Das Wirtz-Windkraftanlagen-Rotorblatt
Konzept
Im Hinblick auf die zeitliche Energieproblematik werden stetig neue Materialien benötigt um die steigenden Anforderungen der Maschienen zu decken. Dies trifft gerade den Bereich der Windenergieförderung. Die dirt angewandten Werkstoffe stoßen miz den heutigen Anforderungen an ihre Belastbarkeit. Gerade das spezifische Materialgewicht der verwendeten Werkstoffe stellt konkrete Genzen dar. In diesem Bereich kann der Wirtz-Werkstoff Einzug erhalten.
Anforderungen
- hohe Dauerfestigkeit
- hohe Biegefestigkeit
- UV-Beständigkeit
- Witterungsbeständigkeit
- nicht elektrisch leitend
Anforderugen die der Werkstoff nicht direkt vorweist, werden durch zusätzlich aufgebrachte Beschichtungen, wie es zur Zeit herkömmlichen Konstruktionen üblich ist, nachträglich aufgebracht.
Anwendung und Vorteile
Um einen höheren Energieertrag zu erzielen, werden größere Spannweiten, elastische Rotorblätter benötigt. Die Elastizität hilft den Blättern sich besser an die harten Offshore Bedingungen anzupassen, indem sie besser auf die einwirkende Kraft reagieren und dadruch die Druckbelastung zu reduzieren. Das geringe Materialgewicht ermöglich des weiteren die größeren Rotorblattspannweiten.
Wirtz-Element-Vorteile
Der entscheidende Vorteil der Wirtz-Elemente ist die Leichtigkeit, welche nicht nur dazu beträgt größere ergiebigere Anlagen zu konstruieren, sondern auch diese zum Einsatzort zu Transportieren.
Das heißt, dass beim Transport Kraftstoff eingespart werden kann oder die Transportmege des Materials erhöht werden kann, was zu einer gesteigerten Effizienz führt.
Auf der übergroßen Spannweite kann das Wirtz-Element die wirkenden Kräfte auf Grund seiner Konstruktion sehr gut ausgleichen.
Produktion
Um die 3D-Verformten Rotorblätter effizient zu produzieren, werden variabel verstellbare Pressplatten benötigt. Diese sollten auf der Druckseite überlappendes Material zur nächsten Fläche besitzen, um eine durchgehende Fläche bspw. bei einer Wölbung zu gewährleisten. Die Unterkonstruktion sollte dementsprechend flexibel auf die Anforderungen der Fertigung reagieren.
Der Aufbau
Nach Fertigung der Passelemente, werden diese mittels kleben (Blau im Schnitt dargestellt s.u.) sowie durch Vernähen der Enden(Rot), zusammengefügt.
Risikominimierung - Biltzeinschlag
Die verwendeten Materialien im Wirtz-Element minimieren das Risiko eines Biltzeinschlags, da sie nicht leitend sind.
Risikominimierung - Eisschlag
Zur Enteisung werden in der äußeren Polyurethan-Beschichtungsebene, nahe der Rotorblattoberfläche, luftdurchströmende PE-Rohre (grüne Punkte) eingebracht, welche die Oberfläche mit vom Generator erzeugter Abwärme beheizen. Regulär verwendete elektrische Heizleiter kommen nicht in Betracht, da diese das Blitzeinschlagsrisiko erhöhen.
Ein Entwurf von Julian Lianarachchi.
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