BR102016016090A2

BR102016016090A2 - conjuntos de raiz para uma pá de rotor de uma turbina eólica

Info

Publication number: BR102016016090A2
Application number: BR102016016090A
Authority: BR
Inventors: Aaron A Yarbrough; Christopher Daniel Caruso; Daniel Alan Hynum; James Robert Tobin
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2016-07-11
Publication date: 2017-01-24
Also published as: CN106368893B; US10060411B2; PL3121440T3; CN106368893A; BR102016016090B1; US20170022968A1; EP3121440A1; ES2897951T3; EP3121440B1

Abstract

a presente revelação é direcionada a um conjunto de raiz para uma pá de rotor de uma turbina eólica e a métodos de fabricação do mesmo. o conjunto de raiz inclui uma seção de raiz de pá que tem uma superfície de parede lateral interna e uma superfície de parede lateral externa separadas por uma lacuna radial, uma pluralidade de elementos de inserção de raiz espaçados de modo circunferencial dentro da lacuna radial, e uma pluralidade de espaçadores configurada entre um ou mais dentre os elementos de inserção de raiz. além disso, cada um dos elementos de inserção de raiz inclui pelo menos uma perfuração longa circundada por um material compósito pré-curado ou pré-consolidado. além disso, os espaçadores pultrudados são construídos a partir de um material compósito pré-curado ou pré-consolidado.

Description

“CONJUNTOS DE RAIZ PARA UMA PÁ DE ROTOR DE UMA TURBINA EÓLICA” Campo da Invenção [001] A presente matéria refere-se, de modo geral, a turbinas eólicas e, mais particularmente, a um conjunto de raiz de pá de rotor para uma turbina eólica.

Antecedentes da Invenção [002] A potência eólica é considerada uma das fontes de energia mais limpas e mais ecologicamente corretas disponíveis atualmente e as turbinas eólicas têm recebido mais atenção nesse aspecto. Uma turbina eólica moderna inclui tipicamente uma torre, um gerador, uma caixa de engrenagens, uma nacela e um rotor. O rotor é acoplado à nacela e inclui um cubo giratório que tem uma ou mais pás de rotor. As pás de rotor são conectadas ao cubo por uma raiz de pá. As pás de rotor capturam energia cinética do vento com o uso de princípios de aerofólio conhecidos e convertem a energia cinética em energia mecânica através de energia rotacional para girar um eixo que acopla as pás de rotor a uma caixa de engrenagens ou, se uma caixa de engrenagens não for usada, diretamente ao gerador. O gerador converte, então, a energia mecânica em energia elétrica que pode ser distribuída a uma rede de serviço de utilidade pública.

[003] O tamanho específico das pás de rotor é um fator significativo que contribui para a capacidade total da turbina eólica. Especificamente, aumentos no comprimento ou na extensão de uma pá de rotor podem geralmente levar a um aumento total na produção de energia de uma turbina eólica. Consequentemente, esforços para se aumentar o tamanho de pás de rotor auxiliam no crescimento contínuo da tecnologia de turbina eólica e na aplicação de energia eólica como uma fonte de energia alternativa e comercialmente competitiva. Tais aumentos no tamanho da pá de rotor, no entanto, podem impor cargas aumentadas em vários componentes de turbina eólica. Por exemplo, as pás de rotor maiores podem experimentar tensões aumentadas na conexão entre a raiz de pá e o cubo, levando a restrições de projeto desafiadoras, caracterizadas por eventos extremos e exigências de vida útil de fadiga.

[004] Muitas pás de rotor utilizam elementos de inserção de parafuso de raiz para reduzir as tensões na interface entre o cubo e a raiz de pá. Tais elementos de inserção de parafuso de raiz podem ser produzidos com o uso de vários processos, incluindo, mas sem se limitar a, pultrusões. Uma abordagem comum é infundir os elementos de inserção de parafuso de raiz com tecidos e mechas para se fornecer um substrato de laminado através do qual infusões posteriores podem ser usadas para ligar de modo eficaz o elemento de inserção aos laminados de raiz de pá. Perfis redondos, quadrados, trapezoidais ou semelhantes podem ser usados, embora o número de elementos de inserção de parafuso de raiz exigido geralmente deixe uma lacuna entre os elementos de inserção que deve ser preenchida com uma mistura de vidro e resina. Esse processo implica em se cortar tiras muito pequenas de vidro e colocar as tiras manualmente na raiz de pá e, então, usar um processo de infusão a vácuo típico. Tal processo pode ser muito trabalhoso e, geralmente, resulta em uma baixa qualidade de laminado dos laminados entre os elementos de inserção de parafuso de raiz.

[005] Portanto, há uma necessidade de um conjunto de raiz de pá de rotor aprimorado que aborda os problemas mencionados acima. Consequentemente, um conjunto de raiz de pá de rotor que reduz o tempo de ciclo de trabalho e aprimora a qualidade do laminado seria vantajoso.

Descrição Resumida da Invenção [006] Os aspectos e as vantagens da invenção serão apresentados parcialmente na descrição a seguir ou podem se tornar óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos através da prática da invenção.

[007] De acordo com uma realização da invenção, um conjunto de raiz para uma pá de rotor de uma turbina eólica é revelado. O conjunto de raiz inclui uma seção de raiz de pá e uma pluralidade de elementos de inserção de raiz. A seção de raiz de pá tem uma superfície de parede lateral interna e uma superfície de parede lateral externa separadas por uma lacuna radial. Além disso, a seção de raiz de pá é construída a partir de um primeiro material compósíto. Mais especificamente, o primeiro material compósito inclui um material termoplástico ou um material termorrígido. Os elementos de inserção de raiz são espaçados circunferencialmente dentro da lacuna radial. Além disso, cada um dos elementos de inserção de raiz inclui pelo menos uma perfuração longa circundada por um segundo material compósito. O segundo material compósito inclui um material termoplástico ou um material termorrígido; no entanto, o segundo material compósito é diferente do primeiro material compósito. Em outras palavras, o sistema de resina da seção de raiz de pá é o oposto dos elementos de inserção de raiz. Além disso, cada uma das perfurações longas é configurada para receber um parafuso de raiz que prende o conjunto de raiz em um cubo da turbina eólica.

