La metrologia al servizio dell’energia solare

Tewer è un’azienda relativamente giovane in cui lavorano tecnici con esperienza multidisciplinare in vari settori della progettazione come quello automobilistico, ferroviario, industriale, della difesa e dell’energia. L’azienda si concentra sullo sviluppo di prodotti e processi con un approccio olistico che interessa le fasi di progettazione, i processi di assemblaggio, la produzione, la messa in servizio e il funzionamento. 

I principali clienti dell’azienda si concentrano attualmente in tre settori: energia, industria in generale e difesa. La collaborazione di Tewer con Hexagon è iniziata al momento della sua fondazione nel 2014, quando un progetto ha richiesto misure accurate di componenti di grandi dimensioni. La società ha quindi contattato Hexagon ricevendo un ottimo riscontro.

Tewer ha presto compreso la necessità di dotarsi di un sistema di misura avanzato da aggiungere ai propri strumenti interni. Ha pertanto acquistato un laser tracker 3D, con l’intenzione di utilizzarlo durante tutta la durata del progetto.

“Utilizziamo i sistemi non solo per effettuare il controllo finale della qualità”, spiega Ignacio Roces, Technical Project Manager, in Tewer fin dalla sua fondazione. “Ma li utilizziamo anche a partire dalle fasi di progettazione o di prototipazione dei diversi componenti fino alla messa a punto e alla verifica della produzione e dell’assemblaggio.”

Con l’aiuto del team della sede spagnola di Hexagon, Tewer ha presto ampliato la sua esperienza di misura con laser tracker con riflettori per sfruttare le possibilità dei sistemi di scansione ad alta precisione. I nuovi sviluppi tecnologici hanno poi consentito all’azienda di affrontare molti tipi di misura, in particolare quelli richiesti dalle grandi applicazioni all’aperto dove la misura senza contatto è estremamente utile. 

Al momento Tewer utilizza due sistemi laser tracker di Hexagon: un Leica Absolute Tracker AT403, che è stato il primo dispositivo acquistato e un Leica Absolute Tracker ATS600, aggiunto nel 2020.

Dalla sua acquisizione, l’ATS600 è stato utilizzato per un’ampia varietà di progetti. Ad esempio nel controllo qualità dei pezzi prima e dopo la fase di galvanizzazione in un processo di saldatura. Il sistema è spesso utilizzato anche all’esterno, ad esempio per il livellamento di un’attrezzatura durante il montaggio. In Tewer si utilizza anche il tracker a scansione diretta per l’allineamento di sistemi di attrezzature mobili che si muovono grazie a componenti idraulici, e in sistemi elettromeccanici che richiedono movimenti incredibilmente precisi. È anche utilizzato per applicazioni nel campo del posizionamento generale dei sistemi, come nell’allineamento dei pannelli solari. Il team è stato in grado di migliorare la misura degli impianti solari sviluppando procedure specifiche per la scansione di superfici altamente riflettenti.

Un’interessante applicazione recente è presente al Centro di Ricerca e Sviluppo del CIEMAT presso la Plataforma Solar de Almería, in Spagna. Un grande eliostato per la concentrazione dell’energia solare – che misura 13 per 11,5 metri – è orientato utilizzando una combinazione di riflettore e misura a scansione diretta dall’ATS600.

Questo progetto è stato realizzato in collaborazione con il gigante spagnolo delle infrastrutture e delle energie rinnovabili Acciona, con l’obiettivo di sviluppare ulteriormente la tecnologia degli eliostati al fine di ottenere una riduzione dei costi. Il progetto mira a ottimizzare i processi di progettazione, sia in termini di costo che di efficienza di processo e di assemblaggio.

L’ATS600 è utilizzato per eseguire il processo di livellamento degli strumenti per assemblare il pannello. Tutto ciò deve avvenire all’aperto in loco, nel difficile ambiente del deserto di Tabernas. Il tracker era già in uso prima di questa fase del processo, essendo stato utilizzato anche per controllare i componenti durante la produzione in fabbrica, consentendo al team di Tewer di garantire la correttezza dei componenti prima che fossero portati sul sito di assemblaggio.

Il sistema è stato inizialmente utilizzato per realizzare allineamenti e assemblare periferiche come gli inclinometri. È stato poi impiegato durante il montaggio per la regolazione degli elementi, con esigenze di livellamento che devono essere soddisfatte prima che il resto del montaggio sia completato. Il vantaggio principale dell’ATS600 in questa applicazione è la modalità di misura a scansione diretta ad alta precisione, che consente di misurare direttamente sulla superficie fino a 60 metri di distanza senza bisogno di un riflettore o di un sensore.

L’eliostato è composto da 32 specchi o facce solari. La funzione di scansione diretta dell’ATS600 consente a Tewer di posizionare i singoli pannelli nello spazio, rispetto alla struttura complessiva delle facce: questo processo è noto come canting nel campo dell’energia solare a concentrazione. 

“Le misure sono eseguite con precisione, senza contatto e con un’elevata qualità di misura”, spiega Ignacio. “La misura viene effettuata con una velocità che l’attrezzatura che utilizzavamo in precedenza non ci consentiva se non ci avvicinavamo molto al pezzo. Ora possiamo misurare a distanza in modo semplice e preciso.”