CN108864457B - 一种可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，涉及能源技术领域，所述风力发电机的叶片为碳纤维叶片，所述碳纤维叶片经过活化处理、表面修饰后，再施加性能涂料，经过本发明方法处理过的风力发电机发电效率得到提高，噪音降低，而且使用寿命有所延长，相比于目前对于风力发电机发电机的研究，叶片外形、叶片材料的研究，本发明更适合大范围推广应用，实用性好。

Description

一种可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法
技术领域
本发明涉及能源技术领域，具体涉及一种可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法。
背景技术
风力发电一直是重要的清洁能源之一，其在产生巨大电能的同时，也不会产生公害性污染，是国家重点发展能源，而风力发电机叶片正是风能利用的重要一环，风力发电机叶片是风力发电机组的重要构件。它将风能传递给发电机的转子，使之旋转切割磁力线而发电。
在风力发电机叶片材料方面，过去主要使用木材、帆布、金属等传统材料，而现在为了提高叶片的性能，许多新型新型材料被运用到风机叶片的制造中来，比如碳纤维复合材料，采用碳纤维复合材料代替传统材料，可以减轻风力发电机叶片70-80％的重量，还可以节省叶片制造15-20％的成本，是提高叶片性能以及质量的有效措施。
据报道，德国弗劳恩霍夫生产技术和应用材料研究所声称，该所研究人员研制出一种应用于风力发电机叶片的表面涂层，可明显改善风力发电机叶片的空气动力性能，从而提高发电效率，减少噪音，该表面涂层具有仿鲨鱼皮结构，该所研究人员将其铺设在一台风电机的叶片上进行测试，证实这种涂层可将扇叶的升阻比提高超过30％。升阻比是飞行器升力与阻力之比，升阻比越高，其空气动力性能越好，发电效率越高，估计每年可将一台风电机的电流输出量提高5-6％，而且可以减少噪音。
目前，国内对于提高风力发电机发电效率的研究大多数都是从以下几点出发，1、基于发电机的研究，如2017年湘电集团有限公司，钟坤炎指出通过合理的控制方法，开关磁阻发电机可以变速恒频发电,有效提高风能的利用效率，2、基于叶片外形的研究，如2016年新疆农业大学机械交通学院，张皓指出采用Wilson设计方法设计叶片气动布局，以获得叶片气动数学模型。同时，通过对叶片的气动性能分析验证了该设计方法的有效性，并得到可以有效提高风力发电机发电效率、降低故障率的效果；3、基于叶片材料的研究，如2016新疆大学机械工程学院，李启冬；李新梅；舒冠华采用真空袋压成型工艺，以环氧树脂为基体，玻璃纤维为增强材料，制备风机叶片用玻璃纤维增强复合材料，用巴氏硬度计和万能试验机测试其力学性能。结果表明，其巴氏硬度平均值为59.95Hba，压缩弹性模量平均值为28.15Gpa，压缩强度平均值为337.85MPa，其压缩强度是拉伸强度的60％，说明其抗拉不抗压；较厚试样的平均弯曲强度和平均弯曲弹性模量相对较低，具有成本低、成型周期短、制品质量高等优点。
目前，国内对于提高现有风力发电机发电效率的研究还很少。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，所述风力发电机的叶片为碳纤维叶片，所述碳纤维叶片经过活化处理、表面修饰后，再施加性能涂料。
优选地，所述碳纤维叶片活化处理方法如下：将碳纤维叶片放入马弗炉中，升温至900℃，通入水蒸气20-25min。
优选地，所述表面改性处理包括以下步骤：
(1)将碳纤维叶片放入丙酮中，升温回流处理2-4min，取出晾干；
(2)将浓硫酸、浓硝酸加入到容器中，将上述碳纤维叶片放入浸没，升温至50-60℃，处理1-2min后取出，蒸馏水淋洗；
(3)将上述碳纤维叶片浸入异氰酸酯中，加入吡啶，升温至40-45℃反应40-60min，取出，蒸馏水淋洗后烘干，表面处理结束。
优选地，所述浓硫酸、浓硝酸的体积比为3-3.5:1。
优选地，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、四甲基间苯二甲基二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯中的任意一种或多种组合。
优选地，所述性能涂料包括腻子层、底漆和面漆。