[008] Mais especificamente, em uma realização, o primeiro material compósito pode incluir o material termorrígido, enquanto que o segundo material compósito pode incluir o material termoplástico. Alternativamente, em outra realização, o primeiro material compósito pode incluir o material termoplástico, enquanto que o segundo material compósito pode incluir o material termorrígido.

[009] Em realizações adicionais, o material termoplástico pode incluir pelo menos um dentre cloretos de polivinila (PVC), cloretos de polivinilideno, acetatos de polivinila, polipropilenos, polietilenos, poliestirenos, poliuretanos, sulfeto de polifenila, polibutileno tereftalato (PBT), poliamidas, polimetilmetacrilato (PMMA), polietileno tereftalato (PET), polietileno tereftalato glicolisado (PET-G), ou semelhantes. Em realizações adicionais, o material termorrígido pode incluir pelo menos um dentre poliéster, éster, epóxi, melamina formaldeído, ureia formaldeído ou semelhantes.

[010] Em ainda outra realização, o conjunto de raiz também pode incluir uma pluralidade de espaçadores configurados entre um ou mais dentre os elementos de inserção de raiz. Mais especificamente, cada um dos espaçadores pode ser construído a partir de um material compósito pré-curado ou pré-consolidado, por exemplo, um material termoplástico ou material termorrígido, conforme descrito no presente documento.

[011] Além disso, em certas realizações, o material termorrígido e/ou o material termoplástico, descritos no presente documento, podem ser reforçados com uma ou mais fibras. Por exemplo, a(s) fibra(s) podem incluir fibras de carbono, mechas de carbono, fibras de vidro ou mechas de vidro ou semelhantes.

[012] Além disso, em realizações adicionais, o conjunto de raiz pode incluir adicionalmente um agente de ligação configurado dentro da lacuna radial. Mais especificamente, em certas realizações, o agente de ligação pode incluir uma manta de fibra picada (CFM), um filme de plástico esticado de modo biaxial, um tecido de vidro tridimensional ou semelhantes.

[013] Em realizações adicionais, o conjunto de raiz pode ser formado por meio de pelo menos um dentre soldagem, infusão a vácuo, moldagem por transferência de resina (RTM), moldagem por transferência de resina leve (RTM), moldagem por transferência de resina assistida por vácuo (VARTM) ou semelhantes.

[014] Em outro aspecto, a presente revelação é direcionada a um conjunto de raiz para uma pá de rotor de uma turbina eólica. O conjunto de raiz inclui uma seção de raiz de pá e uma pluralidade de elementos de inserção de raiz. A seção de raiz de pá inclui uma superfície de parede lateral interna e uma superfície de parede lateral externa. As superfícies de parede lateral interna e externa são separadas por uma lacuna radial. Além disso, a seção de raiz de pá é construída, pelo menos parcialmente, a partir de um material termoplástico. Os elementos de inserção de raiz são espaçados circunferencialmente dentro da lacuna radial. Além disso, cada um dos elementos de inserção de raiz inclui pelo menos uma perfuração longa circundada por um material termoplástico. Além disso, cada uma das perfurações longas é configurada para receber um parafuso de raiz para prender o conjunto de raiz em um cubo da turbina eólica. Deve-se compreender que o conjunto de raiz pode ser adicionalmente configurado com qualquer um dos recursos adicionais, conforme descrito no presente documento.

[015] Em ainda um outro aspecto, a presente revelação é direcionada a um conjunto de raiz para uma pá de rotor de uma turbina eólica. O conjunto de raiz inclui uma seção de raiz de pá e uma pluralidade de elementos de inserção de raiz. A seção de raiz de pá inclui uma superfície de parede lateral interna e uma superfície de parede lateral externa. As superfícies de parede lateral interna e externa são separadas por uma lacuna radial. Além disso, a seção de raiz de pá é construída a partir de pelo menos um material termorrígido e pelo menos um material termorrígido. Os elementos de inserção de raiz são espaçados circunferencialmente dentro da lacuna radial. Além disso, cada um dos elementos de inserção de raiz inclui pelo menos uma perfuração longa circundada por um material termorrígido ou um material termoplástico. Além disso, cada uma das perfurações longas é configurada para receber um parafuso de raiz para prender o conjunto de raiz em um cubo da turbina eólica. Deve-se compreender que o conjunto de raiz pode ser adicionalmente configurado com qualquer um dos recursos adicionais, conforme descrito no presente documento.

[016] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da presente invenção serão adicionalmente amparado e descrito com referência à descrição a seguir e às reivindicações em anexo. Os desenhos anexos, que são incorporados neste relatório descritivo e constituem uma parte do mesmo, ilustram realizações da invenção e, em conjunto com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.

