Энергия ветра представляет собой «зеленый» источник энергии, производящий электроэнергию без загрязнения, используя при этом неисчерпаемую силу природного ветра. По мере того как ветряные турбины развиваются в направлении более высокой выходной мощности, лопасти становятся длиннее.-Например, лопасти основных турбин мощностью 1,5 МВт имеют длину 34–37 метров и весят примерно 6 тонн (стекловолокно), что создает серьезные технические проблемы.
В настоящее время в большинстве композитных лопастей используется полимер,-армированный стекловолокном (GFRP), из-за более низкой стоимости, тогда как полимер, армированный-углеродным волокном (CFRP), применяется ограниченно, несмотря на превосходные общие характеристики. Прежде чем углепластик станет общепринятым, необходим переходный период. Тем не менее, композиты из углеродного волокна-с их исключительными свойствами- являются идеальным материалом для лопастей ветряных турбин. К их преимуществам относятся:
Легкий вес и высокая прочность-к-соотношению веса
Лезвия из углепластика на 30% легче аналогов из стеклопластика. Это снижение веса распространяется на трансмиссию, башню и платформу, снижая массу всей системы.
Повышенная жесткость
Углепластик обеспечивает вдвое большую жесткость, чем стеклопластик. Это не только позволяет оптимизировать конструкцию предварительно изогнутых лопастей, но и обеспечивает стабильный зазор между вращающимися лопастями и башней во время работы.
Превосходное гашение вибрации
Высокое демпфирующее сопротивление углепластика сводит к минимуму спонтанную вибрацию и ускоряет затухание после колебаний. Это предотвращает резонанс между собственными частотами лопаток и переходными вибрациями, обеспечивая стабильность работы.
Высокая усталостная прочность и долговечность
Углепластик выдерживает циклические нагрузки от турбулентности ветра, смены направления и порывов ветра, обеспечивая расчетный срок службы 20 лет и одновременно снижая риск усталостного разрушения.
Коррозионная стойкость и адаптация к окружающей среде
Углеродное волокно устойчиво к кислотам, щелочам и солям, что делает лезвия из углепластика идеальными для прибрежных, соленых-щелочных или агрессивных сред с длительным-долгим сроком службы.