优选地，所述底漆包括A组分和B组分，所述A组分和B组分的重量比为6:1，所述A组分包括以下重量份数的组成成分：环氧树脂20-30％、醇酸树脂10-20％、硅微粉20-35％、氧化锌5-10％、流平剂BYK-300 0.1-0.5％、消泡剂EFKA2720 0.1-0.5％、甲苯10-20％、余量为乙醇，所述B组分为T31固化剂。
优选地，所述面漆包括甲组分和乙组分，所述甲组分和乙组分的重量比为10:1，所述甲组分包括以下重量份数的组成成分：羟基丙烯酸树脂20-40％、氟碳树脂10-20％、丙烯酸聚合物空心球20-40％、硅微粉10-15％、滑石粉10-15％、流平剂BYK-300 0.1-0.5％、消泡剂EFKA2720 0.1-0.5％、余量为醋酸丁酯，所述乙组分为封闭型异氰酸酯固化剂Y-311EA。
优选地，所述性能涂料的施加方法包括以下步骤：
(1)在经过活化处理、表面修饰后的碳纤维叶片表面涂刮腻子，共涂刮3道，每道刮涂完成后用砂纸进行打磨，腻子层厚度为10-20μm；
(2)在腻子层表面施加底漆，将底漆A组分和B组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，底漆施加两道，总厚度20-30μm；
(3)底漆干透后，施加面漆，将面漆甲组分和乙组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，面漆施加一道，总厚度5-10μm。
优选地，底漆和面漆施工时，施工温度在15-38℃之间，湿度＜85％。
(三)有益效果
本发明提供了一种可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，具有以下有益效果：
经过本发明方法处理过的风力发电机发电效率得到提高，噪音降低，而且使用寿命有所延长，相比于目前对于风力发电机发电机的研究，叶片外形、叶片材料的研究，本发明更适合大范围推广应用，实用性好。
具体实施方式
图1为纤维叶片表面基团与异氰酸酯的结构化交联，所形成表面微结构电镜扫描图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，风力发电机的叶片为碳纤维叶片(购自青岛逸凡风力发电设备有限公司，型号YF-T040，风轮直径0.9m)，碳纤维叶片经过活化处理、表面修饰后，再施加性能涂料。
碳纤维叶片活化处理方法如下：将碳纤维叶片放入马弗炉(宏达HDX-4-12)中，升温至900℃，通入水蒸气20-25min。(碳纤维表面活化)
表面改性处理包括以下步骤：
(1)将碳纤维叶片放入丙酮(廊坊市格曼化工有限公司，品牌：兴达)中，升温回流处理2-4min，取出晾干(主要目的还是去除碳纤维叶片表面的胶体、涂层，这些胶体、涂层如不去除，在后续工艺会影响涂层质量)；
(2)将浓硫酸(扬州市华富化工有限公司，试剂级)、浓硝酸(石家庄金旋达化工产品销售有限公司)加入到容器中，将上述碳纤维叶片放入浸没，升温至50-60℃，处理1-2min后取出，蒸馏水淋洗(碳纤维叶片表面用强氧化剂氧化，引入羧基、羟基)；
(3)将上述碳纤维叶片浸入异氰酸酯中，加入吡啶(济南创世化工有限公司，CAS登录号110-86-1)，升温至40-45℃反应40-60min，取出，蒸馏水淋洗后烘干，表面处理结束(吡啶少量作为催化剂加入，加速纤维叶片表面基团与异氰酸酯的结构化交联，形成表面微结构，可能具有减阻，提升附着力的效果，微结构如附图1所示)。
其中，浓硫酸、浓硝酸的体积比为3-3.5:1。
其中，异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(德国拜耳)、二苯甲烷二异氰酸酯(德国拜耳)、四甲基间苯二甲基二异氰酸酯(山东金宇化工)、对苯二亚甲基二异氰酸酯(山东金宇化工)中的任意一种或多种组合。
性能涂料包括腻子层(YP702叶片专用腻子)、底漆和面漆。
其中，底漆包括A组分和B组分，A组分和B组分的重量比为6:1，A组分包括以下重量份数的组成成分：环氧树脂(凤凰牌E-51)20-30％、醇酸树脂(NORMIC/诺米克389-8)10-20％、硅微粉(东海县晶盛源硅微粉有限公司超细硅微粉)20-35％、氧化锌(翰硕化工，CAS登录号1314-13-2，含量99.7％)5-10％、流平剂BYK-300(德国毕克)0.1-0.5％、消泡剂EFKA2720(埃夫卡EFKA-2720)0.1-0.5％、甲苯(张家港保税区嘉隆化工品有限公司，CAS登录号108-88-3)10-20％、余量为乙醇(苏州简约化工有限公司，工业级95，CAS登录号64-17-5)，B组分为T31固化剂(广州多德化工有限公司)。
