar del Norte y al Atlántico NE. En aguas de EE.UU., la normativa VGP 2013 de la US EPA exige EAL certificado. El aceite base es éster sintético (HEES), biodegradable según OECD 301B, en viscosidad VG 220 o VG 320 según la potencia del aerogenerador. La dificultad de acceso al multiplicador en torre offshore eleva la periodicidad del análisis de aceite a cada 6 meses — el análisis en servicio permite extender el intervalo de cambio más allá de los 5 años estándar.