Breve Descrição das Figuras [017] Uma revelação completa e capacitadora da presente invenção, incluindo o melhor modo da mesma, direcionada a um indivíduo de habilidade comum na técnica, é apresentada no relatório descritivo, que faz referência às figuras em anexo, nas quais: A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma realização de uma turbina eólica, de acordo com a presente revelação; A Figura 2 ilustra a vista em perspectiva de uma realização de uma pá de rotor de uma turbina eólica, de acordo com a presente revelação; A Figura 3 ilustra uma vista ampliada de uma realização de uma face de extremidade de um conjunto de raiz de uma pá de rotor, de acordo com a presente invenção; A Figura 4 ilustra uma vista ampliada de outra realização de uma face de extremidade de um conjunto de raiz de uma pá de rotor, de acordo com a presente invenção; A Figura 5 ilustra uma vista ampliada de ainda outra realização de uma face de extremidade de um conjunto de raiz de uma pá de rotor, de acordo com a presente invenção; A Figura 6 ilustra uma vista detalhada de uma porção de um conjunto de raiz de uma pá de rotor de turbina eólica, de acordo com a presente revelação; A Figura 7 ilustra uma vista em perspectiva de uma realização de um elemento de inserção de raiz para um conjunto de raiz de uma pá de rotor de turbina eólica, de acordo com a presente revelação; A Figura 8 ilustra uma vista em perspectiva de uma realização de um espaçador para um conjunto de raiz de uma pá de rotor de turbina eólica, de acordo com a presente revelação; A Figura 9 ilustra uma vista em corte transversal do espaçador da Figura 6 ao longo da linha 7-7; A Figura 10 ilustra uma vista em perspectiva de uma porção de um conjunto de raiz de uma pá de rotor de turbina eólica, de acordo com a presente revelação; A Figura 11 ilustra uma vista ampliada de outra realização de uma porção de um conjunto de raiz de uma pá de rotor de turbina eólica, de acordo com a presente invenção; A Figura 12 ilustra uma vista detalhada de uma porção de um conjunto de raiz de uma pá de rotor de turbina eólica, de acordo com a presente revelação; A Figura 13 ilustra a vista em perspectiva de outra realização de um elemento de inserção de raiz para um conjunto de raiz de uma pá de rotor de turbina eólica, de acordo com a presente revelação; A Figura 14 ilustra um fluxograma de um método de fabricação de um conjunto de raiz para uma pá de rotor de turbina eólica, de acordo com a presente revelação; A Figura 15 ilustra uma vista em perspectiva de um molde de revestimento usado durante o processo de fabricação do conjunto de raiz de uma pá de rotor de turbina eólica, de acordo com a presente revelação, que ilustra, em particular, a camada externa colocada no molde de revestimento; A Figura 16 ilustra uma vista em perspectiva de um molde de revestimento usado durante o processo de fabricação do conjunto de raiz de uma pá de rotor de turbina eólica, de acordo com a presente revelação, que ilustra, em particular, a camada externa, os elementos de inserção de raiz e os espaçadores colocados no molde de revestimento; A Figura 17 ilustra uma vista em perspectiva de um molde de revestimento usado durante o processo de fabricação do conjunto de raiz de uma pá de rotor de turbina eólica, de acordo com a presente revelação, que ilustra, em particular, os elementos de inserção de raiz e os espaçadores presos no molde de revestimento por meio de um flange removível; e A Figura 18 ilustra uma vista em perspectiva de um molde de revestimento usado durante o processo de fabricação do conjunto de raiz de uma pá de rotor de turbina eólica, de acordo com a presente revelação, que ilustra, em particular, os elementos de inserção de raiz e os espaçadores entre as camadas interna e externa de material compósito antes da infusão.

Descrição Detalhada da Invenção [018j Uma referência será feita agora, em detalhes, às realizações da invenção, das quais um ou mais exemplos são ilustrados nos desenhos. Cada exemplo é fornecido a título de explicação da invenção e não como limitação da invenção. De fato, se tornará evidente para aqueles versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem se afastar do escopo ou espírito da invenção. Por exemplo, os recursos ilustrados ou descritos como parte de uma realização podem ser usados com outra realização para proporcionar ainda outra realização. Portanto, a presente invenção se destina a abranger tais modificações e variações, conforme incluídas no escopo das reivindicações anexas e nos equivalentes das mesmas.

[019] De modo geral, a presente revelação é direcionada a um conjunto de raiz para uma pá de rotor de uma turbina eólica e a métodos de fabricação do mesmo. O conjunto de raiz inclui uma seção de raiz de pá que tem uma superfície de parede lateral interna e uma superfície de parede lateral externa separadas por uma lacuna radial, uma pluralidade de elementos de inserção de raiz espaçados de modo circunferencial dentro da lacuna radial e, opcionalmente, uma pluralidade de espaçadores configurada entre um ou mais dentre os elementos de inserção de raiz. Além disso, a seção de raiz de pá pode ser construída, pelo menos parcialmente, a partir de um material termoplástico ou de um material termorrígido. Além disso, cada um dos elementos de inserção de raiz inclui pelo menos uma perfuração longa circundada por um material compósito pré-curado ou pré-consolidado, por exemplo, um material termoplástico ou um material termorrígido. Além disso, os espaçadores também podem ser construídos a partir de um material compósito pré-curado ou pré-consolidado, por exemplo, um material termoplástico ou um material termorrígido. Mais especificamente, os materiais termoplásticos e/ou termorrígidos podem ser reforçados com vidro ou fibras ou mechas de carbono.

[020] A presente revelação fornece muitas vantagens que não estão presentes na técnica anterior. Por exemplo, o conjunto de raiz da presente revelação fornece uma qualidade de laminado aprimorada entre os elementos de inserção de raiz, por exemplo, devido à combinação de componentes termorrígidos e/ou termoplásticos. Além disso, o conjunto de raiz da presente revelação permite o uso de elementos de inserção de raiz em pás de rotor termoplásticas assim como termorrígidas. Além disso, o consumo de resina no processo de infusão de revestimento primário das pás de rotor pode ser reduzido, reduzindo, desse modo, os custos de fabricação totais, Além disso, o trabalho necessário para se colocar os elementos de inserção de raiz e/ou os espaçadores no molde de revestimento pode ser reduzido em comparação ao uso de tecidos secos para preencher o volume. Além disso, os elementos de inserção de raiz pultrudados permitem reduções significativas no tempo de ciclo de fabricação em comparação ao uso de configurações de parafuso tipo T e/ou de porca de tambor.

[021] Agora, em referência aos desenhos, a Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma turbina eólica com eixo geométrico horizontal 10. Deve ser observado que a turbina eólica 10 também pode ser uma turbina eólica com eixo geométrico vertical. Conforme mostrado na realização ilustrada, a turbina eólica 10 inclui uma torre 12, uma nacela 14 montada na torre 12 e um cubo de rotor 18 que é acoplado à nacela 14. A torre 12 pode ser fabricada a partir de aço tubular ou de outro material adequado. O cubo de rotor 18 inclui uma ou mais pás de rotor 16 acopladas ao cubo 18 e que se estendem radialmente para fora a partir do mesmo. Conforme mostrado, o cubo de rotor 18 inclui três pás de rotor 16. No entanto, em uma realização alternativa, o cubo de rotor 18 pode incluir mais ou menos que três pás de rotor 16. As pás de rotor 16 giram o cubo de rotor 18 para possibilitar que a energia cinética seja transferida do vento em energia mecânica utilizável e, subsequentemente, em energia elétrica. Especificamente, o cubo 18 pode ser acoplado de maneira giratória a um gerador elétrico (não ilustrado) posicionado dentro da nacela 14 para produção de energia elétrica.