其中，面漆包括甲组分和乙组分，甲组分和乙组分的重量比为10:1，甲组分包括以下重量份数的组成成分：羟基丙烯酸树脂(日本三井化学OLESTER Q850)20-40％、氟碳树脂(苏州创源化工有限公司，创源牌)10-20％、丙烯酸聚合物空心球(伊卡化学公司，551WE40d36)20-40％、硅微粉(东海县晶盛源硅微粉有限公司超细硅微粉)10-15％、滑石粉(江阴市广源超微粉有限公司，一级品)10-15％、流平剂BYK-300(德国毕克)0.1-0.5％、消泡剂EFKA2720(埃夫卡EFKA-2720)0.1-0.5％、余量为醋酸丁酯(江苏东易化工有限公司，含量≥99％)，乙组分为封闭型异氰酸酯固化剂Y-311EA(合肥阿迪亚化工有限公司，品牌IDEACHEM)。
性能涂料的施加方法包括以下步骤：
(1)在经过活化处理、表面修饰后的碳纤维叶片表面涂刮腻子，共涂刮3道，每道刮涂完成后用砂纸进行打磨，腻子层厚度为10-20μm；
(2)在腻子层表面施加底漆，将底漆A组分和B组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，底漆施加两道，总厚度20-30μm；
(3)底漆干透后，施加面漆，将面漆甲组分和乙组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，面漆施加一道，总厚度5-10μm。
其中，底漆和面漆施工时，施工温度在15-38℃之间，湿度＜85％。
实施例1：
一种可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，方法为：将碳纤维叶片经过活化处理、表面修饰后，再施加性能涂料。
活化处理方法如下：将碳纤维叶片放入马弗炉中，升温至900℃，通入水蒸气20-25min。
表面改性处理包括以下步骤：
(1)将碳纤维叶片放入丙酮中，升温回流处理3.5min，取出晾干；
(2)将浓硫酸、浓硝酸按体积比为3-3.5:1加入到容器中，将上述碳纤维叶片放入浸没，升温至55℃，处理1.5min后取出，蒸馏水淋洗；
(3)将上述碳纤维叶片浸入甲苯二异氰酸酯中，加入吡啶，升温至42℃反应45min，取出，蒸馏水淋洗后烘干，表面处理结束。
所述性能涂料包括腻子层、底漆和面漆。
腻子层为YP702叶片专用腻子。
底漆包括A组分和B组分，所述A组分和B组分的重量比为6:1，所述A组分包括以下重量份数的组成成分：环氧树脂28％、醇酸树脂15％、硅微粉30％、氧化锌5％、流平剂BYK-300 0.4％、消泡剂EFKA2720 0.2％、甲苯10-20％、余量为乙醇，所述B组分为T31固化剂。
面漆包括甲组分和乙组分，所述甲组分和乙组分的重量比为10:1，所述甲组分包括以下重量份数的组成成分：羟基丙烯酸树脂35％、氟碳树脂12％、丙烯酸聚合物空心球20％、硅微粉11％、滑石粉12％、流平剂BYK-300 0.4％、消泡剂EFKA2720 0.5％、余量为醋酸丁酯，所述乙组分为封闭型异氰酸酯固化剂Y-311EA。
性能涂料的施加方法包括以下步骤：
(1)在经过活化处理、表面修饰后的碳纤维叶片表面涂刮腻子，共涂刮3道，每道刮涂完成后用砂纸进行打磨，腻子层厚度为15μm；
(2)在腻子层表面施加底漆，将底漆A组分和B组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，底漆施加两道，总厚度25μm；
(3)底漆干透后，施加面漆，将面漆甲组分和乙组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，面漆施加一道，总厚度8μm，底漆和面漆施工时，施工温度在15-38℃之间，湿度＜85％。
实施例2：
一种可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，方法为：将碳纤维叶片经过活化处理、表面修饰后，再施加性能涂料。
活化处理方法如下：将碳纤维叶片放入马弗炉中，升温至900℃，通入水蒸气20-25min。
表面改性处理包括以下步骤：
(1)将碳纤维叶片放入丙酮中，升温回流处理3min，取出晾干；
(2)将浓硫酸、浓硝酸按体积比为3-3.5:1加入到容器中，将上述碳纤维叶片放入浸没，升温至58℃，处理1.6min后取出，蒸馏水淋洗；
