Wprowadzenie
Małe turbiny wiatrowe składają się z różnych materiałów, z których każdy został wybrany ze względu na swoje specyficzne właściwości i funkcjonalność w ogólnym projekcie. Materiały używane w małych turbinach wiatrowych mogą się różnić w zależności od takich czynników, jak rozmiar turbiny, projekt i preferencje producenta. Poniżej przedstawiono niektóre powszechnie stosowane materiały w budowie małych turbin wiatrowych:
Łopaty wirnika
- Fiberglass Wzmocniony Plastik (FRP): Włókno szklane to lekki i trwały materiał powszechnie stosowany do produkcji łopat wirników. Połączenie wytrzymałości i elastyczności pozwala łopatom efektywnie przechwytywać energię wiatru.
- Włókno węglowe: W niektórych wysoko wydajnych i zaawansowanych małych turbinach wiatrowych, włókno węglowe jest używane do zwiększenia stosunku wytrzymałości do wagi łopat wirnika, co zwiększa ich wydajność.
Wieża
- Stal: Stal jest powszechnym materiałem do budowy wież turbin wiatrowych ze względu na swoją wytrzymałość i trwałość. Wieże często wykonane są ze stali rurowej lub konstrukcji kratowych, zapewniając niezbędną wysokość do optymalnego wychwytywania wiatru.
- Beton: W niektórych zastosowaniach, szczególnie dla mniejszych turbin lub tam, gdzie wieże stalowe są niepraktyczne, mogą być stosowane wieże betonowe. Często są one prefabrykowane lub budowane na miejscu.
Nacelle (Obudowa generatora i skrzyni biegów)
- Żeliwo czy stop aluminium: Gondola, która mieści generator, skrzynię biegów i inne komponenty, jest zazwyczaj wykonana z żeliwa lub stopu aluminium. Te materiały oferują równowagę między wytrzymałością a wagą.
Komponenty Generatora
- Miedź i aluminium: Generatory w małych turbinach wiatrowych często wykorzystują miedź i aluminium do swoich cewek i okablowania ze względu na doskonałą przewodność elektryczną.
- Neodymowe magnesy: Niektóre małe turbiny wiatrowe wykorzystują magnesy neodymowe w generatorze, aby zwiększyć wydajność.
Skrzynia biegów (jeśli dotyczy)
- Stal: Jeśli turbina wiatrowa ma skrzynię biegów do zwiększenia prędkości obrotowej, zębatki są często wykonane ze stali dla trwałości.
Oś i Rama
- Stal: Oś, która łączy łopaty wirnika z wałem, oraz rama turbiny wiatrowej są często wykonane ze stali dla zapewnienia integralności strukturalnej.
System Yaw
- Steel: System yaw, który pozwala turbinie obracać się i kierować w stronę wiatru, zazwyczaj zawiera stalowe elementy dla wytrzymałości i trwałości.
Zamocowania i Śruby
- Stal nierdzewna czy stal ocynkowana: Elementy złączne i śruby używane w całej konstrukcji turbiny często wykonane są ze stali nierdzewnej lub stali ocynkowanej, aby opierać się korozji.
Fundament
- Beton czy stal: Fundament turbiny wiatrowej, niezależnie od tego, czy jest to betonowa płyta, czy stalowa konstrukcja, jest zaprojektowany w celu zapewnienia stabilności i wsparcia.
Przewody elektryczneing
- Miedź: Miedź jest powszechnie stosowana w przewodach elektrycznych ze względu na swoją wysoką przewodność.
Ważne jest, aby zauważyć, że postępy w naukach o materiałach i technologii mogą prowadzić do przyjęcia nowych materiałów w budowie małych turbin wiatrowych. Dodatkowo, konkretne wybory materiałów mogą się różnić wśród producentów w zależności od ich filozofii projektowania i zamierzonego zastosowania turbiny wiatrowej.