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志盛防冰雪涂料助力风力发电机叶片防覆冰

2019-11-01 10:50:38来源:网讯家居

目前能够将风力资源转为电能的一个很重要的设备是风力发电机,但现有的风力发电机面临着一个巨大的难题,即叶片覆冰。尤其是在天气寒冷的北方或者湿气大的沿海地区,风机叶片在工作时极其容易覆冰,但风能资源往往主要分布在这些地方。因此,叶片覆冰问题已成为制约易覆冰地区风能发展的一个重要因素。风机叶片覆冰存在很大的危害:风机叶片覆冰后,在重力和叶片旋转产生的机械力的作用下,这些冰很容易从叶片上脱离,飞冰可能会被抛出数百米远,造成安全隐患;风机叶片覆冰后,叶片表面的大量覆冰会引起风机的附加载荷与额外的振动,从而降低其使用寿命,在极端情况下,积冰甚至会造成叶片折断、风机局部破损或整体坍塌;风机叶片覆冰后,会影响风电场的发电量,国外有研究表明,风机叶片挂冰运转,风机的发电量会减少1%-20%,风电场运行和维护的成本大幅上升。

针对这些问题,目前叶片覆冰的常用解决方法为采取停机解冻处理,此方法费时费力,极大降低风机的利用率和经济效能,影响电网系统的安全稳定运行。

另一种方法就是表面涂层被动防冰:具有代表性的是北京志盛威华自主研发生产的ZS-611防冰雪涂料,涂层相对普通的玻璃材料比较,水的滑落性提高6倍,滑动时间缩短4倍,雪、冰的滑动性提高4倍,滑动时间缩短3倍,有效的延缓覆冰。

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ZS-611防冰雪涂料有六大特性:

1、超低表面能——抗冰雪附着,使基体不在受冰雪重量负荷;

2、超低摩擦系数——耐磨特性,涂层表面能极小;

3、极高的稳定性——耐热耐腐蚀,使用年限长;

4、高渗透性——抗疲劳性,防水、雪、冰粘附的效果好;

5、超高的耐老化性——改性溶液使用,无机-有机材料的并列组成,涂层耐老化性大大提高;

6、长期抗防腐性——涂层致密,材料的改性处理,耐酸碱腐蚀,涂层呈现抗腐蚀性强;

ZS-611有如此性能,是因此采用了交替排列的多嵌段无机-有机互穿网络聚合物(IPN)基料和经过表面改性处理的高活性纳米防冰雪添加剂组成,涂料呈现壳-核双层结构。这种结构既表现出涂料涂层的接触角、弹变量、和滚动角的优异性能,有体现出一定的弹性结构特点,在雪和水覆盖上时,主动减少和雪、水的接触面积,较少摩擦力。在涂料涂刷在风机叶片表面之后,就可以形成一薄层特殊取向的疏水分子层,实质上相当于在叶片表面与冰晶之间筑起一层自洁分隔膜,表面对水的接触角大于105°,表面能低于20x10-3N/m。ZS-611适合各种涂装方法,可常温自固化,在风机叶片表面形成30μm以下的干涂膜,即可防冰雪附着,同时具有抗腐蚀、耐磨损、防老化、表面自洁等复合功能,可用于飞行器,船舶,电力线,电信线、交通等需防冰雪不粘覆结构。

 


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