風機葉片新型材料的研究進展
二十一世紀的前十年可以說見證了能源革命的開始,風能是其中關鍵的一部分。
隨著風力發電機額定功率的增大,風機葉片的增長,風機葉片的重量和和費用隨著尺寸的增加也迅速的增加。風機葉片越大,降低重量越有必要,從而降低風機及葉片在運行時的壓力。降低風機葉片重量對風機的其他部件也有積極的影響,較輕和/或更有效的風機葉片可以降低對輪轂和塔架的要求,從而降低整機的成本。
單憑經驗計算,葉片重量的增加是葉片長度增加的三次方,但是由于設計、原材料和加工過程的改進,商業用葉片重量的增加實際是長度增加的2.3次冪,風機葉片制造商一直致力于通過尋求新的設計方案和提高材料的性能降低這個指數。
早期的葉片制造技術一般采用手糊工藝、開模成型,原材料為聚酯樹脂基體與玻璃纖維復合而成。目前新型的制造技術例如樹脂注射成型和真空袋以及原材料的改進已經大大提高了葉片重量的優化設計。
歐文斯科寧目前已經成功開發出了新一代增強型玻璃纖維,該增強型玻璃纖維可以在不增加成本的情況下提高葉片的性能。
雖然一些商業用大型風機葉片(例如,適合于4.5到5兆瓦風機的56.5和61.5米長的葉片)采用碳纖維/玻璃纖維雜化材料,同時也有一些4到4.5兆瓦的商業用風機葉片采用環氧/玻璃纖維為原材料。歐文斯科寧公司的WindStrand產品為該范圍內(甚至更大的風機)的風機葉片又增加了一種可供選擇的原材料。
WindStrand原材料可以提高葉片的硬度和強度,使葉片具有良好的抗疲勞性能,從而可以提高葉片的抗風性能,增長葉片的壽命,提高葉片的能量轉換率。初步對WindStrand進行研究表明,與傳統的E-玻璃纖維相比,增強型WindStrand可以使葉片的重量降低10%,從而終可以降低風電的成本。
隨著風力發電機額定功率的增大,風機葉片的增長,風機葉片的重量和和費用隨著尺寸的增加也迅速的增加。風機葉片越大,降低重量越有必要,從而降低風機及葉片在運行時的壓力。降低風機葉片重量對風機的其他部件也有積極的影響,較輕和/或更有效的風機葉片可以降低對輪轂和塔架的要求,從而降低整機的成本。
單憑經驗計算,葉片重量的增加是葉片長度增加的三次方,但是由于設計、原材料和加工過程的改進,商業用葉片重量的增加實際是長度增加的2.3次冪,風機葉片制造商一直致力于通過尋求新的設計方案和提高材料的性能降低這個指數。
早期的葉片制造技術一般采用手糊工藝、開模成型,原材料為聚酯樹脂基體與玻璃纖維復合而成。目前新型的制造技術例如樹脂注射成型和真空袋以及原材料的改進已經大大提高了葉片重量的優化設計。
歐文斯科寧目前已經成功開發出了新一代增強型玻璃纖維,該增強型玻璃纖維可以在不增加成本的情況下提高葉片的性能。
雖然一些商業用大型風機葉片(例如,適合于4.5到5兆瓦風機的56.5和61.5米長的葉片)采用碳纖維/玻璃纖維雜化材料,同時也有一些4到4.5兆瓦的商業用風機葉片采用環氧/玻璃纖維為原材料。歐文斯科寧公司的WindStrand產品為該范圍內(甚至更大的風機)的風機葉片又增加了一種可供選擇的原材料。
WindStrand原材料可以提高葉片的硬度和強度,使葉片具有良好的抗疲勞性能,從而可以提高葉片的抗風性能,增長葉片的壽命,提高葉片的能量轉換率。初步對WindStrand進行研究表明,與傳統的E-玻璃纖維相比,增強型WindStrand可以使葉片的重量降低10%,從而終可以降低風電的成本。










