(3)将上述碳纤维叶片浸入二苯甲烷二异氰酸酯中，加入吡啶，升温至45℃反应55min，取出，蒸馏水淋洗后烘干，表面处理结束。
所述性能涂料包括腻子层、底漆和面漆。
腻子层为YP702叶片专用腻子。
底漆包括A组分和B组分，所述A组分和B组分的重量比为6:1，所述A组分包括以下重量份数的组成成分：环氧树脂30％、醇酸树脂15％、硅微粉25％、氧化锌6％、流平剂BYK-300 0.1％、消泡剂EFKA2720 0.5％、甲苯10％、余量为乙醇，所述B组分为T31固化剂。
面漆包括甲组分和乙组分，所述甲组分和乙组分的重量比为10:1，所述甲组分包括以下重量份数的组成成分：羟基丙烯酸树脂35％、氟碳树脂10％、丙烯酸聚合物空心球20％、硅微粉13％、滑石粉10％、流平剂BYK-300 0.2％、消泡剂EFKA2720 0.1％、余量为醋酸丁酯，所述乙组分为封闭型异氰酸酯固化剂Y-311EA。
性能涂料的施加方法包括以下步骤：
(1)在经过活化处理、表面修饰后的碳纤维叶片表面涂刮腻子，共涂刮3道，每道刮涂完成后用砂纸进行打磨，腻子层厚度为10μm；
(2)在腻子层表面施加底漆，将底漆A组分和B组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，底漆施加两道，总厚度25μm；
(3)底漆干透后，施加面漆，将面漆甲组分和乙组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，面漆施加一道，总厚度5μm，底漆和面漆施工时，施工温度在15-38℃之间，湿度＜85％。
实施例3：
一种可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，方法为：将碳纤维叶片经过活化处理、表面修饰后，再施加性能涂料。
活化处理方法如下：将碳纤维叶片放入马弗炉中，升温至900℃，通入水蒸气20-25min。
表面改性处理包括以下步骤：
(1)将碳纤维叶片放入丙酮中，升温回流处理2min，取出晾干；
(2)将浓硫酸、浓硝酸按体积比为3-3.5:1加入到容器中，将上述碳纤维叶片放入浸没，升温至50℃，处理1min后取出，蒸馏水淋洗；
(3)将上述碳纤维叶片浸入四甲基间苯二甲基二异氰酸酯中，加入吡啶，升温至40℃反应40min，取出，蒸馏水淋洗后烘干，表面处理结束。
所述性能涂料包括腻子层、底漆和面漆。
腻子层为YP702叶片专用腻子。
底漆包括A组分和B组分，所述A组分和B组分的重量比为6:1，所述A组分包括以下重量份数的组成成分：环氧树脂20％、醇酸树脂10％、硅微粉20％、氧化锌5％、流平剂BYK-300 0.1％、消泡剂EFKA2720 0.1％、甲苯10％、余量为乙醇，所述B组分为T31固化剂。
面漆包括甲组分和乙组分，所述甲组分和乙组分的重量比为10:1，所述甲组分包括以下重量份数的组成成分：羟基丙烯酸树脂20％、氟碳树脂10％、丙烯酸聚合物空心球20％、硅微粉10％、滑石粉10％、流平剂BYK-300 0.1％、消泡剂EFKA2720 0.1％、余量为醋酸丁酯，所述乙组分为封闭型异氰酸酯固化剂Y-311EA。
性能涂料的施加方法包括以下步骤：
(1)在经过活化处理、表面修饰后的碳纤维叶片表面涂刮腻子，共涂刮3道，每道刮涂完成后用砂纸进行打磨，腻子层厚度为10μm；
(2)在腻子层表面施加底漆，将底漆A组分和B组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，底漆施加两道，总厚度20μm；
(3)底漆干透后，施加面漆，将面漆甲组分和乙组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，面漆施加一道，总厚度5μm，底漆和面漆施工时，施工温度在15-38℃之间，湿度＜85％。
实施例4：
一种可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，方法为：将碳纤维叶片经过活化处理、表面修饰后，再施加性能涂料。
活化处理方法如下：将碳纤维叶片放入马弗炉中，升温至900℃，通入水蒸气20-25min。
表面改性处理包括以下步骤：
(1)将碳纤维叶片放入丙酮中，升温回流处理4min，取出晾干；
(2)将浓硫酸、浓硝酸按体积比为3-3.5:1加入到容器中，将上述碳纤维叶片放入浸没，升温至60℃，处理2min后取出，蒸馏水淋洗；