[022] Referindo-se à Figura 2, uma das pás de rotor 16 da Figura 1 é ilustrada de acordo com aspectos da presente matéria. Conforme mostrado, a pá de rotor 16 inclui, de modo geral, um conjunto de raiz 30 que tem uma seção de raiz de pá 32 que é configurada de modo a ser montada ou de outro modo presa ao cubo 18 (Figura 1) da turbina eólica 10. Além disso, uma seção de ponta de pá 34 é disposta de modo oposto à seção de raiz de pá 32. Um revestimento de corpo 21 da pá de rotor se estende, de modo geral, entre a seção de raiz de pá 32 e a seção de ponta de pá 34 ao longo de um eixo geométrico longitudinal 24. O revestimento de corpo 21 pode funcionar, em geral, como um invólucro/cobertura exterior da pá de rotor 16 e pode definir um perfil substancialmente aerodinâmico, tal como definindo-se um corte transversal simétrico ou curvado ou em formato de aerofólio. O revestimento de corpo 21 também pode definir um lado de pressão 36 e um lado de sucção 38 que se estendem entre as extremidades dianteira e traseira 26, 28 da pá de rotor 16. Além disso, a pá de rotor 16 também pode ter uma extensão 23 que define o comprimento total entre a seção de raiz de pá 32 e a seção de ponta de pá 34 e uma corda 25 que define o comprimento total entre a borda dianteira 26 e a borda traseira 28. Conforme se compreende tradicionalmente, a corda 25 pode, de modo geral, variar em comprimento em relação à extensão 23 conforme a pá de rotor 16 se estende a partir da seção de raiz de pá 32 para a seção de ponta de pá 34.

[023] Em diversas realizações, o revestimento de corpo 21 da pá de rotor 16 pode ser formado como um único componente unitário. Alternativamente, o revestimento de corpo 21 pode ser formado a partir de uma pluralidade de componentes ou segmentos de revestimento. Adicionalmente, o revestimento de corpo 21 pode ser formado, em geral, a partir de qualquer material adequado. Por exemplo, em uma realização, todo o revestimento de corpo 21 pode ser formado a partir de um material compósito laminado, tal como, um compósito laminado reforçado com fibra de carbono ou um compósito laminado reforçado com fibra de vidro. Alternativamente, uma ou mais porções do revestimento de corpo 21 podem ser configuradas como uma construção em camadas e podem incluir um material de núcleo, formado a partir de um material leve, tal como madeira (por exemplo, balsa), espuma (por exemplo, espuma de poliestireno extrudado) ou uma combinação de tais materiais, dispostos entre camadas de material compósito laminado.

[024] A pá de rotor 16 também pode incluir um ou mais componentes estruturais que se estendem longitudinalmente, configurados para fornecer rigidez, resistibilidade ao empenamento e/ou resistência aprimoradas à pá de rotor 16. Por exemplo, a pá de rotor 16 pode incluir um par de tampas de longarina que se estendem longitudinalmente 20, 22 configurado para ser engatado às superfícies internas opostas 35, 37 dos lados de pressão e de sucção 34, 36 da pá de rotor 16, respectivamente. Adicionalmente, uma ou mais redes de cisalhamento (não mostradas) podem ser dispostas entre as tampas de longarina 20, 22 de modo a formar uma configuração semelhante a feixe. As tampas de longarina 20, 22 podem ser projetadas de modo a controlar as tensões de flexão e/ou outras cargas que atuam na pá de rotor 16 em uma direção, em geral, no sentido da extensão (uma direção paralela à extensão 23 da pá de rotor 16) durante a operação de uma turbina eólica 10. De modo semelhante, as tampas de longarina 20, 22 podem ser projetadas também para resistirem à compressão no sentido da extensão que ocorre durante a operação da turbina eólica 10.

[025] Referindo-se agora às Figuras 3 a 13, várias vistas e/ou componentes de múltiplas realizações do conjunto de raiz 30, de acordo com a presente revelação, são ilustrados. Mais especificamente, conforme mostrado, o conjunto de raiz 30 inclui uma seção de raiz de pá 32 que tem uma face de extremidade 33 com um corte transversal substancialmente anular definido por uma superfície de parede lateral interna 40 e uma superfície de parede lateral externa 42. Além disso, conforme mostrado, de modo geral, nas figuras, as superfícies de parede lateral interna e externa 40, 42 são separadas por uma lacuna radial 44. Além disso, em certas realizações, a seção de raiz de pá 32 pode ser construída a partir de um primeiro material compósito. Por exemplo, em certas realizações, o primeiro material compósito pode incluir um material termoplástico ou um material termorrígido. Além disso, os materiais termorrígidos ou termoplásticos da seção de raiz de pá 32 podem ser reforçados com uma ou mais fibras que incluem, mas não se limitam a, fibras ou mechas de vidro ou de carbono.

[026] Além disso, conforme mostrado, o conjunto de raiz 30 também inclui uma pluralidade de elementos de inserção de raiz 46 espaçados circunferencialmente dentro da lacuna radial 44 e, opcionalmente, uma pluralidade de espaçadores 52 (Figuras 4 a 6 e 8 a 13) configurada entre um ou mais dentre os elementos de inserção de raiz 46. Além disso, cada um dos elementos de inserção de raiz 46 inclui pelo menos uma perfuração longa ou bucha 48 circundada por um segundo material compósito 50. Por exemplo, conforme mostrado nas Figuras 3 e 4, cada um dos elementos de inserção de raiz 46 inclui uma única bucha 48 circundada pelo segundo material compósito 50. Alternativamente, conforme mostrado na Figura 5, um ou mais dentre os elementos de inserção de raiz 46 pode incluir uma pluralidade de buchas 48 circundada por um segundo material compósito 50. Mais especificamente, em certas realizações, a(s) bucha(s) 48 podem incluir uma bucha de metal curada dentro e circundada pelo segundo material compósito 50. Por exemplo, em certas realizações, o segundo material compósito (como o primeiro material compósito) pode incluir um material termoplástico ou um material termorrígido. Além disso, conforme mencionado, os materiais termorrígidos ou termoplásticos podem ser reforçados com uma ou mais fibras, que incluem, mas não se limitam a, fibras ou mechas de vidro ou de carbono.

