Revêtement textile léger pour pales de rotor d'éolienne

Les éoliennes sont composées d'un rotor avec plusieurs pales aérodynamiques s'étendant à partir d'un moyeu relié à un arbre rotatif. Le rotor est orienté face au vent, de sorte que lorsque l'air passe au-dessus des pales de l'éolienne, une force de portance est appliquée à chaque pale, entraînant la rotation du rotor et de l'arbre et la production d'électricité par un générateur.

La puissance produite par une éolienne dépend directement de la surface effective des pales en contact avec le flux d'air. Par conséquent, les éoliennes dont les pales sont plus longues produisent plus d'énergie. Cependant, plus la taille de la pale de rotor augmente, plus son poids augmente. Il est nécessaire de développer des pales de rotor fabriquées dans des matériaux plus légers, mais suffisamment solides pour résister aux forces exercées sur une pale de rotor. Cela est particulièrement vrai pour le développement des grandes pales de rotor légères requises pour les éoliennes les plus avancées dans la gamme des 10 à 20 MW.

Les textiles laminés utilisés pour recouvrir les pales de rotor sont légers mais peu résistants aux UV, de sorte qu'une couche supplémentaire de protection contre les UV est nécessaire pour protéger le textile contre les dommages causés par les UV. Cela augmente le poids de la couverture. En outre, ces matériaux sont coûteux et ont un allongement limité, ce qui est désavantageux pour l'étirement de la couverture sur les éléments de support. En raison de l'allongement limité avant rupture de la couverture, il est recommandé d'ajouter un treillis à la couverture pour lui donner une résistance suffisante. Il s'agit d'une autre couche supplémentaire qui augmente le poids du revêtement. Un revêtement a été appliqué sur le revêtement pour le protéger et le rendre peu perméable à l'air. L'inconvénient d'un tel revêtement est qu'il n'adhère pas bien aux autres couches du textile laminé, ce qui fait que le revêtement perd prématurément tout ou partie de ses bonnes propriétés.

La présente invention vise à résoudre au moins certains des problèmes ou inconvénients susmentionnés.

Le revêtement textile mis au point par Concordia Textiles a un poids limité à 800 g/m2, ce qui le rend particulièrement adapté aux pales de rotor d'éoliennes. En outre, le revêtement présente un allongement à la rupture d'au moins 20 % dans le sens de la chaîne et de la trame, ce qui lui permet d'être tendu sur les éléments de support d'une pale de rotor sans se déchirer. Le revêtement comprend en outre une couche supérieure protectrice laminée sur le textile du revêtement. Le film protège le textile et assure une faible perméabilité à l'air de la housse. Le film étant laminé, il est très fortement lié au textile, de sorte que le revêtement conserve ses bonnes propriétés pendant de très longues périodes.

Les fils de trame et de chaîne en polyester ignifugé sont avantageux car les fils de polyester ont un allongement élevé à la rupture, ce qui permet de tendre le textile sur les éléments de support d'une pale de rotor sans que le tissu ne se déchire et sans qu'il soit nécessaire d'utiliser une maille. Cela permet de réduire le poids du revêtement des pales de rotor. Les fils de polyester ont une résistance considérable aux UV, ce qui, en combinaison avec la couche supérieure protectrice, garantit une résistance suffisante aux UV et il n'est pas nécessaire d'appliquer une couche supplémentaire de protection contre les UV. Il n'est donc pas nécessaire d'appliquer une couche supplémentaire de protection contre les UV. Cela permet de réduire encore le poids du revêtement d'une pale de rotor. Enfin, les fils de polyester sont bon marché, ce qui réduit considérablement le coût des matériaux d'une pale de rotor.

Cette utilisation permet d'obtenir une pale de rotor d'un poids très faible et dont les bonnes propriétés sont conservées pendant une longue période. Le poids très faible du revêtement permet d'obtenir des pales de rotor plus grandes, ce qui se traduit par une plus grande efficacité.

L'invention concerne un revêtement pour pales de rotor, composé d'un textile et d'une couche supérieure protectrice.

Le textile comprend des fils de trame et de chaîne. Les fils de trame et de chaîne sont de préférence choisis dans un groupe de para-aramides, tels que Kevlar® et Twaron®, de méta-aramides, tels que Nomex® et Teijinconex®, et de fils de polyester. Ces fils ont une résistance à la traction moyenne à élevée par unité de surface, un faible poids spécifique, une résistance considérable aux UV, une très bonne résistance à l'usure et une bonne à très bonne résistance à l'eau de mer. Ces fils conviennent donc pour les revêtements de pales de rotor, même pour les éoliennes en mer.

Le textile présente deux faces opposées. La couche supérieure de protection constitue la couche extérieure du revêtement. La couche supérieure protectrice est appliquée sur l'une ou les deux faces opposées du textile. De préférence, la couche supérieure de protection est appliquée sur une seule face du textile. Ceci est avantageux pour limiter le poids de la couverture. Il sera évident pour un homme de l'art qu'avec un revêtement doté d'une couche supérieure protectrice appliquée sur une seule face du textile, la face dotée de la couche supérieure protectrice forme une face extérieure de la pale de rotor.

La couche supérieure protectrice protège le revêtement et en particulier le textile contre les conditions extérieures, telles que les conditions météorologiques, la lumière UV, les réactions chimiques, etc. La couche supérieure protectrice est avantageuse pour préserver les bonnes propriétés du revêtement, ce qui permet de prolonger la durée de vie du revêtement et, par conséquent, d'une pale de rotor.

La couche supérieure protectrice est un film. Outre la protection du revêtement et en particulier du textile, un film est également avantageux pour une faible perméabilité à l'air du revêtement, ce qui se traduit par une plus grande efficacité dans la conversion des flux d'air en énergie. La couche supérieure protectrice est laminée sur le textile. Un film laminé est particulièrement avantageux par rapport à un revêtement de protection en tant que couche supérieure protectrice, car le film a une très bonne adhérence au textile, ce qui se traduit par une résistance élevée à l'érosion de la couche supérieure protectrice sous l'influence de la pluie. Cela prolonge la durée de vie de la couverture par rapport à l'utilisation d'un enduit comme couche supérieure de protection. Le film est de préférence constitué d'un matériau appartenant au groupe des polyuréthanes thermoplastiques (TPU), tels que l'Elastollan®, l'éthylène-tétrafluoroéthylène (ETFE), tel que le Tefzel®, le Fluon® et le Neoflon®, et le polyfluorure de vinyle (PVF), tel que le Tedlar®.