ESTUDO COMPARATIVO DE PÁS PARA AEROGERADORES DE GRANDE PORTE FABRICADAS EM MATERIAIS COMPÓSITOS REFORÇADAS COM FIBRA DE CARBONO OU FIBRA DE VIDRO
Energia eólica. Aerogeradores.Pás para aerogeradores. Compósitos.
A pesquisa e desenvolvimento de pás de aerogeradores são fundamentais para acompanhar o crescimento no setor de energias renováveis. Apesar das pás atualmente serem produzidas tipicamente com materiais compósitos reforçados com fibras de vidro, a tendência de aumento no tamanho das pás aumenta também o interesse por materiais compósitos reforçados com fibras de carbono pelo potencial para aumento da rigidez e redução de peso. Nesse trabalho um modelo de pá desenvolvido para geradores de grande porte (5 MW) foi estudado em escala reduzida. Foi realizada uma simulação numérica para determinar o carregamento aerodinâmico na pá. Pás foram então projetadas e fabricadas com materiais compósitos de matriz epóxi, sendo uma pá com reforço de fibras de vidro e outra com fibras de carbono. As pás foram fabricadas pelo método de Vacuum Assisted Resin Transfer Molding (VARTM). Uma comparação do peso das duas pás foi realizada e o peso da pá de fibra de carbono foi de aproximadamente 45% do peso da pá de fibra de vidro. Ensaios estáticos de flexão foram realizados nas pás para vários percentuais do carregamento de projeto e as deflexões medidas foram comparadas com os valores obtidos nas simulações numéricas. Uma boa concordância foi observada entre os valores de deflexão medidos e calculados. Em resumo, os resultados obtidos neste trabalho confirmam que a baixa densidade combinada com elevadas propriedades mecânicas das fibras de carbono são atrativos para a construção de pás de aerogeradores de grande porte.