Содержание
С ростом технологий и популярности ветроэнергетики исследователи работают над поиском материалов, которые можно использовать для создания более длинных лопастей, не жертвуя структурной целостностью. Различные материалы использовались как для промышленного производства энергии ветра, так и для небольших бытовых применений. Среди них стекловолокно, сталь, алюминий, ПВХ, дерево и полимерная смола. В настоящее время большинство лезвий представляют собой армированный стекловолокном пластик (GRP), армированный волокнами полимерный композит с высокой прочностью на растяжение и сжатие.
Поливинилхлорид (ПВХ)
Лезвия из ПВХ - дешевый вариант, обычно используемый производителями турбин своими руками. Преимуществом материала является легкость, с которой строитель может придать ему форму. Это также относительно недорого, что делает его привлекательным для операций с ограниченным бюджетом. Однако при воздействии элементов ПВХ постоянно ослабевает, пока не станет очень хрупким и не образует мелких трещин на своей поверхности. В результате блуждающий ветерок может сломать лопату и выключить турбину.
мадера
Древесина является еще одним распространенным материалом для небольших и самодельных мельниц. Несмотря на то, что это легкодоступный недорогой материал, дерево представляет несколько проблем для строителя дома. Это требует большой способности быть аккуратным. При неправильной обработке древесина чрезвычайно чувствительна к погодным условиям, деформируется из-за влаги или становится хрупкой из-за воздействия солнца. Кроме того, он не очень прочен при боковом напряжении, очень сильный ветер может без особых усилий выкорчевать деревянную лопату.
Нержавеющая сталь
Алюминиевые лопасти появились вскоре после взрыва отечественной ветроэнергетики. Многие производители предлагают точные алюминиевые лезвия. Хотя большинство крупных генераторов не используют эти лопасти, они являются отличным материалом для небольших турбин. Несмотря на то, что алюминиевые лезвия относительно тяжелы для пластика, они устойчивы к атмосферным воздействиям, эластичны и доступны от нескольких поставщиков. Недостатком является то, что они дороже, чем другие варианты. Кроме того, максимальный диаметр ротора строго ограничен из-за веса материала.
Композитные материалы
Композитные материалы, такие как стекловолокно и стеклопластик, в настоящее время наиболее широко используются в строительстве ветряных турбин. Стекловолокно обычно используется только для небольших бытовых применений, потому что оно имеет тенденцию быть более хрупким, чем другие материалы на основе волокна. Это делает стекловолокно недостатком для коммерческих целей.
GRP (стеклопластик) похож на стекловолокно, где инженеры производят его через несколько слоев волокнистых сеток, создавая форму лезвия. В целом, GRP используется в качестве слоя покрытия с наполнителем внутри его структуры. Его преимущество в том, что он легкий, что способствует движению больших лопастей ротора. Он также более прочный, чем стекловолокно, что обеспечивает больший диаметр ротора без риска разрушения при высокой скорости ветра.