Drukuj

Skrzydła wiatraka opierają się siłom natury

Według danych World Wind Energy Association (WWEA) łączna moc zainstalowanych na całej kuli ziemskiej elektrowni wiatrowych wynosiła na koniec 2008 r. 120 gigawatów. Oznacza to wzrost o prawie 30 proc. w stosunku do roku poprzedniego. Zainstalowane elektrownie wiatrowe pokrywały przy tym około 1,5 proc. światowego zużycia energii elektrycznej. Według szacunków WWEA w 2020 r. u energia elektryczna uzyskiwana w elektrowniach wiatrowych pokryje co najmniej 12 proc. światowego zużycia energii elektrycznej. Oczywiście warto zdawać sobie sprawę, że mowa tu o zaledwie kilku krajach, które są w stanie zaadaptować tego typu rozwiązania. Ich wprowadzenie np. w Polsce lub większości krajów wytwarzających niemal 100 proc. energii w tradycyjny sposób byłoby niewskazane z wielu powodów, zarówno ekonomicznych jak i społecznych.

Aktualnie dominują dwa trendy rozwojowe w wykorzystaniu energii wiatru: z jednej strony elektrownie wiatrowe są coraz większe i o coraz większej mocy, a z drugiej strony budowane są coraz częściej na morzach.

Skrzydła wiatraka opierają się siłom natury


Na rynku oferowane są już pierwsze elektrownie wiatrowe o mocy znamionowej od pięciu do sześciu megawatów energii elektrycznej na godzinę. Ich rozmiary są olbrzymie: średnica wirnika osiąga 127 m, a łopaty mają długość ponad 60 m. Nie widać końca tej tendencji - są już plany łopat 70-metrowych i sprawdza się możliwości budowy łopat o długości 90 m. Łopaty wirników są coraz większe, ponieważ skrzydło dwa razy dłuższe ma cztery razy większą powierzchnię i może uzyskać z wiatru cztery razy więcej energii.

Przyjętym celem na 2020 r. jest budowa instalacji o mocy znamionowej 20 megawatów. Taka właśnie wizja stanowi cel, do którego dąży europejski projekt „UpWind”, który wystartował w 2006 r. i będzie realizowany do 2011 r. „UpWind“ jest najważniejszym projektem wspólnych europejskich badań w dziedzinie rozwoju turbin wiatrowych. Jego celem jest polepszenie konkurencyjności elektrowni wiatrowych w stosunku do innych nośników energii.

Na koniec warto dokładnie opisać metodę w oparciu o którą powstają łopaty wiatraków.
Produkcja łopat wirników dla elektrowni wiatrowych nie jest łatwa. Największe i najbardziej nowoczesne skrzydła składają się ze sklejonych warstw włókien szklanych i węglowych, do których w warunkach próżniowych wstrzykiwana jest żywica epoksydowa. Sposób budowy wykorzystujący nowe technologie zapewnia wymaganą ponad standardową stabilność i elastyczność. Jednocześnie skrzydła są cienkie i lekkie.

Metoda próżniowego wstrzykiwania w tzw. konstrukcji sandwich stała się w międzyczasie powszechną metodą produkcji łopat wirnika. Zasada wytwarzania skrzydła jest następująca: najpierw powleka się środkiem antyadhezyjnym wnętrze dwóch połówek formy, która może być ogrzewana. Potem formę wykłada się matami z włókien szklanych i innych materiałów wzmacniających. Następnie układa się specjalne węże, którymi płynąć będzie mieszanka żywicy epoksydowej, utwardzaczy i dodatków. Na to wszystko kładzie się nieprzepuszczającą powietrza folię z tworzywa sztucznego.

Kolejny krok to wyssanie całego powietrza znajdującego się między formą a folią. Tak powstała próżnia zasysa płynną mieszankę żywicy i utwardzacza przez węże do formy i nasyca materiały wzmacniające. Zaletą tej metody jest równomierne impregnowanie włókien, a tym samym wysoka jakość wyprodukowanych elementów i odtwarzalność tej wysokiej jakości. Następnie połówki łopat utwardzane są w temperaturze 70 st. C. Po utwardzeniu odbywa się tzw. ślub obu części – są one sklejane. Przed wielostopniowym lakierowaniem i powlekaniem powierzchni jest ona szlifowana, aby usunąć środki antyadhezyjne.

Żelkot nakładany w pierwszym etapie na łopatę wirnika chroni ją przed działaniem takich czynników, jak wilgoć i światło. Drobne nierówności powierzchni wyrównywane są masą szpachlową. Na koniec lakierowania skrzydeł nakładana jest powłoka chroniąca krawędzie przed zużyciem oraz lakier kryjący.

Czytaj więcej: Technologie 447

brak
Biznes Start

BASF Polska

Chemikalia, środki uszlachetniające, tworzywa sztuczne, poliuretany