Kwalifikacja: ELE.10 - Montaż i uruchamianie urządzeń i systemów energetyki odnawialnej
Najlepszym surowcem, z którego powinny być zrobione łopaty wirnika turbiny wiatrowej o mocy 2 MW, jest
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Włókna szklane są materiałem o doskonałych właściwościach mechanicznych i niskiej masie, co czyni je idealnym wyborem do produkcji łopat wirników turbin wiatrowych o mocy 2 MW. Ich wysoka wytrzymałość na rozciąganie oraz odporność na działanie warunków atmosferycznych, w tym korozji, sprawiają, że są one bardziej trwałe w porównaniu do innych materiałów, takich jak stal czy aluminium. Wykorzystanie włókien szklanych w konstrukcji łopat pozwala na osiągnięcie większej efektywności energetycznej, ponieważ umożliwia produkcję dłuższych i lżejszych łopat, co z kolei zwiększa powierzchnię do chwytania wiatru. Przykładem zastosowania tego materiału mogą być nowoczesne turbiny wiatrowe, które korzystają z kompozytów z włókien szklanych w połączeniu z żywicami epoksydowymi, co pozwala na osiągnięcie wysokiej wydajności i długowieczności. Standardy branżowe, takie jak IEC 61400, zalecają stosowanie materiałów kompozytowych w konstrukcji łopat, co potwierdza ich przewagę nad innymi materiałami.
Miedź, stal oraz aluminium, choć mają swoje zastosowania w różnych dziedzinach, nie są odpowiednie do produkcji łopat wirników turbin wiatrowych. Miedź, znana głównie z doskonałych właściwości przewodzących, jest zbyt ciężka i kosztowna do zastosowania w łopatach. Stal, mimo że jest wytrzymała, charakteryzuje się dużą masą, co wpływa negatywnie na efektywność turbin. Łopaty wykonane ze stali wymagałyby również dodatkowych wzmocnień, co zwiększałoby koszty produkcji oraz obciążenie konstrukcji. Aluminium, z kolei, jest lżejsze od stali, ale jego właściwości mechaniczne nie są wystarczające do zastosowań w warunkach wietrznych, gdzie łopaty muszą wytrzymać znaczne obciążenia dynamiczne i statyczne. Dodatkowo, w porównaniu do włókien szklanych, materiały te mają gorszą odporność na korozję i zmęczenie materiału. Typowe błędy myślowe prowadzące do wyboru tych materiałów obejmują niedocenianie znaczenia masy i wytrzymałości w kontekście efektywności energetycznej turbin wiatrowych. Właściwy materiał powinien łączyć niską wagę z wysoką wytrzymałością oraz odpornością na zmienne warunki atmosferyczne, co najlepiej spełniają kompozyty wzmocnione włóknami szklanymi.