Attrezzature
CATENE SOLARI
01/05/2018

I ricercatori della National Science Foundation (NSF) vogliono comprendere gli effetti dei cambiamenti del sole con l’aiuto del telescopio solare DKIST.

Grazie all’aiuto del telescopio solare DKIST, i ricercatori della US National Science Foundation (NSF) vogliono esplorare i cambiamenti del sole e i loro effetti sulla terra. La posizione particolare a 3.000 m di altitudine sul vulcano Haleakala dell’isola Maui, nelle Hawaii, consente un’osservazione affidabile ed efficiente del cielo. La società spagnola IDOM, che ha commissionato la costruzione della cupola mobile del telescopio, la cosiddetta “Dome Structure” ha scelto le catene portacavi di KABELSCHLEPP: l’impianto completo è di facile manutenzione, particolarmente affidabile e progettato per una lunga durata grazie alle robuste catene in acciaio, nonostante la particolare posizione geografica del telescopio e le dimensioni dell’installazione.

di Thorsten Serapinas (*)

Al fine di garantire un approvvigionamento energetico sicuro ai numerosi singoli utenti, il telescopio “gigante” DKIST, ubicato a 3.000 m di altitudine sul vulcano Haleakala dell’isola Maui, nelle Hawaii, è equipaggiato con due sistemi portacavi distinti, firmati da KABELSCHLEPP (www.kabelschlepp.it): due catene portacavi in acciaio coprono l’asse verticale (Azimuth), caratterizzato da un angolo di rotazione di 420°. Un secondo sistema portacavi è dotato di numerose singole catene collegate alle paratie mobili nella zona del tetto, lungo l’asse orizzontale (Altitude) per l’alimentazione di energia, dati e, soprattutto, di refrigerante: l’angolo di rotazione per questa disposizione è di circa 105°.

“In questa applicazione sono eccezionali non solo le dimensioni e i movimenti di rotazione che le catene portacavi devono sostenere”, spiega Jonathan Spies, Project Manager in TSUBAKI KABELSCHLEPP. “Proprio per l’eccezionale posizione del telescopio, i sistemi portacavi devono garantire la massima sicurezza operativa e il minimo grado di manutenzione possibile”.

L’Autore dell’articolo: Thorsten Serapinas, Manager Project Engineering Cable Carrier Systems di TSUBAKI KABELSCHLEPP GmbH a Wenden-Gerlingen, in Germania.

I PARTNER DEL PROGETTO

La società IDOM (www.idom.com) si è rivolta a KABELSCHLEPP come a uno dei principali fornitori di catene portacavi per trattare l’intero progetto, dal primo stralcio di design sino alla messa in opera finale in loco. Per poter completare al meglio la mole di specifiche dell’impianto, IDOM e KABELSCHLEPP hanno dapprima sviluppato insieme processi di solving con workshop interdisciplinari, pervenendo a una validazione delle idee elaborate in modelli 3D, sino alla definizione della soluzione finale.

Già dalla fase di progettazione dei singoli componenti e dei gruppi costruttivi sono state tenute in considerazione richieste importanti quali un montaggio semplice, dimensioni adatte al trasporto e funzioni di manutenzione ridotta.

“È stato un piacere lavorare con KABELSCHLEPP a questo progetto impegnativo. I loro tecnici hanno concepito un sistema completo unico, con un funzionamento affidabile nel telescopio”, afferma Gaizka Murga Llano, Project Director in IDOM.

L’azienda spagnola IDOM, impegnata nella costruzione della cupola mobile del telescopio, la cosiddetta “Dome Structure”, ha scelto le catene portacavi di KABELSCHLEPP.

DOTI SPECIFICHE PER ESIGENZE DIVERSE

Al fine di realizzare la corsa circolare richiesta di 420° con rotazione dell’asse verticale, date le particolari condizioni, gli esperti KABELSCHLEPP hanno progettato uno speciale sistema circolare. Sono state installate due catene portacavi in acciaio con un’altezza di quasi 2 m, una lunghezza di oltre 40 m e un peso di oltre 8 t. Per poter guidare in sicurezza i cavi con un peso di oltre 30 kg/m, le catene portacavi in acciaio sono state eseguite con traversini in alluminio specifici.

Questa soluzione garantisce una guida ottimale delle pesanti guaine in acciaio inossidabile e dei grandi cavi TRAXLINE, con una sezione di 185 mm2. Inoltre, le catene in acciaio devono supportare enormi sbalzi di temperatura e devono mantenere un’elevata e affidabile funzionalità a vantaggio della massima durata di vita.

La guida sicura delle catene portacavi viene garantita da una struttura in acciaio dal diametro di oltre 22 m. KABELSCHLEPP ha inoltre fornito tutto il pacchetto dei cavi, che comprende fra gli altri delle speciali guaine in acciaio inossidabile e fibra di vetro, con un diametro di oltre 90 mm. “Il peso totale di questo sistema è di oltre 25 t”, spiega Jonathan Spies. “Il sistema circolare portacavi rappresenta una delle soluzioni più grandi fino a ora realizzate per telescopi”. L’installazione soddisfa i requisiti di funzionalità e di sicurezza ambientale grazie a una carenatura aggiuntiva munita di barriera protettiva.

