Az ITC (Kanári-szigetek Műszaki Intézete) olyan új anyagok kifejlesztésén dolgozik, amelyek képesek ellenállni az olyan szélsőséges időjárási viszonyoknak, mint a hőség, hideg vagy erős szél. A cél az, hogy ezeket az anyagokat tartósabb és hatékonyabb szélmalmok, széllapátok és szélturbinák gyártásában lehessen használni. Az AeroExtreme projektA Siemens Gamesa által vezetett közös erőfeszítés a Gazdasági, Ipari és Versenyképességi Minisztériummal, valamint a Szövetségi Alapokkal, azzal a szándékkal, hogy 2018-ig meghosszabbítsák.
A szélturbinák egyik fő veszélye, különösen a tengeri környezetben, a kedvezőtlen éghajlat. Ezek a szélturbinák erős széllel és a nagy sebességgel szállított részecskék folyamatos becsapódásával szembesülnek, ami jelentős kopást okoz és csökkenti a teljesítményüket. Ezenkívül a szennyeződések és mikroorganizmusok felhalmozódása a pengéken csökkenti azok aerodinamikai kapacitását. Az AeroExtreme már eddig is jelentős előrelépéseket tett a rendkívül erózióálló anyagok, valamint a fotokatalitikus és lerakódásgátló bevonatok terén, azzal az ígérettel, hogy megnöveli a szélturbinák élettartamát.
A szélturbina felépítése
A szélturbinák összetett gépek, amelyek speciális alkatrészeket igényelnek az energiatermelés hatékonyságának maximalizálása érdekében. Több ezer van Vízszintes tengelyű szélturbinák (TEEH) működés közben, amelyek egy sor fő elemből állnak:
Torony és alapítvány
A torony és az alapozás elengedhetetlen a szélturbina alátámasztásához és stabilitásának megőrzéséhez. Lehetnek acélcső, beton vagy hibrid szerkezetek. Egyes tornyok innovatívabb anyagokat is tartalmaznak, például szénszálat, amely fejlesztés alatt áll úszó és tengeri szélturbinák számára. A kisebb rendszerekben használt feszített árboctornyok könnyűségük és alkalmazkodóképességük miatt is életképes opciók.
- Acél és beton tornyok: Maximális tartósságot biztosítanak, és a legtöbbet használják.
- Hibrid szerkezetek: Többféle anyagot kombinálnak, és egyre növekvő trendnek számítanak.
forgórész
A rotor az a kulcselem, amely a szelet forgó mozgássá alakítja. Az általában üvegszálból vagy karbonból készült pengék egyre könnyebbek, de ellenállóbbak, köszönhetően az új anyagoknak, mint pl. szálerősítésű polimerek.
Gondola
A gondolában található a központi rendszer, beleértve a generátort és a sebességváltót. Az AeroExtreme e kulcsfontosságú alkatrész anyagait is igyekszik javítani, mivel a gondolának ellenállnia kell az éghajlati és mechanikai változásoknak.
Szorzó mező
A szélturbinák egyik legfontosabb alkatrésze a sebességváltó, amely növeli a lapátok forgási sebességét, hogy a mechanikai energiát rendkívül hatékony elektromos energiává alakítsa. A szorzódobozokat kopásálló és könnyen újrahasznosítható anyagokból kell gyártani. Jelenleg ők használnak biológiai eredetű biokompozitok és reverzibilis gyanták amelyek megkönnyítik a rendszer szétszerelését és újrahasznosítását.
Szélturbina elektromos berendezése
A szélturbinák nem csak a lapátjaikra és szerkezetükre támaszkodnak az energiatermelésben. Az elektromos berendezések egy másik fontos tényező, amely magában foglalja a generátorokat, áramátalakítókat, érzékelőket és vezérlőrendszereket, amelyek figyelik a szél sebességét és irányát. Az új fejlesztése érzékelők Ez is prioritás, javítva a teljesítményt kedvezőtlen körülmények között.
Másrészt az energiát az elektromos hálózatba kell befecskendezni, amelyhez a modern szélturbinák átviteli rendszerrel rendelkeznek. egyéni takarmányozás, növelve a szélerőművek megbízhatóságát. Az öngyógyuló bevonatok és az új ragasztók is részét képezik a legújabb fejlesztéseknek, amelyek e rendszerek élettartamának meghosszabbítására irányulnak.
A gyors szélturbinák előnyei
A gyors szélturbinák általában kevesebb lapáttal rendelkeznek, mint lassabb társaik, ami bár hátránynak tűnhet, a széltől függően hatékonyabban szabályozza a teljesítményüket. Könnyebb és gyorsabb a rendszer mérete és költsége, így azok gazdaságosabbak és könnyebben karbantarthatók. A legújabb tanulmányok integrálták szénszálak és más fejlett kompozit anyagok tervezésükben, javítva kulcsfontosságú alkatrészeik szilárdság-tömeg arányát.
Ezen túlmenően a gyors szélturbinák jobban ellenállnak a széllökéseknek. Ennek az az oka, hogy a forgórész leállásakor az axiális tolóerő kisebb, mint a lassú változatoknál.
Röviden, az új anyagok fejlesztése átalakítja a szélturbina-ipart. A szálerősítésű polimerek integrációjától kezdve a lerakódásgátló bevonatok kutatásáig ezek az innovációk fenntarthatóbb szélturbinák létrehozását teszik lehetővé, amelyek könnyebben újrahasznosíthatók, és kevesebb környezetterhelés mellett több energiát képesek előállítani. A biokompozitok és az öngyógyító megoldások megjelenésével a szélenergia jövője folyamatosan fejlődik, lehetőséget adva a költségek további csökkentésére és a fenntarthatóság növelésére.