חֲדָשׁוֹת

הדפסת תלת מימד של להבים תרמופלסטיים מאפשרת ריתוך תרמי ומשפרת את המחזור, ומציעה פוטנציאל להפחתת משקל להב טורבינה ועלות לפחות 10%, וזמן מחזור הייצור ב -15%.

צוות מעבדת אנרגיה מתחדשת לאומית (NREL, Golden, Colo., ארה"ב), בהובלת מהנדס טכנולוגיית הרוח הבכירה של NREL דרק ברי, ממשיך לקדם את הטכניקות החדשות שלהם לייצור להבי טורבינת רוח מתקדמים על ידיהמשך את השילוב שלהםשל תרמופלסטיקה למחזור וייצור תוספים (AM). ההתקדמות התאפשרה על ידי מימון ממשרד הייצור המתקדם של משרד האנרגיה האמריקני-פרסים שנועדו לעורר חדשנות טכנולוגית, לשפר את תפוקת האנרגיה של הייצור בארה"ב ולאפשר ייצור של מוצרים מתקדמים.

כיום, לרוב להבי טורבינת הרוח בקנה מידה השירותי יש את אותו עיצוב צדפות: שני עורות להב פיברגלס קשורים יחד עם דבק ומשתמשים ברכיבי קשיחה מורכבים אחד או כמה הנקראים קורי גזירה, תהליך המותאם ליעילות במהלך 25 ​​השנים האחרונות. עם זאת, כדי להפוך את להבי טורבינת הרוח לקלים יותר, ארוכים יותר, יקרים ויעילים יותר בלכידת אנרגיית הרוח - שיפורים קריטיים למטרה לחתוך את פליטת גזי החממה בחלקם על ידי הגדלת ייצור אנרגיית הרוח - החוקרים חייבים לחשוב מחדש לחלוטין על הקליפה המקובלת, משהו שהוא המוקד העיקרי של צוות NREL.

ראשית, צוות ה- NREL מתמקד בחומר מטריצת השרף. עיצובים נוכחיים מסתמכים על מערכות שרף תרמוסט כמו אפוקסי, פוליאסטרים ואסטרים ויניל, פולימרים שפעם ריפאו קישור צולב כמו ברמבלס.

"ברגע שאתה מייצר להב עם מערכת שרף תרמוסטית, אינך יכול להפוך את התהליך", אומר ברי. "זה [גם] הופך את הלהבקשה למחזר. "

עבודה עםהמכון לחדשנות לייצור מרוכבים מתקדמים(IACMI, KNOXVILLE, TENN., US) במתקן החינוך והטכנולוגיה של NER Composites Manufacting (Comet), צוות הרב-מוסדות פיתח מערכות המשתמשות בתרמופלסטיקה, אשר בניגוד לחומרים תרמוסטיים ניתן לחמם כדי להפריד בין הפולימרים המקוריים, המאפשרים סיום מחזור מחזור החיים (EOL).

ניתן לחבר גם חלקי להב תרמופלסטי באמצעות תהליך ריתוך תרמי שיכול לבטל את הצורך בדבקים - לעתים קרובות חומרים כבדים ויקרים - שיפור עוד יותר את מחזור הלהב.

"עם שני רכיבי להב תרמופלסטי, יש לך את היכולת להפגיש אותם, ובאמצעות יישום חום ולחץ, הצטרף אליהם," אומר ברי. "אינך יכול לעשות זאת עם חומרי תרמוסט."

מעבר קדימה, NREL, יחד עם שותפי הפרויקטמרוכבים TPI(סקוטסדייל, אריז., ארה"ב), פתרונות הנדסת תוספים (אקרון, אוהיו, ארה"ב),כלי מכונה אינגרסול(רוקפורד, אילינג, ארה"ב), אוניברסיטת ונדרבילט (נוקסוויל) ו- IACMI, יפתחו מבני ליבה חדשניים של להב חדשני כדי לאפשר ייצור יעיל של ביצועים גבוהים, להבים ארוכים מאוד-יותר ממאה מטרים-שהם נמוכים יחסית יחסית נמוכים יחסית. מִשׁקָל.

על ידי שימוש בהדפסת תלת מימד, צוות המחקר אומר כי הוא יכול לייצר את סוגי העיצובים הדרושים למודרניזציה של להבי טורבינה עם ליבות מבניות מהונדסות מאוד, בצפיפות שונות וגיאומטריות בין העורות המבניים של להב הטורבינה. עורות הלהב יוחדרו באמצעות מערכת שרף תרמופלסטית.

אם הם יצליחו, הצוות יפחית את משקל להב הטורבינה ועלות על ידי 10% (או יותר) זמן מחזור הייצור לפחות ב -15%.

בנוסף לפרס AMO FOA Primeעבור מבני להב טורבינת רוח תרמופלסטית AM, שני פרויקטים של תת -תתי יחקו גם טכניקות ייצור מתקדמות של טורבינות רוח. אוניברסיטת מדינת קולורדו (פורט קולינס) מובילה פרויקט שמשתמש גם בהדפסת תלת מימד כדי לייצר מרוכבים מחוזקים סיבים למבני להב רוח פנימי חדשני, עםאוונס קורנינג(טולדו, אוהיו, ארה"ב), NREL,Arkema Inc.(מלך פרוסה, פ. הפרויקט השני, בהובלת GE Research (Niskayuna, NY, US), מכונה אמריקה: להבי רוטור תוספים ומודולריים ומכלול מרוכבים משולבים. שיתוף פעולה עם GE Research הםהמעבדה הלאומית של אוק רידג '(Ornl, Oak Ridge, Tenn., Us), NREL, LM Wind Power (Kolding, Denmark) ו- GE אנרגיה מתחדשת (פריז, צרפת).

מאת: CompositesWorld