[027] Mais especificamente, em certas realizações, o segundo material compósito pode ser diferente do primeiro material compósito. Por exemplo, o primeiro material compósito pode ser um material termorrígido, enquanto que o segundo material compósito pode ser um material termoplástico. Em realizações alternativas, o primeiro material compósito pode ser um material termoplástico, enquanto que o segundo material compósito pode ser um material termorrígido. Em ainda outras realizações adicionais, ambos dentre os primeiro e segundo materiais compósitos pode ser materiais termoplásticos. Além disso, os espaçadores 52, conforme descrito no presente documento, podem ser construídos, pelo menos parcialmente, a partir de um material compósito pré-curado ou pré-consolidado 54, por exemplo, um material termoplástico ou um material termorrígido.

[028] Os materiais termoplásticos, conforme descrito no presente documento, abrangem, de modo geral, um material de plástico ou um polímero de natureza reversível. Por exemplo, os materiais termoplásticos tipicamente se tornam maleáveis ou moldáveis quando aquecidos a uma certa temperatura e solidificam mediante o resfriamento. Além disso, os materiais termoplásticos podem incluir materiais termoplásticos amorfos e materiais termoplásticos semicristalinos. Por exemplo, alguns materiais termoplásticos amorfos podem incluir de modo geral, mas não se limitam a, estirenos, vinis, celulósicos, poliésteres, acrílicos, polissulfonas e/ou imidas. Mais especificamente, os materiais termoplásticos amorfos exemplificadores podem incluir poliestireno, acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS), polimetilmetacrilato (PMMA), polietileno tereftalato glicolisado (PET-G), policarbonato, acetato de polivinila, poliamida amorfa, cloretos de polivinila (PVC), cloreto de polivinilideno, poliuretano ou semelhantes. Além disso, materiais termoplásticos semicristalinos exemplificadores podem incluir de modo geral, mas não se limitam a, poliolefinas, poliamidas, fluoropolímero, etil-metil acrilato, poliésteres, policarbonatos e/ou acetais. Mais especificamente, os materiais termoplásticos semicristalinos exemplificadores podem incluir polibutileno tereftalato (PBT), polietileno tereftalato (PET), polipropileno, sulfeto de polifenila, polietileno, poliamida (náilon), poliéter cetona ou semelhantes. Além disso, os materiais termorrígidos, conforme descrito no presente documento, englobam de modo geral um material de plástico ou polímero de natureza não reversível. Por exemplo, os materiais termorrígidos, uma vez curados, não podem ser facilmente remoldados ou retornados a um estado líquido. Desse modo, após a formação inicial, os materiais termorrígidos são em geral resistentes ao calor, corrosão e/ou à fluência. Os materiais termorrígidos exemplificadores incluem de modo geral, mas não se limitam a, alguns poliésteres, alguns poliuretanos, ésteres, epóxis, melamina formaldeído, ureia formaldeído ou semelhantes.

[029] Além disso, em certas realizações, os elementos de inserção de raiz 46 e/ou os espaçadores 52 podem ser pultrudados a partir de um ou mais materiais compósitos, respectivamente. Conforme usado no presente documento, os termos “pultrudados”, “pultrusões” ou semelhantes englobam, de modo geral, materiais reforçados (por exemplo, fibras ou filamentos tecidos ou trançados) que são impregnadas com uma resina e puxados através de uma matriz estacionária de modo que a resina cure ou seja submetida à polimerização. Assim, o processo de fabricação de membros pultrudados é caracterizado, tipicamente, por um processo contínuo de materiais compósitos que produz partes compósitas que têm um corte transversal constante. Portanto, os materiais compósitos podem incluir pultrusões construídas a partir de materiais termorrígidos ou termoplásticos reforçados por vidro ou carbono. Além disso, os elementos de inserção de raiz 46 e/ou os espaçadores 52 podem ser formados a partir dos mesmos materiais compósitos ou de diferentes materiais compósitos. Além disso, os componentes pultrudados podem ser produzidos a partir de mechas, que englobam, de modo geral, agrupamentos longos e estreitos de fibras que não são combinadas até serem juntados por uma resina curada.

[030] Em realizações específicas, conforme mostrado nas Figuras 8 e 9, os espaçadores 52 também podem incluir um material de núcleo 58. Por exemplo, em certas realizações, o material de núcleo 58 pode incluir um material leve, tal como madeira (por exemplo, balsa), espuma (por exemplo, espuma poliestireno extrudada) ou uma combinação de tais materiais. Mais especificamente, o material de núcleo 58 pode incluir um material de espuma de baixa densidade. Desse modo, o material de núcleo 58 é configurado para ocupar um espaço que seria de outro modo preenchido com material de fibra e/ou resina durante o processo pultrusão. Portanto, em certas realizações, o material de núcleo 58 pode ser configurado para preencher um espaço suficiente no espaçador de pultrusão para permitir uma cura suficiente ao longo do espaçador 52.

[031] Referindo-se particularmente às Figuras 6 a 10, os elementos de inserção de raiz 46 e/ou os espaçadores 52 podem, cada um, incluir bordas laterais 45, 53, respectivamente, de modo que, quando os elementos de inserção de raiz 46 e os espaçadores 52 são dispostos no conjunto de raiz 30 (Figuras 6 e 10), as bordas laterais 45, 53 são substancialmente alinhadas e são niveladas para formar a primeira e a segunda superfícies contínuas 55, 56. Mais especificamente, a pluralidade de elementos de inserção de raiz 46 pode incluir qualquer formato em corte transversal adequado 60. Por exemplo, conforme mostrado nas Figuras 5 a 8, o formato em corte transversal 60 dos elementos de inserção de raiz 46 pode ser um quadrado, um retângulo, um círculo ou semelhantes. Mais especificamente, conforme mostrado nas Figuras 4 a 10, o formato em corte transversal 60 dos elementos de inserção de raiz 46 é substancialmente quadrado. Alternativamente, conforme mostrado nas Figuras 11 a 13, o formato em corte transversal 60 dos elementos de inserção de raiz 46 é substancialmente circular. Nas realizações adicionais, a pluralidade de espaçadores 52 pode incluir também qualquer formato em corte transversal adequado 62. Por exemplo, conforme mostrado nas Figuras 4 a 10, o formato em corte transversal 62 dos espaçadores pode corresponder ao formato em corte transversal 60 da pluralidade de elementos de inserção de raiz 46 de modo que os elementos de inserção e os espaçadores possam ser alinhados juntos na lacuna radial 44. Além disso, os elementos de inserção de raiz 46 e os espaçadores 52 podem ser dimensionados de modo a seguir a curvatura da lacuna radial 44. Alternativamente, conforme mostrado nas Figuras 11 a 13, o formato em corte transversal 62 dos espaçadores 52 pode incluir um formado, de modo geral, em ampulheta que corresponde ao formato em corte transversal circular 60 dos elementos de inserção de raiz 46. Por exemplo, conforme mostrado na realização ilustrada, as bordas laterais 53 dos espaçadores 52 podem ser côncavas de modo que as bordas recebam os elementos de inserção de raiz 46 dentro das mesmas.