(3)将上述碳纤维叶片浸入对苯二亚甲基二异氰酸酯中，加入吡啶，升温至45℃反应60min，取出，蒸馏水淋洗后烘干，表面处理结束。
所述性能涂料包括腻子层、底漆和面漆。
腻子层为YP702叶片专用腻子。
底漆包括A组分和B组分，所述A组分和B组分的重量比为6:1，所述A组分包括以下重量份数的组成成分：环氧树脂30％、醇酸树脂20％、硅微粉35％、氧化锌10％、流平剂BYK-300 0.5％、消泡剂EFKA2720 0.5％、甲苯20％、余量为乙醇，所述B组分为T31固化剂。
面漆包括甲组分和乙组分，所述甲组分和乙组分的重量比为10:1，所述甲组分包括以下重量份数的组成成分：羟基丙烯酸树脂40％、氟碳树脂20％、丙烯酸聚合物空心球40％、硅微粉15％、滑石粉15％、流平剂BYK-300 0.5％、消泡剂EFKA2720 0.5％、余量为醋酸丁酯，所述乙组分为封闭型异氰酸酯固化剂Y-311EA。
性能涂料的施加方法包括以下步骤：
(1)在经过活化处理、表面修饰后的碳纤维叶片表面涂刮腻子，共涂刮3道，每道刮涂完成后用砂纸进行打磨，腻子层厚度为20μm；
(2)在腻子层表面施加底漆，将底漆A组分和B组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，底漆施加两道，总厚度30μm；
(3)底漆干透后，施加面漆，将面漆甲组分和乙组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，面漆施加一道，总厚度10μm，底漆和面漆施工时，施工温度在15-38℃之间，湿度＜85％。
实施例5：
一种可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，方法为：将碳纤维叶片经过活化处理、表面修饰后，再施加性能涂料。
活化处理方法如下：将碳纤维叶片放入马弗炉中，升温至900℃，通入水蒸气20-25min。
表面改性处理包括以下步骤：
(1)将碳纤维叶片放入丙酮中，升温回流处理4min，取出晾干；
(2)将浓硫酸、浓硝酸按体积比为3-3.5:1加入到容器中，将上述碳纤维叶片放入浸没，升温至60℃，处理1min后取出，蒸馏水淋洗；
(3)将上述碳纤维叶片浸入甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯中(甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯重量比1:1)，加入吡啶，升温至40℃反应50min，取出，蒸馏水淋洗后烘干，表面处理结束。
所述性能涂料包括腻子层、底漆和面漆。
腻子层为YP702叶片专用腻子。
底漆包括A组分和B组分，所述A组分和B组分的重量比为6:1，所述A组分包括以下重量份数的组成成分：环氧树脂30％、醇酸树脂10％、硅微粉20％、氧化锌10％、流平剂BYK-300 0.1％、消泡剂EFKA2720 0.5％、甲苯10％、余量为乙醇，所述B组分为T31固化剂。
面漆包括甲组分和乙组分，所述甲组分和乙组分的重量比为10:1，所述甲组分包括以下重量份数的组成成分：羟基丙烯酸树脂20％、氟碳树脂20％、丙烯酸聚合物空心球20％、硅微粉15％、滑石粉15％、流平剂BYK-300 0.5％、消泡剂EFKA2720 0.1％、余量为醋酸丁酯，所述乙组分为封闭型异氰酸酯固化剂Y-311EA。
性能涂料的施加方法包括以下步骤：
(1)在经过活化处理、表面修饰后的碳纤维叶片表面涂刮腻子，共涂刮3道，每道刮涂完成后用砂纸进行打磨，腻子层厚度为15μm；
(2)在腻子层表面施加底漆，将底漆A组分和B组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，底漆施加两道，总厚度25μm；
(3)底漆干透后，施加面漆，将面漆甲组分和乙组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，面漆施加一道，总厚度5μm，底漆和面漆施工时，施工温度在15-38℃之间，湿度＜85％。
测试1：
从深圳绿电康科技有限公司购买10台P-300W型小型风力发电机(480元一台)，额定功率300W，其中五台更换上购自青岛逸凡风力发电设备有限公司，型号YF-T040，风轮直径0.9m的碳纤维叶片，分别为对照组1-5，另外五台，换上分别经过实施例1-5方法处理过的碳纤维叶片，同样是购自青岛逸凡风力发电设备有限公司，型号YF-T040，风轮直径0.9m，分别为实验组1-5，10台P-300W型小型风力发电机均安装在安徽合肥肥西县严店乡劳光村乡村道路一侧(环境因素基本相同)，相邻之间间隔250m，测试其6个月的总发电量(2017-5-1到2017-10-30)，测试结果如下表1所示。
