Зміст
Зі збільшенням технології та популярності вітроенергетики дослідники працюють над пошуком матеріалів, які можуть бути використані для створення більш довгих лопаток без шкоди для структурної цілісності. Різноманітні матеріали використовувалися як для виробництва промислової енергії вітру, так і для невеликих побутових приладів. Серед них скловолокно, сталь, алюміній, ПВХ, дерево і полімерна смола. В даний час більшість лопатей є армований скловолокном пластик (ВРП), армований волокном полімерний композит з високою міцністю на розрив і стиснення.
Найкращі матеріали призвели до підвищення ефективності вітрових електростанцій (Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty Images)
Полівінілхлорид (ПВХ)
ПВХ леза є дешевим варіантом, який зазвичай використовують будівельники турбін. Перевагою матеріалу є легкість, з якою будівельник може надати йому форму. Він також є відносно недорогим, що робить його привабливим для обмежених бюджетних операцій. Однак при впливі на елементи ПВХ постійно слабшає, поки не стає дуже крихким і утворює на поверхні невеликі тріщини. Результатом є те, що блукаючий вітерець міг зламати лопату і вимкнути турбіну.
Дерево
Дерево - ще один поширений матеріал для дрібних і домашніх заводів. Незважаючи на те, що це доступний недорогий матеріал, дерево створює декілька проблем для будівельників. Вона вимагає великої здатності точно формуватися. Якщо не оброблено належним чином, то деревина надзвичайно чутлива до погодних умов, деформується через вологу або стає крихкою через вплив сонця. Крім того, він не дуже міцний під стороннім навантаженням, дуже сильні вітри можуть викорінити дерев'яну лопату без особливих труднощів.
Нержавіюча сталь
Алюмінієві леза з'явилися незабаром після того, як вибухнула вітчизняна вітроенергетика. Багато виробників пропонують високоточні алюмінієві леза. Хоча більшість великомасштабних генераторів не використовують ці леза, вони є відмінним матеріалом для невеликих турбін. Незважаючи на те, що вони відносно важкі на пластику, алюмінієві леза стійкі до погоди, стійкі та доступні від декількох постачальників. Нижня сторона полягає в тому, що вони є більш дорогими, ніж інші варіанти. Крім того, максимальний діаметр ротора суворо обмежений у зв'язку з вагою матеріалу.
Композиційні матеріали
Композиційні матеріали, такі як скловолокно і ВРП, в даний час найбільш часто використовуються у будівництві вітрових турбін. Скловолокно, як правило, використовується тільки для невеликих побутових застосувань, оскільки має тенденцію бути більш крихкими, ніж інші матеріали на основі волокон. Це робить скловолокно недоліком для комерційних цілей.
GRP (склопластик) схожий на скловолокно, де інженери виробляють його через кілька шарів волоконних сіток, створюючи форму лопаті. Загалом, GRP використовується як шар покриття, з наповнювачем всередині його структури. Він має перевагу, що він легкий, що сприяє руху великих лопатей ротора. Він також сильніше, ніж скловолокно, що дозволяє отримати більш широкий діаметр ротора, не ризикуючи тріщиною у швидкісному вітрі.