[032] Nas realizações adicionais, conforme mostrado na Figura 6, o conjunto de raiz 30 também pode incluir um agente de ligação 64 configurado dentro da lacuna radial 44, por exemplo, entre as diversas superfícies entre os elementos de inserção de raiz 46 e/ou espaçadores 52. Portanto, o agente de ligação 64 é configurado para promover uma adesão de superfície e/ou transferência de resina ao longo do conjunto de raiz 30 durante o processo de fabricação. Mais especificamente, em realizações específicas, o agente de ligação 64 pode incluir uma manta de fibra picada (CFM), um filme de plástico esticado de modo biaxial, um tecido de vidro tridimensional ou semelhantes. Portanto, em realizações adicionais, o conjunto de raiz 30 pode ser formado por meio de pelo menos um dentre infusão a vácuo, moldagem por transferência de resina (RTM), moldagem por transferência de resina leve (RTM), moldagem por transferência de resina assistida por vácuo (VARTM) ou semelhantes, que é discutido em maiores detalhes abaixo.

[033] Referindo-se, agora, à Figura 14, um fluxograma de uma realização de um método 100 de fabricação de um conjunto de raiz 30 para uma pá de rotor 16 de uma turbina eólica 10 é ilustrado. Conforme mostrado em 102, o método 100 inclui colocar uma camada externa 42 de material compósito em um molde de revestimento 66 de uma seção de raiz de pá 32 da pá de rotor 16 para formar uma superfície de parede lateral externa 42 do conjunto de raiz 30, por exemplo, conforme mostrado na Figura 15. Mais especificamente, a camada externa 42 de material compósito pode incluir uma pele de material termoplástico que pode ser opcionalmente reforçada com vidro ou fibras de carbono. Portanto, o método 100 pode incluir depositar um ou mais compensados (por exemplo, fibras de vidro ou carbono) no molde de revestimento 66 que se estendem a partir da face de extremidade 33 da seção de raiz de pá 32 em direção à seção de ponta de pá 34. Além disso, os compensados são tipicamente laminados no molde de modo a se estenderem da borda dianteira 26 para a borda traseira 28 da pá de rotor 16. Os compensados podem, então, ser infundidos juntos, por exemplo, por meio de um material termoplástico. Além disso, conforme mostrado, o molde de revestimento 66 pode incluir uma primeira metade de revestimento 68 e uma segunda metade de revestimento (não mostrada). Desse modo, o método 100 pode incluir formar uma primeira seção de pá por meio da primeira metade de revestimento 68, formar uma segunda seção de pá por meio da segunda metade de revestimento, e ligar a primeira e a segunda seções de pá, por exemplo, por meio de um adesivo. Deve-se compreender que cada seção de pá pode ser formada por meio das etapas de método conforme descrito no presente documento.

[034] Portanto, conforme mostrado em 104, o método 100 também pode incluir colocar uma pluralidade de elementos de inserção de raiz 46 em cima da camada externa 42, por exemplo, conforme mostrado na Figura 16. Em realizações particulares, conforme mostrado na Figura 17, cada elemento de inserção de raiz 46 pode ser colocado no molde e, então, aparafusado em um flange removível 68 que pode ser removido posteriormente. Conforme mencionado, os elementos de inserção de raiz 46 podem ser construídos a partir de um material termoplástico ou termorrígido. Além disso, conforme mostrado em 106, o método 100 pode incluir opcionalmente colocar uma pluralidade de espaçadores 52 entre um ou mais dentre a pluralidade de elementos de inserção de raiz 46, por exemplo, conforme mostrado na Figura 16. Deve-se compreender que os espaçadores 52 podem ser colocados no molde de revestimento simultaneamente aos elementos de inserção de raiz 46, por exemplo, colocando-se alternativamente um espaçador 52, então, um elemento de inserção 46, e assim por diante. Por exemplo, em certas realizações, o método 100 pode incluir colocar pelo menos um espaçador 52 adjacente a um elemento de inserção instalado 46 e, então, colocar subsequentemente outro elemento de inserção 52 no outro lado do elemento de inserção instalado 46 e aparafusar os espaçadores 52 ao flange removível 68. Em outras palavras, a etapa de colocar a pluralidade de elementos de inserção de raiz 46 em cima da camada externa 42 e colocar a pluralidade de espaçadores 52 entre um ou mais dentre a pluralidade de elementos de inserção de raiz 46 pode incluir montar os elementos de inserção de raiz 46 e/ou os espaçadores 52 no flange removível 68, que é configurado para manter a posição dos elementos de inserção de raiz 46 e/ou dos espaçadores 52 durante a infusão. Por exemplo, conforme mostrado, os elementos de inserção de raiz 46 e os espaçadores 52 podem ser montados no flange removível por meio de um ou mais fixadores 70.

[035] Deve-se compreender que qualquer disposição de elementos de inserção de raiz para espaçadores pode ser usada no conjunto de raiz 30. Por exemplo, em certas realizações, o conjunto de raiz 30 pode incluir apenas elementos de inserção de raiz 46, conforme mostrado na Figura 3. Alternativamente, o método 100 de montagem do conjunto de raiz 30 pode incluir variar uma quantidade dos elementos de inserção de raiz 46 e de espaçadores 52 com base nas concentrações de carga no conjunto de raiz 30. Mais especificamente, a disposição de elementos de inserção de raiz para espaçadores pode ser adaptada de modo que o número de elementos de inserção de raiz 46 seja aumentado nas áreas de concentrações mais altas de carga (por exemplo, a porção da raiz mais próxima às tampas de longarina 20, 22). Desse modo, em certas realizações, o número de elementos de inserção de raiz 46 pode ser aumentado ou diminuído com base nas concentrações de carga variantes no conjunto de raiz 30. Em uma realização adicional, conforme mostrado nas Figuras 4, 11 e 16, o método 100 pode incluir colocar pelo menos um espaçador 52 entre cada um dos elementos de inserção de raiz 46 de modo que os elementos de inserção de raiz 46 sejam espaçados de modo uniforme. Tal realização fornece uma separação igual dos elementos de inserção 46 para adaptar a pá de rotor 16 ao número mínimo de parafusos necessário sem ter que sobredimensionar a raiz de pá devido à geometria padrão do elemento de inserção 46. Alternativamente, conforme mostrado na Figura 5, o método 100 pode incluir colocar os espaçadores 52 entre os elementos de inserção de raiz 46 de modo aleatório.

