Vsebina
Z naraščajočo tehnologijo in priljubljenostjo vetrne energije raziskovalci sodelujejo pri iskanju materialov, ki se lahko uporabijo za ustvarjanje daljših rezil brez žrtvovanja strukturne celovitosti. Za industrijsko proizvodnjo vetrne energije in majhne domače aplikacije so bili uporabljeni različni materiali. Med njimi so steklena vlakna, jeklo, aluminij, PVC, les in polimerne smole. Trenutno je večina rezil iz plastike, ojačane s steklenimi vlakni (GRP), polimernega kompozita, ojačanega z vlakni, z visoko natezno in tlačno trdnostjo.
Najboljši materiali so privedli do povečanja učinkovitosti vetrnih elektrarn (Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty Images)
Polivinilklorid (PVC)
PVC rezila so poceni možnost, ki jo običajno uporabljajo izdelovalci turbin. Prednost materiala je enostavnost, s katero jo graditelj lahko oblikuje. Prav tako je relativno poceni, zaradi česar je privlačen za omejene proračunske operacije. Vendar pa, ko je izpostavljen elementom, PVC neprestano slabi, dokler ne postane zelo krhka in na površini ne oblikuje majhnih razpok. Posledica tega je, da lahko potujoči vetrič zlomi lopato in izklopi turbino.
Les
Les je še en pogost material za male in domače obrate. Kljub temu, da je material, ki je na voljo po nizki ceni, les predstavlja veliko težav za domačega graditelja. Zahteva veliko sposobnost, da se natančno oblikuje. Če ni obdelan pravilno, je les izjemno občutljiv na vremenske razmere, deformira zaradi vlage ali postane krhek zaradi izpostavljenosti soncu. Poleg tega ni zelo trmast pod stranskim stresom, zelo močni vetrovi lahko izkopljejo leseno lopato brez velikih težav.
Iz nerjavečega jekla
Aluminijaste lopatice so se pojavile kmalu po tem, ko je gospodarska vetrna industrija eksplodirala. Številni proizvajalci ponujajo aluminijaste rezine z natančnim inženirstvom. Čeprav večina velikih proizvajalcev ne uporablja teh rezil, so odličen material za majhne turbine. Kljub temu, da so aluminijevi rezili sorazmerno težki, so odporni na vremenske vplive, prožni in na voljo pri več dobaviteljih. Nižja stran je, da so dražje od drugih možnosti. Poleg tega je največji premer rotorja zaradi teže materiala strogo omejen.
Kompozitni materiali
Kompozitni materiali, kot so steklena vlakna in GRP, so trenutno najpogosteje uporabljeni pri gradnji vetrnih turbin. Fiberglass se običajno uporablja samo za majhne gospodinjske aplikacije, ker je bolj krhka kot drugi materiali na osnovi vlaken. Zaradi tega so steklena vlakna slabši za komercialne namene.
GRP (plastika, ojačana s steklom) je podobna steklenim vlaknom, kjer ga inženirji proizvajajo skozi več plasti mrež z vlakni, kar ustvarja obliko rezila. Na splošno se GRP uporablja kot premazni sloj, pri čemer je v njegovi strukturi polnilo. Prednost tega je, da je lahek, kar pomaga pri premikanju velikih lopatic rotorja. Prav tako je močnejši od steklenih vlaken, ki omogoča širši premer rotorja brez nevarnosti loma pri visoki hitrosti vetra.