Materiali compositi rinforzati in vetro per i mozzi delle turbine eoliche
I mozzi delle turbine eoliche sono abitualmente in ghisa, che a causa del suo peso atomico limita enormemente la capacità di produzione complessiva dei rotori di grandi dimensioni. Il progetto in questione ha comportato una nuova e innovativa progettazione geometrica, abbinata all'introduzione di materiali compositi, che è stata in grado di minimizzare i fattori di carico di picco sia sulle pale che sul rotore stesso. Nata dal progetto COMHUM (Innovative Composite Hub for Wind Turbine), la progettazione strutturale del mozzo composito ha implicato un certo numero di parametri di progettazione e di funzionamento. Per quanto riguarda la progettazione, sono stati identificati i limiti del mozzo e i suoi effetti sulle pale del rotore, mentre le flange del mozzo sono state standardizzate per potervi adattare le attuali pale di rotore. Ulteriori miglioramenti sono derivati dall'uso di tecniche alternate d'analisi e FEM (Finite Element Modelling), che includevano materiali compositi a guscio sottile e l'analisi di rottura. Questi miglioramenti hanno condotto alla scelta di materiali compositi rinforzati in vetro, che oltre a presentare proprietà meccaniche simili ai materiali comunemente in uso offrono un peso minore e l'impiego di materiali di massima qualità. Il mozzo in materiale composito rinforzato in vetro era stato progettato e installato in una turbina eolica da 800 kW, con un diametro di mozzo di 4 metri e pale lunghe 27,4 metri. Inoltre le tre pale della turbina avevano flange di diametro medio di 1.400 mm per la fissazione di una turbina a vento di velocità/passo variabile. Il mozzo del prototipo aveva un rivestimento superficiale PU ed era stato prodotto in base all'esperienza fatta con la produzione interna di pale per rotore, che comportava il ricorso alla tecnologia di stampaggio con resina. Il risultato è che questo nuovo mozzo composito fa aumentare la cattura di energia eolica grazie a maggiori aree di lavoro delle pale, peso ridotto ed affidabilità ottimale.