表1：
Figure BDA0001746490320000131
从测试结果可以看出，经过本发明方法处理过的风力发电机半年发电量均大于未经处理的风力发电机，发电量提高约5-9％，这还只是应用在小型风力发电机上，如果应用到大型风力发电机上，那所带来的发电量的提升必然是十分可观的。
测试2：
根据标准编号：GB/T 22516-2015，对上述10台P-300W型小型风力发电机(对照组1-5，实验组1-5)，分别检测其运行时的噪音(检测某一风力发电机运行噪音时，关闭其他风力发电机，避免干扰，影响检测结果)，主要规则：1、测量设备：噪声测量仪器包括噪声自动监测仪或积分声级计，噪声测量仪器和校准仪器应定期检定合格，并在有效使用期限内使用；2、测量条件：测量需在无雨、无雪、风速12m/s以下时进行；3、测量位置：风场附近敏感位置测量，布设检测点位；4、测量其他条件：测量时段、测量数据与评价值，采样方式等参考具体的标准进行，测试结果如下表2所示。
表2
Figure BDA0001746490320000141
从测试结果可以看出，经过本发明方法处理过的风力发电机所产生的噪音均小于未经处理的风力发电机，经过处理后的风力发电机工作时产生的噪音均小于60dB，可以用于居民区使用。
测试3：
氙灯老化试验：将实施例1-5方法处理过的叶片分别放入氙灯老化试验箱进行氙灯老化试验，并对氙灯老化900h后的叶片涂层表面进行了水接触角测试，测试结果如表3所示。
表3
Figure BDA0001746490320000151
经过氙灯老化试验后，叶片涂层表面的水接触角都有一定程度的降低，但是降低的程度都不太明显，说明叶片涂层有很好的防护效果，可以延缓叶片的老化。
综上，本发明实施例具有如下有益效果：经过本发明方法处理过的风力发电机发电效率得到提高，噪音降低，而且使用寿命有所延长。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，其特征在于，所述风力发电机的叶片为碳纤维叶片，所述碳纤维叶片经过活化处理、表面修饰后，再施加性能涂料；
所述碳纤维叶片活化处理方法如下：将碳纤维叶片放入马弗炉中，升温至900℃，通入水蒸气20-25min；
所述表面修饰包括以下步骤：
(1)将碳纤维叶片放入丙酮中，升温回流处理2-4min，取出晾干；
(2)将浓硫酸、浓硝酸加入到容器中，将上述碳纤维叶片放入浸没，升温至50-60℃，处理1-2min后取出，蒸馏水淋洗；
(3)将上述碳纤维叶片浸入异氰酸酯中，加入吡啶，升温至40-45℃反应40-60min，取出，蒸馏水淋洗后烘干，表面处理结束。
2.如权利要求1所述的可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，其特征在于，所述浓硫酸、浓硝酸的体积比为3-3.5:1。
3.如权利要求1所述的可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，其特征在于，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、四甲基间苯二甲基二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯中的任意一种或多种组合。
4.如权利要求1所述的可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，其特征在于，所述性能涂料包括腻子层、底漆和面漆。
5.如权利要求4所述的可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，其特征在于，所述底漆包括A组分和B组分，所述A组分和B组分的重量比为6:1，所述A组分包括以下重量份数的组成成分：环氧树脂20-30％、醇酸树脂10-20％、硅微粉20-35％、氧化锌5-10％、流平剂BYK-300 0.1-0.5％、消泡剂EFKA2720 0.1-0.5％、甲苯10-20％、余量为乙醇，所述B组分为T31固化剂。
