مواد کامپوزیت پیشرفته راه را برای-نسل ترمزهای توربین بادی نسل بعدی هموار می کند

فشار جهانی برای انرژی‌های تجدیدپذیر، نوآوری بی‌وقفه در فناوری توربین‌های بادی را با تمرکز کلیدی بر افزایش قابلیت اطمینان و کاهش هزینه‌های عملیاتی هدایت می‌کند. در قلب این تکامل یک جزء مهم و در عین حال اغلب نادیده گرفته شده نهفته است: لنت ترمز. پیشرفت‌های اخیر در مواد کامپوزیتی به منظور بازتعریف استانداردهای عملکرد برای این قطعات ضروری تنظیم شده است که نویدبخش عمر طولانی‌تر، ایمنی بهبود یافته و کارآیی هزینه{2} بیشتر برای اپراتورهای مزارع بادی است.

به‌طور سنتی، لنت‌های ترمز توربین‌های بادی بر مواد فلزی متخلخل تکیه می‌کنند که به دلیل هدایت حرارتی عالی و دوام آن‌ها تحت بارهای بالا مورد توجه قرار می‌گیرد. با این حال، معایب ذاتی آنها-از جمله چگالی بالا (که به اینرسی چرخشی کمک می‌کند)، سایش قابل توجه دیسک‌های ترمز، و کاهش عملکرد در دماهای بسیار بالا{2}}جستجوی صنعت را برای جایگزین‌ها تحریک کرده است.

موج جدیدی از مواد کامپوزیتی که اغلب دارای فرمولاسیون‌های پیشرفته سرامیکی و کربنی{0}}است، اکنون به عنوان راه‌حلی برتر در حال ظهور است. این-نسل‌های بعدی مجموعه‌ای از مزایا را ارائه می‌دهند:

· کاهش وزن و سایش: کامپوزیت های غیر فلزی-به طور قابل توجهی سبک تر هستند و گشتاور کلی اینرسی را در ناسل کاهش می دهند. این امر منجر به سایش کمتر لنت ها و دیسک های ترمز پرهزینه می شود و به طور مستقیم هزینه های تعمیر و نگهداری و خرابی را کاهش می دهد.

· عملکرد دمای بالا{0}}پایدار: برخلاف پدهای فلزی که می‌توانند در دماهای شدید محو شوند، کامپوزیت‌های پیشرفته ضریب اصطکاک ثابتی را در یک محدوده حرارتی وسیع حفظ می‌کنند. این کار عملکرد ترمز قابل اعتماد را در هنگام توقف های اضطراری یا در شرایط باد شدید- تضمین می کند.

· سازگاری با محیط زیست: فرمولاسیون های کامپوزیت مدرن به طور فزاینده ای در حال توسعه هستند تا غیرآزبستی و دارای مس کم باشند و با مقررات زیست محیطی سختگیرانه و اهداف پایداری همخوانی داشته باشند.

رهبران صنعت توجه دارند. دکتر النا ریشتر، مهندس ارشد در یکی از مشاوران پیشرو در انرژی بادی، گفت: تغییر به سمت لنت ترمز کامپوزیتی پیشرفته دیگر یک گرایش خاص نیست، بلکه در حال تبدیل شدن به بهترین روش صنعتی است. "هزینه کل محاسبه مالکیت در حال تغییر است. در حالی که قیمت اولیه برخی از کامپوزیت های پیشرفته ممکن است بالاتر باشد، فواصل خدمات طولانی تر و کاهش آسیب به سایر اجزاء یک مزیت مالی واضح در طول عمر توربین ایجاد می کند."

تامین کنندگان عمده قطعات به این تقاضا پاسخ می دهند. شرکت‌هایی مانند Carbone Brake GmbH و Svendborg Brakes اخیراً خطوط جدیدی از لنت‌های ترمز کامپوزیتی را راه‌اندازی کرده‌اند که به‌طور خاص برای توربین‌های چند{1} مگاواتی که اکنون بر بازار مسلط هستند، مهندسی شده‌اند. این محصولات تحت آزمایش‌های میدانی دقیق در مزارع بادی فراساحلی هستند، جایی که محیط‌های خشن و خورنده و دسترسی دشوار برای نگهداری، قابلیت اطمینان را در اولویت قرار می‌دهند.

با ادامه رشد اندازه و ظرفیت توربین های بادی، نیاز به سیستم ترمز آنها تشدید می شود. توسعه این مواد اصطکاکی پیشرفته نشان‌دهنده گامی مهم به جلو است و تضمین می‌کند که ترمزهایی که به کنترل این غول‌های انرژی تجدیدپذیر کمک می‌کنند به اندازه قدرتی که به تولید آن کمک می‌کنند مدرن و کارآمد باشند.