風力タービンブレードの材料

風力発電の技術と人気が向上するにつれて、研究者は、構造の完全性を犠牲にすることなく、より長いブレードを作成するために使用できる材料を見つけるために働きます。産業用風力発電と小規模な国内用途の両方に、多くの材料が使用されています。これらには、グラスファイバー、スチール、アルミニウム、PVC、木材、ポリマー樹脂が含まれます。現在、ほとんどのブレードは、ガラス繊維強化プラスチック（GRP）であり、高張力強度と高い圧縮強度の両方を備えた繊維強化ポリマー複合材です。

1. 塩化ポリビニル（PVC）

   • PVCブレードは、日曜大工タービンビルダーが一般的に使用する安価なブレードオプションです。素材の利点の1つは、ビルダーがそれを形作ることができることです。また、比較的安価であるため、予算制約のある事業にとって魅力的です。ただし、元素にさらされると、PVCは非常に脆くなり、表面に小さなヘアラインの亀裂を形成するまで絶えず弱くなります。その結果、誤った風が刃を割れてタービンをシャットダウンする可能性があります。

   木材

   • 木材は、自家製の小規模な風車のもう1つの一般的な材料です。すぐに入手できる安価な素材ですが、Woodはホームウィンドミルビルダーにいくつかの問題をもたらします。 Woodは、正確に形作るために多大なスキルを必要とします。適切に処理されていない場合、木材は天候の影響を受けやすく、水分でゆがんだり、太陽の下で脆くなります。さらに、木材は横方向のストレス下ではあまり回復力がないので、激しい風はほとんど困難で木製の刃を撮ることができます。

   アルミニウム

   • アルミニウムの刃は、国内の風力発電業界が爆発した直後に登場しました。多くのメーカーは、精密化されたアルミニウムブレードを提供しています。ほとんどの大規模な発電機はこれらのブレードを使用していませんが、小さなタービンには優れた材料です。プラスチックに比べて比較的重いですが、アルミニウムの刃は耐候性があり、回復力があり、多くのサプライヤーから入手できます。欠点は、他のオプションよりも高価であるということです。さらに、最大ローター径は材料の重量によって厳密に制限されています。

   複合材料

   • グラスファイバーやGRPなどの複合材料は、現在、風力タービン構造で最も一般的に使用されている材料です。グラスファイバーは、グラスファイバーは他の繊維ベースの材料よりも脆弱である傾向があるため、一般に小規模な国内用途にのみ使用されます。これにより、グラスファイバーは商業目的で責任を負います。

     GRP（ガラス強化プラスチック）は、エンジニアが複数のファイバーメッシュを重ねてブレードの形状を作成することにより、グラスファイバーに似ています。一般に、GRPはコーティング層として使用され、構造内にフィラーがあります。これは、大きなローターブレードの動きを支援する軽量であるという利点があります。また、グラスファイバーよりも強く、強風で骨折を上げることなく、より広いローター径が可能になります。