[036] Nas realizações adicionais, o método 100 também pode incluir preparar uma ou mais superfícies 45, 53 dos elementos de inserção de raiz 46 e/ou dos espaçadores 52 (ou das superfícies de parede lateral interna e externa 40, 42) de modo a aprimorar a adesão das superfícies durante a infusão e/ou para promover a transferência de resina durante a infusão. Por exemplo, em certas realizações, a etapa de preparar uma ou mais superfícies pode incluir fornecer um agente de ligação 64 entre uma ou mais dentre as superfícies, lixar uma ou mais dentre as superfícies ou semelhantes.

[037] Além disso, conforme mencionado, o método 100 também pode incluir formar os elementos de inserção de raiz 46 e/ou os espaçadores 52 com o uso de quaisquer processos de fabricação. Por exemplo, em certas realizações, o método 100 pode incluir a pultrusão dos elementos de inserção de raiz 46 e/ou dos espaçadores 52, por exemplo, com o uso de materiais termoplásticos ou termorrígidos reforçados com fibras de carbono ou de vidro. Mais especificamente, nas realizações específicas, a etapa de pultrusão dos espaçadores 52 pode incluir adicionalmente fornecer um material de núcleo de baixa densidade 58 para preencher um volume interno dos espaçadores 52.

[038] Referindo-se ainda à Figura 14, conforme mostrado em 108, o método 100 também pode incluir colocar uma camada interna 40 de material compósito no molde de revestimento 66 em cima dos elementos de inserção de raiz 46 e dos espaçadores 52 para formar uma superfície de parede lateral interna 40 do conjunto de raiz 30, por exemplo, conforme mostrado na Figura 18. Portanto, conforme mostrado em 110, o método 100 pode incluir, então, a infusão dos elementos de inserção de raiz 46 e dos espaçadores 52 entre as camadas interna e externa 40, 42, por exemplo, por meio de uma resina. Mais especificamente, em certas realizações, o método 100 pode incluir a infusão dos elementos de inserção de raiz 46 e dos espaçadores 52 entre as camadas interna e externa 40, 42 por meio de infusão a vácuo, moldagem por transferência de resina (RTM), moldagem por transferência de resina leve (RTM), moldagem por transferência de resina assistida por vácuo (VARTM) ou semelhantes.

[039] Em realizações alternativas, em que as camadas interna e externa 40, 42 e os elementos de inserção de raiz 46 são construídos a partir de materiais termoplásticos, o método 100 pode incluir também a soldagem dos elementos de inserção termoplásticos 46 entre as camadas interna e externa 40, 42 (em vez de incluir ou soldar os elementos de inserção 46 entre as camadas interna e externa 40, 42). Desse modo, os elementos de inserção termoplásticos 46 podem ser reaquecidos, removidos e substituídos no caso de danos e/ou defeitos de fabricação. Mais especificamente, em certas realizações, o método 100 pode incluir aquecer a bucha de metal 48 dos elementos de inserção 46 de modo que o material termoplástico circundante seja aquecido. Portanto, o material termoplástico aquecido pode ser soldado às superfícies de acoplamento termoplásticas circundantes, por exemplo, as camadas interna e externa 40, 42. Em realizações adicionais, também pode-se aplicar pressão a partir da extremidade de raiz da bucha de metal 48 para assegurar uma ligação de solda adequada. Consequentemente, em realizações adicionais, um processo semelhante pode ser usado para remover um elemento de inserção existente 46, isto é, aplicando-se calor à bucha de metal 48 enquanto se puxa o elemento de inserção 46 a ser removido.

[040] O processo para a infusão, ligação ou soldagem dos elementos de inserção 46 entre as camadas interna e externa 40, 42 pode, então, ser repetido para cada metade de pá (se necessário). Além disso, as metades de pá (em que os primeiro e segundo moldes de revestimento são usados) são permitidas curar por um período de tempo predeterminado. Uma vez curadas, o flange removível 68 pode ser removido e reutilizado para se fabricar conjuntos de raiz adicionais 30. Além disso, as metades de pá (se aplicável) podem ser ligadas, por exemplo, com um adesivo, para formar o conjunto de raiz 30. O adesivo é, então, permitido curar até um estado adequado para retirar o conjunto de raiz 30 dos moldes de revestimento. O conjunto de raiz 30 pode, então, ser retirado do molde de revestimento 66 e colocado em uma área para o acabamento.

[041] Esta descrição escrita utiliza exemplos para apresentar a invenção, inclusive o melhor modo, e também para capacitar qualquer indivíduo versado na técnica a praticar a invenção, inclusive a fazer e utilizar quaisquer dispositivos ou sistemas, e a executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorram aos indivíduos versados na técnica. Tais outros exemplos são destinados a estarem dentro do escopo das reivindicações caso os mesmos incluam elementos estruturais que não sejam diferentes da linguagem literal das reivindicações ou caso os mesmos incluam elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais em relação à linguagem literal das reivindicações.

