Energetyka wiatrowa potrzebuje lekkich gigantów – Próżnia zapewnia stabilność łopat wirnika

Energetyka wiatrowa potrzebuje lekkich gigantów – Próżnia zapewnia stabilność łopat wirnika

Ogromne łopatki nowoczesnych turbin wiatrowych są składane i uformowane z różnych materiałów. Żywica syntetyczna łączy następnie strukturę warstwową w stabilną całość. Proces ten wspomagają pompy próżniowe firmy BUSCH.
Wind-turbine-blades-3.jpg

Jednym z największych wyzwań w logistyce transportu jest transport łopat wirnika turbin wiatrowych z zakładu produkcyjnego na miejsce montażu. Wynika to z tego, że łopaty wiatraków są prawdziwymi gigantami: gdy na początku XXI wieku rozpoczął się wielki boom w energetyce wiatrowej, łopaty wirnika mierzyły średnio około 25 metrów długości. Obecnie w przypadku nowych turbin lądowych jest to prawie 70 metrów, a przypadku morskich – 80 metrów.

Osiemnastokrotność przyspieszenia ziemskiego

Jednak nawet największe łopaty wirnika ważą nie więcej niż około 25 ton i pozostają niezwykle stabilne. Na końcówkach wirnika prędkość wiatru przekracza 350 kilometrów na godzinę. Siły odśrodkowe odpowiadają tam osiemnastokrotności przyspieszenia ziemskiego. Aby zapewnić jak największy uzysk energii, gigantyczne skrzydła muszą przy tym odkształcać się tylko w minimalnym stopniu. Wytrzymałość zawdzięczają materiałowi i wyrafinowanemu procesowi produkcyjnemu. Włókniny wykonane z włókien szklanych i węglowych są wzmacniane balsą lub materiałami piankowymi, impregnowane żywicą syntetyczną i „spiekane" w lity kompozyt.

Odgazowanie i infuzja

W tym procesie próżnia jest stosowana dwukrotnie. Najpierw masę żywicy należy odgazować, ponieważ zwykle zawiera ona małe pęcherzyki powietrza przeszkadzające w następnym etapie produkcji i wpływające na wytrzymałość całego kompozytu po utwardzeniu. Z tego względu żywica jest poddawana działaniu próżni niezawodnie usuwającej wszystkie kieszenie powietrzne.

Następnym etapem jest infuzja próżniowa: wstępnie uformowany element zostaje zamknięty folią próżniową i opróżniony. Wtedy ciśnienie atmosferyczne może wtłoczyć podgrzaną, ciekłą żywicę syntetyczną w najmniejsze pory kompozytu warstwowego. W procesach tych stosowane są różne rozwiązania próżniowe firmy BUSCH . Nawet proces tworzenia prepregu nie może funkcjonować bez próżni. W tym przypadku maty z włókien materiału kompozytowego są już przed montażem impregnowane żywicą. W celu zapewnienia optymalnego rozprowadzenia żywicy podczas utwardzania pod ciśnieniem i ciepłem, kompozyt zostaje również wcześniej odpowietrzony próżniowo.

W najdłuższe łopaty wirnika są wyposażone turbiny morskie pracujące na pełnym morzu. Pomimo ich ogromnych rozmiarów transport jest dość łatwy: fabryki, w których wytwarzane są te olbrzymy, znajdują się zwykle w pobliżu portów. Ponieważ możliwy jest załadunek produktów bezpośrednio na statki, długości wynoszące 80 metrów i więcej nie stanowią problemu.

Jednak w przypadku turbin lądowych, które często znajdują się z dala od autostrad i można do nich dojechać tylko, pokonując węższe drogi, sytuacja jest zupełnie inna. W szczególności w wietrznych regionach górskich istotnym czynnikiem są również ciasne łuki. Spoczywająca na pojeździe transportowym łopata wirnika o długości 50 lub 60 metrów nie jest w stanie nawet pokonać nawet długiego ronda – nie wspominając serpentynach i wąskich wiejskich uliczkach.

Dlatego z myślą o takich trudnych logistycznie zadaniach opracowano specjalne pojazdy transportowe z mechanizmem przechylania. Podstawa wirnika jest mocowana do nich w taki sam sposób, jak później do gondoli turbiny wiatrowej. Mechanizm przechyłu umożliwia ustawienie łopaty pod dowolnym kątem. W pozycji bliskiej pionowej można więc nim manewrować również podczas pokonywania ciasnych łuków, pod warunkiem, że w pobliżu nie ma drzew, mostów ani linii energetycznych. W każdym razie, z łopatą z przodu, porusza może poruszać się do przodu tylko w ślimaczym tempie.

 


Subskrybuj biuletyn „World of Vacuum"!
Subskrybuj teraz, aby otrzymywać najnowsze ciekawe wiadomości z branży urządzeń próżniowych.

SUBSKRYBUJ