6.如权利要求4所述的可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，其特征在于，所述面漆包括甲组分和乙组分，所述甲组分和乙组分的重量比为10:1，所述甲组分包括以下重量份数的组成成分：羟基丙烯酸树脂20-40％、氟碳树脂10-20％、丙烯酸聚合物空心球20-40％、硅微粉10-15％、滑石粉10-15％、流平剂BYK-300 0.1-0.5％、消泡剂EFKA27200.1-0.5％、余量为醋酸丁酯，所述乙组分为封闭型异氰酸酯固化剂Y-311EA。
7.如权利要求1所述的可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，其特征在于，所述性能涂料的施加方法包括以下步骤：
(1)在经过活化处理、表面修饰后的碳纤维叶片表面涂刮腻子，共涂刮3道，每道刮涂完成后用砂纸进行打磨，腻子层厚度为10-20μm；
(2)在腻子层表面施加底漆，将底漆A组分和B组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，底漆施加两道，总厚度20-30μm；
(3)底漆干透后，施加面漆，将面漆甲组分和乙组分混合均匀，采用无气喷涂或滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工完成后需进行漆膜的检查，无流挂、针孔、气泡、漏涂，面漆施加一道，总厚度5-10μm。
8.如权利要求7所述的可以提高风力发电机发电效率并减少噪音的方法，其特征在于，底漆和面漆施工时，施工温度在15-38℃之间，湿度＜85％。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102190942A (zh) * 2011-05-24 2011-09-21 江苏普兰纳涂料有限公司 耐潮湿兆瓦级风电叶片用环氧底漆及其制备方法
JP2013194645A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Mitsubishi Plastics Inc 風力発電装置用ブレード
CN105199368A (zh) * 2015-10-23 2015-12-30 上海交通大学 一种改性碳纤维增强热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法
CN105903662A (zh) * 2016-04-13 2016-08-31 许继集团有限公司 一种材料表面改性方法及自清洁材料，风机叶片表面改性方法及自清洁风机叶片
CN103511195B (zh) * 2012-06-15 2017-10-24 歌美飒创新技术公司 优化风力涡轮机叶片效能的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102190942A (zh) * 2011-05-24 2011-09-21 江苏普兰纳涂料有限公司 耐潮湿兆瓦级风电叶片用环氧底漆及其制备方法
JP2013194645A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Mitsubishi Plastics Inc 風力発電装置用ブレード
CN103511195B (zh) * 2012-06-15 2017-10-24 歌美飒创新技术公司 优化风力涡轮机叶片效能的方法
CN105199368A (zh) * 2015-10-23 2015-12-30 上海交通大学 一种改性碳纤维增强热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法
CN105903662A (zh) * 2016-04-13 2016-08-31 许继集团有限公司 一种材料表面改性方法及自清洁材料，风机叶片表面改性方法及自清洁风机叶片

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"常温交联型氟涂料拼合用丙烯酸树脂的研制";刘长亮;《涂料工业》;20020601(第06期);摘要部分，第20页倒数第2段，表3 *
"风电叶片材料及其防护涂料";吴辉;《上海涂料》;20150831;第53卷(第8期);26-29 *

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