[发明专利]一种柔性充气式风力发电叶片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种柔性充气式风力发电叶片及其制备方法，属于风力发电技术领域。所述柔性充气式风力发电叶片包括：柔性膜外层和变隔距间隔织物内层，所述变隔距间隔织物内层的外部形状为风力发电叶片的形状，所述柔性膜外层与所述变隔距间隔织物内通过粘合形成柔性充气式风力发电叶片，该柔性充气式风力发电叶片充气前可任意卷曲，方便运输，充气后由于间隔丝或间隔纱的存在，可使得风力发电叶片具有一定的形状和刚度，完全替代现有的硬质材料的风力发电叶片，因此该柔性充气式风力发电叶片具有节能高效，操作便利，适用性强，利于风力发电叶片的运输和装卸的优点。

技术领域

本发明涉及一种柔性充气式风力发电叶片及其制备方法，属于风力发电技术领域。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，其蕴藏着巨大的能量，全球风能资源可作为一种清洁的可再生能源进行开发；同时，清洁的可再生风能也越来越受到世界各国的重视。随着世界经济的发展，风能市场也迅速发展起来；毫无疑问，未来风力发电的前景会越来越好。传统的风力发电叶片为均为硬质材料，体积大、质量重；虽然已经有织物复合树脂制备的轻质风力发电叶片，但该风力发电叶片仍为硬质材料，其体积大，不易运输，拆装困难。

为了解决运输、拆装困难的问题，目前有采用间隔织物来制备风力发电叶片的技术，其主要是利用间隔织物编织得到风力发电叶片形状的承载体，然后向间隔纱织物中填充树脂或者泡沫木材等作为夹心材料来提高风力发电叶片的机械强度，同时相对于金属材质的风力发电叶片，树脂、泡沫或木材的夹心材料还减轻了风力发电叶片的重量；填充夹心材料后考虑风力发电叶片的耐候性要求，还会在风力发电叶片形状的间隔纱织物外侧涂覆具有一定耐候性能的树脂，使得制备的风力发电叶片在野外环境中具有耐腐蚀、耐高温等的特性。

但是上述制备得到的风力发电叶片虽然在满足风力发电叶片要求的前提下减轻了重量，却并没有将其体积减小，在制备完成运输至安装地点的过程依旧会存在运输不便的问题。

发明内容

为了解决目前存在风力发电叶片体积不便于运输的问题，本发明提供了一种柔性充气式风力发电叶片及其制备方法，该柔性充气式风力发电叶片具有操作简便，生产效率高，适用范围广，便于运输和拆装以及环保节能等多方面的特点。

一种柔性充气式风力发电叶片，所述柔性充气式风力发电叶片包括：柔性膜外层和变隔距间隔织物内层，所述变隔距间隔织物内层在其间隔丝伸直状态下呈现的形状为风力发电叶片的形状，且所述变隔距间隔织物内层在制备时采用强度高且易于弯折的高性能纤维作为间隔丝，使得制备得到的风力发电叶片在自然状态时上下层织物能够处于贴合状态；所述柔性膜外层采用兼具密封性和粘合性的树脂涂覆在变隔距间隔织物的外面形成，涂覆时预留充气口。

可选的，所述变隔距间隔织物上下层织物边缘处的间隔丝长度近似为零，使得上下层织物在边缘处能够连成一体。

可选的，所述兼具密封性和粘合性的树脂为固化后不硬化的柔性树脂，所述柔性树脂还具有耐气候性和耐腐蚀性。

可选的，所述柔性树脂包括柔性环氧树脂和SJKR 1592单组分暴露型聚氨酯厚涂料；所述柔性膜外层采用所述柔性树脂中的一种或多种制备。

可选的，所述变隔距间隔织物内层由一种或多种高性能纤维材料制成，所述高性能纤维包括高强涤纶、超高分子量聚乙烯等纤维。

本发明还提供一种柔性充气式风力发电叶片的制备方法，所述方法用于制备上述柔性充气式风力发电叶片，所述方法包括：

按照风力发电叶片的形状制备变隔距间隔织物，所述变隔距间隔织物上下层织物边缘处的间隔丝长度近似为零，使得上下层织物在边缘处能够连成一体；

在风力发电叶片的形状的变隔距间隔织物涂覆兼具密封性和粘合性的树脂，涂覆时预留充气口；

树脂固化后，从充气口冲入适量气体，充其量根据风力发电叶片的刚度和机械强度要求确定。