Udostępnij Udostępnij Udostępnij Udostępnij Print

Włókno węglowe poprawia wydajność łopat

-- czwartek, 19 marzec 2009

Jedna z najbardziej obiecujących możliwości znacznego zmniejszenia kosztów energii polega na skoordynowanym rozwoju lepszych, tanich materiałów, dzięki zastosowaniu niezawodnych, wysokonakładowych technik produkcji podzespołów wykorzystywanych w zastosowaniach związanych z energią wiatrową - stwierdza Mansour H. Mohamed, założyciel i główny dyrektor ds. naukowych w firmie 3 Tex. Zmniejszenie ciężaru łopat ma dramatyczny wpływ na zmniejszenie wagi pozostałych elementów turbiny wiatrowej. Jednak trzeba zachować delikatną równowagę między redukcją wagi łopaty a zwiększonymi kosztami związanymi zazwyczaj z wyspecjalizowanymi lekkimi materiałami, takimi jak kompozyty węglowe.

Tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym (CFRP), materiał wykorzystany do budowy Boeing’a 787 Dreamliner są mniej więcej trzykrotnie sztywniejsze niż tworzywa wzmacniane włóknami szklanymi, mają także znacznie większą odporność na zmęczenie. Niskoalkaliczne szkło borokrzemowe kosztuje mniej więcej dwa dolary za jeden kilogram materiału, podczas gdy włókno węglowe o standardowym współczynniku kosztuje od 12 do 40 dolarów za jeden kilogram, w zależności od typu, rozmiaru nieobrobionych włókien i wielkości zamówienia.

Korzyści płynące z zastosowania CFRP

Zdaniem Mohameda, zastowanie CFRP zapewnia cztery konkretne korzyści przy produkcji turbin wiatrowych:

  • potencjalnie cieńsze i wydajniejsze profile, zwiększające wydajność energetyczną
  • sztywniejsze łopaty, umożliwiające pomniejszenie gondoli
  • smukłe łopaty, powodujące zmniejszenie obciążenia masztów i gondoli
  • zmniejszenie masy łopat, ułatwiające produkcję i montaż.

 

Firma Mohameda, 3Tex, proponuje podzespoły do turbin wiatrowych wykonane z tkanin z włókna szklanego i węglowego. W pełni zautomatyzowany proces tkania trójwymiarowego opracowano na North Carolina State University w Raleigh w stanie North Carolina. Proces ten nie wiąże się z nakładaniem się warstw w tkaninie. Zamiast tego trójwymiarowe włókno formowane jest w każdym cyklu tkania.

Proces ten zawiera przynajmniej trzy rewolucyjne usprawnienia, w tym zautomatyzowane wykorzystanie wprowadzania wielu wątków w jednym cyklu tkania, zautomatyzowaną metodę produkcji form o wysokiej dokładności kształtowo-wymiarowej i różnym przekroju, w tym przekroju w kształcie litery I, T oraz P, a także struktury rdzeniowej i możliwość wprowadzania kontrolowanych ilości włókna w kierunku osi Z, na przykład do 1/3 całkowitej objętości włókna - twierdzi Mohamed. Niedawno przyznany patent ujawnia wykonany z trójwymiarowego, hybrydowego włókna węglowo-szklanego kołpak dźwigara łopaty, który można wykorzystywać do wzmocnienia łopaty.


Przeczytaj także

 

Zobacz także

  •   Wydarzenia  
  •   Katalog  

Wydarzenia

Autodesk DAY 2022 | Przemysł Maszynowy
2022-05-25 - 2022-05-25
Miejsce: Online

Katalog

Sparkrobots
Sparkrobots
Roździeńska 1B
40-382 Katowice
tel. 570 670 969

zobacz wszystkie



O nas   |   Reklama   |   Mapa strony   |   Kontakt   |   Polecane strony   |   RSS   |   Partnerzy   |   
Copyright © 2003-2022 Trade Media International
zobacz nasze pozostałe strony
Trade Media International Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Control Engineering Polska MSI Polska Inteligentny Budynek Design News Polska Almanach Produkcji w Polsce