Lista de Componentes 10 Turbina eólica 12 Torre 14 Nacela 16 Pá 18 Cubo de rotor 20 Tampa de longarina 21 Revestimento de Corpo 22 Tampa de longarina 23 Extensão 24 Eixo geométrico longitudinal 25 Corda 26 Borda dianteira 28 Borda traseira 30 Conjunto de raiz 32 Seção de raiz de pá 33 Face de extremidade 34 Seção de ponta de pá 36 Lado de pressão 38 Lado de sucção 40 Superfície de parede lateral interna 42 Superfície de parede lateral externa 44 Lacuna radial 46 Elementos de inserção de raiz 45 Bordas laterais 48 Perfuração longa/bucha 50 Primeiro material compósito 52 Espaçadores 53 Bordas laterais 54 Segundo material compósito 55 Primeira superfície contínua 56 Segunda superfície contínua 58 Material de núcleo 60 Formato em corte transversal do elemento de inserção de raiz 62 Formato em corte transversal do espaçador 64 Agente de ligação 66 Molde de revestimento 68 Metades de revestimento 68 Flange removível 70 Prendedores 100 Método 102 Etapa de método 104 Etapa de método 106 Etapa de método 108 Etapa de método 110 Etapa de método Reivindicações

Claims

1. CONJUNTO DE RAIZ PARA UMA PÁ DE ROTOR DE UMA TURBINA EÓLICA, caracterizado pelo fato de que compreende: uma seção de raiz de pá que compreende uma superfície de parede lateral interna e uma superfície de parede lateral externa separadas por uma lacuna radial, em que a seção de raiz de pá é construída a partir de um primeiro material compósito, o primeiro material compósito compreende pelo menos um dentre um material termoplástico ou um material termorrígido; e uma pluralidade de elementos de inserção de raiz espaçados de modo circunferencial dentro da lacuna radial, sendo que cada um dos elementos de inserção de raiz compreende pelo menos uma perfuração longa circundada por um segundo material compósito, cada uma das perfurações longas é configurada para receber um parafuso de raiz, os parafusos de raiz são configurados para prender o conjunto de raiz em um cubo da turbina eólica, em que o segundo material compósito compreende pelo menos um dentre um material termoplástico ou um material termorrígido, sendo que o segundo material compósito é diferente do primeiro material compósito.

2. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro material compósito compreende o material termorrígido e o segundo material compósito compreende o material termoplástico.

3. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro material compósito compreende o material termoplástico e o segundo material compósito compreende o material termorrígido.

4. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material termoplástico compreende pelo menos um dentre cloretos de polivinila (PVC), cloretos de polivinilideno, acetatos de polivinila, polipropilenos, polietilenos, poliestirenos, poliuretanos, sulfeto de polifenila, polibutileno tereftalato (PBT), poliamidas, polimetilmetacrilato (PMMA), polietileno tereftalato glicolisado (PET-G) ou polietileno tereftalato (PET).

5. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material termorrígido compreende pelo menos um dentre poliéster, éster, epóxi, poliuretano, melamina formaldeído ou ureia formaldeído.

6. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma pluralidade de espaçadores configurada entre um ou mais dentre os elementos de inserção de raiz, em que cada um dos espaçadores é construído a partir de um material compósito pré-consolidado.

7. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de espaçadores é construída, pelo menos parcialmente, a partir de um material termoplástico ou de um material termorrígido.

8. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dentre o material termorrígido ou o material termoplástico é reforçado com uma ou mais fibras.

9. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as uma ou mais fibras compreendem pelo menos uma dentre fibras de carbono, mechas de carbono, fibras de vidro ou mechas de vidro.

10. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um agente de ligação configurado dentro da lacuna radial, sendo que o agente de ligação compreende manta de fibra picada (CFM), um filme de plástico esticado de modo biaxial ou um tecido de vidro tridimensional.

11. CONJUNTO DE RAIZ PARA UMA PÁ DE ROTOR DE UMA TURBINA EÓLICA, caracterizado pelo fato de que compreende: uma seção de raiz de pá que compreende uma superfície de parede lateral interna e uma superfície de parede lateral externa, sendo que as superfícies de parede lateral interna e externa são separadas por uma lacuna radial, a seção de raiz de pá é construída, pelo menos parcialmente, a partir de um material termoplástico; e uma pluralidade de elementos de inserção de raiz espaçados de modo circunferencial dentro da lacuna radial, sendo que cada um dos elementos de inserção de raiz compreende pelo menos uma perfuração longa circundada por um material termoplástico, cada uma das perfurações longas é configurada para receber um parafuso de raiz, os parafusos de raiz são configurados para prender o conjunto de raiz em um cubo da turbina eólica.

12. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o material termoplástico é reforçado com uma ou mais fibras, em que as uma ou mais fibras compreendem pelo menos uma dentre fibras ou mechas de carbono ou fibras ou mechas de vidro.

13. CONJUNTO DE RAIZ PARA UMA PÁ DE ROTOR DE UMA TURBINA EÓLICA, caracterizado pelo fato de que compreende: uma seção de raiz de pá que compreende uma superfície de parede lateral interna e uma superfície de parede lateral externa, sendo que as superfícies de parede lateral interna e externa são separadas por uma lacuna radial, a seção de raiz de pá é construída a partir de pelo menos um material termorrígido e pelo menos um material termorrígido; e uma pluralidade de elementos de inserção de raiz espaçados de modo circunferencial dentro da lacuna radial, sendo que cada um dos elementos de inserção de raiz compreende pelo menos uma perfuração longa circundada por um material termorrígido ou um material termoplástico, cada uma das perfurações longas é configurada para receber um parafuso de raiz, os parafusos de raiz são configurados para prender o conjunto de raiz em um cubo da turbina eólica.

14. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o material termoplástico compreende pelo menos um dentre cloretos de polivinila (PVC), cloretos de polivinilideno, acetatos de polivinila, polipropilenos, polietilenos, poliestirenos, poliuretanos, sulfeto de polifenila, polibutileno tereftalato (PBT), poliamidas, polimetilmetacrilato (PMMA), polietileno tereftalato glicolisado (PET-G) ou polietileno tereftalato (PET).

15. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o material termorrígido compreende pelo menos um dentre poliéster, éster, epóxi, poliuretano, melamina formaldeído ou ureia formaldeído.

16. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma pluralidade de espaçadores configurada entre um ou mais dentre os elementos de inserção de raiz.

17. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de espaçadores é construída, pelo menos parcialmente, a partir de um material termoplástico ou de um material termorrígido.

18. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dentre o material termorrígido ou o material termoplástico é reforçado com uma ou mais fibras.

19. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que as uma ou mais fibras compreendem pelo menos uma dentre fibras de carbono, mechas de carbono, fibras de vidro ou mechas de vidro.

20. CONJUNTO DE RAIZ, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um agente de ligação configurado dentro da lacuna radial, sendo que o agente de ligação compreende manta de fibra picada (CFM), um filme de plástico esticado de modo biaxial ou um tecido de vidro tridimensional.