Mötesplatsen för dig inom energibranschen, aug, 21 2017
Senaste Nytt

Ny radarscanner hittar sprickor på vindturbinblad

Denna nya materialscanner tar, enligt tillverkaren Fraunhofer, högupplösta bilder av rotorbladens tvärsnittsprofiler med millimeterprecision. Foto: Fraunhofer - institutet
Denna nya materialscanner tar, enligt tillverkaren Fraunhofer, högupplösta bilder av rotorbladens tvärsnittsprofiler med millimeterprecision. Foto: Fraunhofer - institutet
Publicerad av
Markku Björkman - 12 apr 2017

Vindkraften har blivit en oumbärlig del av en miljövänlig strömförsörjning. Cirka 50 gigawatt, motsvarande 12 procent av den totala effekten i Tyskland, alstras av över 28 tusen vindkraftverk och det byggs fler med en snabbt stigande tendens.

Tyska Fraunhofer- instutet har därför tagit fram en ny innovativ radarscanner, som upptäcker i fel och sprickor i vindturbinernas blad. Nu kan även rotorbladets materialsammansättning granskas med mycket större noggrannhet och visualiseras med hjälp av högupplösta tvärsnittsbilder. Därmed sparar vindkraftföretagen kostnader i produktion och drift.

Radarmodulen från Fraunhofer IAF bygger på indium galliumarsenid halvledarteknik. Modulen är mycket lätt och kompakt tack vare dess monolitiskt integrerade konstruktion, där olika komponenter och funktioner är integrerade i ett enda chip.

Scannern kommer att presenteras vid 2017-års Hannover Messe.

Enligt Global Wind Energy Council, kommer den globala vindkraftskapaciteten fyrdubblas till 2,110 gigawatt år 2030, vilket utgör 20 procent av den globala elförsörjningen.

Därför är det ännu viktigare att en tillväxtmarknad som vindkraftverk, blir effektivare, säkrare och mer hållbar. Enligt branschexperter, kan till exempel svaga punkter i en bladkonstruktion orsaka oväntade merkostnader för drift och underhåll, som kan uppgår till flera miljoner kronor under vindturbinens livslängd.

För att öka effektiviteten och tillförlitligheten hos vindkraftverk har Fraunhofer IAF utvecklat materialscannern för att kunna kontrollera kvaliteten på rotorbladen.

Genom användning av radarbaserad teknik, kan defekter i materialets sammansättning hos vindturbinblad upptäckas snabbare och billigare.

Rotorerna, som vanligtvis är utrustade med tre blad, utgör de centrala komponenterna i alla vindkraftverk. De omvandlar vindkraft till rotationsenergi och sedan till elektricitet.

Ungefär som vingarna på ett flygplan utsätts bladen för enorma yttre tyngder och måste därför vara extremt robust utformade.

Moderna vindturbinblad är huvudsakligen konstruerade av glasfiber och kolfiberarmerad plast (GFK / CFRP), så att de kan elastiskt absorbera vindenergi från starka vindbyar utan att brista.

Ett enda blad består av upp till 100 glasfiberark i form av vävbandslager ”staplade” ovanpå varandra. Dessa limmas sedan ihop med epoxiharts. Kvalitetskontroll är väsentligt steg vid denna del av produktionen.  

- Svårigheten ligger i glasfiberarkernas skiktning innan dessa limmas ihop. Det måste ske utan att det uppstår vågformer, veck eller klumpar av harts, förklarar Axel Hülsmann, radarprojektets koordinator och gruppchef för sensorsystem vid Fraunhofer IAF.

Dessa typer av defekter, såväl som delaminering eller sprickor, har man identifierat hittills med hjälp av storskalig användning av infrarödtermografi.

- Vår materialscanner med dess högupplösta bilder av tvärsnittsprofiler med millimeterprecision gör det möjligt att identifiera skador med ännu större noggrannhet, eftersom radarteknik är möjligt även där ultraljudsmetoder misslyckas, säger Hülsmann.

Annons