Per il movimento delle paratie solari attorno all’asse orizzontale è stato necessario l’impiego di numerose catene portacavi. La necessità di condurre guaine molto grandi e le stesse condizioni ambientali eccezionali hanno portato alla scelta di catene portacavi in acciaio, ma anche a catene in poliammide rinforzato, con un sistema massivo di traversini in alluminio, che possono supportare in sicurezza i carichi aggiunti elevati dei cavi.

 

KABELSCHLEPP ha realizzato uno dei sistemi portacavi più grandi al mondo per un telescopio solare.

MONTAGGIO EFFICIENTE

Al fine di garantire la sicurezza di funzionamento dell’impianto in loco, KABELSCHLEPP ha montato in anteprima tutto il sistema Azimuth in Germania, sottoponendolo a test dettagliati. Gli esperti hanno predisposto il trasporto per le Hawaii e il completo processo di montaggio mediante moduli pre-assemblati e un perfetto piano di spedizione, concordato in modo quanto più efficiente possibile. “Il montaggio dell’impianto alle Hawaii è avvenuto a quota 3.000 m e anche un minimo errore in tali condizioni avrebbe avuto come conseguenza un rapido innalzamento dei costi aggiuntivi”, afferma Jonathan Spies. “In questo frangente è stato fondamentale l’intenso lavoro di preparazione”.

Anche il montaggio del sistema portacavi Altitude si è rivelato particolarmente impegnativo, perché si è trattato di eseguire l’installazione direttamente sotto la cupola del tetto. Per questo motivo, l’intero sistema è stato premontato in Spagna in collaborazione con IDOM e testato nella sua funzionalità. Tutte le catene portacavi sono state montate in loco sotto la guida di KABELSCHLEPP da un’impresa specializzata e, grazie al pre-assemblaggio, alla documentazione esaustiva e alle istruzioni di montaggio dettagliate, tutte le operazioni di installazione sono andate a buon fine, con successo. Dopo il collaudo completo, la soluzione straordinaria di KABELSCHLEPP è in attesa della messa in funzione ufficiale: il telescopio solare alle Hawaii sarà operativo nel 2019.

 

Tutte le catene portacavi sono state montate in loco da imprese specializzate locali, sotto la supervisione di esperti KABELSCHLEPP.

FOCUS1: VARIETÀ DI MATERIALI PER ESIGENZE INDIVIDUALI

KABELSCHLEPP è una delle aziende leader nella produzione di catene portacavi in acciaio. Molto è stato fatto anche con altri tipi di materiali: in KABELSCHLEPP non vi è nessun dogma che preclude l’impiego di materiali differenti; nel portfolio completo si trovano, difatti, oltre alle catene portacavi in acciaio anche sistemi in poliammide o ibridi. Le applicazioni più complesse trovano materiali più adatti fra quelli proposti da KABELSCHLEPP. La diversità dei materiali consente di servire tutte le aree di applicazione e fornire una consulenza completa e competente. Oggi esiste la soluzione ottimale per ogni richiesta individuale: in larghezze standard o su misura con passo in millimetri, con un’ampia offerta che conta oltre 100.000 varianti, inclusi accessori quali fermacavi, sistemi di separazione verticale e orizzontale, cavi e connettori.

 

Grazie alle robuste catene portacavi in acciaio, i sistemi portacavi sono stati progettati per una lunga durata e per garantire una massima operatività con manutenzione ridotta al minimo.

FOCUS2: UN TELESCOPIO SOLARE AVANZATO

Il DKIST, Daniel K. Inouye Solar Telescop (http://dkist.nso.edu/) entrerà in funzione nel 2019 alle Hawaii. Con uno specchio principale di 4 m e un sistema ottico sofisticato sarà il più grande telescopio solare al mondo. Il suo scopo è quello di riconoscere chiaramente ciò che accade giornalmente sulla superficie del sole. Acquisendo una migliore comprensione dei processi, i ricercatori vogliono sviluppare metodi per utilizzare e proteggersi al meglio dall’energia solare. ©tecnelab

(*) Thorsten Serapinas, Manager Project Engineering Cable Carrier Systems di TSUBAKI KABELSCHLEPP GmbH a Wenden-Gerlingen, in Germania

Catene portacavi con traversini in alluminio massiv in grado di supportare carichi aggiunti elevati dei cavi.

Nelle catene portacavi vengono installati cavi di potenza TRAXLINE molto grandi con una sezione fino a 185 mm2.

Un’ottima performance die Partner del progetto IDOM e KABELSCHLEPP: nel 2019 il telescopio solare alle Hawaii inizierà il suo lavoro.



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