ES2562671A1 - Recubrimiento anti-desgaste para palas de aerogenerador y procedimiento de fabricación de dicho recubrimiento - Google Patents
Recubrimiento anti-desgaste para palas de aerogenerador y procedimiento de fabricación de dicho recubrimiento Download PDFInfo
- Publication number
- ES2562671A1 ES2562671A1 ES201431288A ES201431288A ES2562671A1 ES 2562671 A1 ES2562671 A1 ES 2562671A1 ES 201431288 A ES201431288 A ES 201431288A ES 201431288 A ES201431288 A ES 201431288A ES 2562671 A1 ES2562671 A1 ES 2562671A1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- coating
- wind turbine
- turbine blades
- alumina nanoparticles
- base paint
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 23
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 8
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 6
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Recubrimiento anti-desgaste para palas de aerogenerador y procedimiento de fabricación de dicho recubrimiento, comprendiendo el recubrimiento una pintura de base poliuretano, en la que se halla adicionada una cantidad de nanopartículas de alúmina con un dispersante aniónico, resultando un recubrimiento que mejora la protección contra el desgaste que ocasiona el rozamiento con el viento y los impactos del granizo, la lluvia y las partículas en suspensión, además de unas buenas propiedades de resistencia a la radiación ultravioleta, a la temperatura, a la humedad y a los agentes contaminantes que se encuentran en la atmósfera.
Description
5
10
15
20
25
30
35
DESCRIPCION
RECUBRIMIENTO ANTI-DESGASTE PARA PALAS DE AEROGENERADOR Y PROCEDIMIENTO DE FABRICACION DE DICHO RECUBRIMIENTO
Sector de la tecnica
La presente invencion esta relacionada con la proteccion de las palas de los aerogeneradores para evitar el desgaste superficial externo que provoca el rozamiento con el viento y el impacto del granizo, la lluvia y las partfculas en suspension, proponiendo un recubrimiento de caracterfsticas particulares que le hacen ventajoso para dicha funcion, asf como el procedimiento de fabricacion de dicho recubrimiento, manteniendo a la vez las propiedades protectoras de los recubrimientos convencionales, frente a los efectos de oxidacion, corrosion y envejecimiento provocados por agentes externos.
Estado de la tecnica
Las palas de los aerogeneradores sufren durante su vida operativa una constante incidencia de rozamiento con el viento e impactos del granizo, la lluvia y las partfculas en suspension, que causan un desgaste superficial, asf como un efecto de corrosion y oxidacion provocado por los agentes contaminantes como la salinidad y los productos sulfurados, y otros efectos como el envejecimiento que son provocados por la radiacion ultravioleta, la temperatura y la humedad, lo cual ocasiona un deterioro de la superficie de las palas que conlleva a la necesidad de reparaciones o sustitucion de las mismas.
Para paliar estos efectos, es habitual la aplicacion de un recubrimiento de proteccion sobre la superficie exterior de dichas palas de aerogenerador, mediante el cual se obtiene una proteccion que resulta efectiva contra la radiacion ultravioleta, la humedad, la temperatura y los agentes contaminantes que se encuentran en la atmosfera, utilizandose al respecto recubrimientos de matriz polimerica.
Sin embargo, con dichos recubrimientos utilizados convencionalmente como proteccion de las palas, no se consigue una proteccion suficientemente efectiva contra el desgaste que producen el rozamiento con el viento y los impactos del granizo, la lluvia y las partfculas en suspension, por lo que persiste una alta incidencia de deterioro sobre las palas durante su
5
10
15
20
25
30
35
vida util.
Objeto de la invencion
De acuerdo con la invencion se propone un recubrimiento de las palas de aerogenerador, con el cual se logra una proteccion mejorada frente al desgaste que provoca el rozamiento con el viento y los impactos del granizo, la lluvia y las partfculas en suspension, manteniendo a la vez las propiedades protectoras de los recubrimientos convencionales, como la resistencia frente a la radiacion ultravioleta, la temperatura, la humedad y los agentes contaminantes que se encuentran en la atmosfera.
Este recubrimiento objeto de la invencion es de tipo pintura de base poliuretano, incluyendo en la formulacion una cierta cantidad de alumina en nanopartfculas. Se utilizan a este respecto nanopartfculas de alumina en polvo con una superficie especffica de 50 - 200 m2/g.
De este modo se obtiene un producto de recubrimiento, en el cual las nanopartfculas de alumina mejoran la resistencia a la abrasion y a la erosion; habiendose comprobado que la mayor efectividad del comportamiento de resistencia a la abrasion y a la erosion se obtiene con un porcentaje de las nanopartfculas de alumina en la pintura base del orden del 1% en volumen y que con un porcentaje menor que 0,5% o mayor que el 1,5% la resistencia a la abrasion disminuye.
Para la preparacion del recubrimiento se anaden las nanopartfculas de alumina en polvo al agua preferiblemente con un dispersante anionico, empleando como medios de homogeneizacion la agitacion mecanica y los ultrasonidos; y a continuacion se anade la suspension obtenida a la pintura base.
Se obtiene con ello un producto de recubrimiento que en su aplicacion a las palas de aerogenerador fortalece la resistencia superficial externa de las mismas contra la abrasion y la erosion, permitiendo asf un mejor comportamiento frente al desgaste que provoca el rozamiento con el viento y los impactos del granizo, de la lluvia y de las partfculas en suspension, ademas de mantener las propiedades protectoras de los recubrimientos convencionales, como la resistencia a la radiacion ultravioleta, a la temperatura, a la humedad y a los agentes contaminantes que se encuentran en la atmosfera, con lo que se consigue una vida util de las palas mas prolongada sin necesidad de reparaciones o
5
10
15
20
25
30
35
sustitucion de las mismas y la ventaja economica que ello supone.
Se ha evaluado la mejora de la resistencia del recubrimiento objeto de la invencion, mediante ensayos de erosion con proyeccion de un flujo erosivo sobre recubrimientos convencionales y sobre recubrimientos de pintura de base poliuretano con adicion de nanopartfculas de alumina, habiendose obtenido unos resultados que mejoran en mas de un 20% la resistencia a la erosion del recubrimiento formado por pintura de base poliuretano con adicion de nanopartfculas de alumina, segun el objeto de la invencion, respecto de los recubrimientos convencionales.
El recubrimiento objeto de la invencion tiene ademas la ventaja de que la base poliuretano es compatible con los materiales que conforman las palas de aerogenerador, por lo que se puede aplicar en todos los tipos de palas, a diferencia de otros recubrimientos que pueden reaccionar con los materiales sobre los que se aplican, provocando danos irreversibles en la superficie de las palas.
Por otro lado, este recubrimiento objeto de la invencion se puede aplicar por los metodos tradicionales de pintado, tales como brocha, rodillo y pistolas aerograficas, tanto manuales como robotizadas. Ademas este recubrimiento objeto de la invencion, una vez aplicado no se tiene que curar en condiciones de temperatura, humedad y atmosfera controladas, lo cual permite realizar la aplicacion del recubrimiento en campo, con lo que se evita que las palas de aerogenerador se tengan que desmontar para trasladarlas a una nave de pintado.
Descripcion detallada de la invencion
El objeto de la invencion se refiere a un recubrimiento para proteger la superficie exterior de las palas de aerogenerador contra el desgaste que sufren en su actividad funcional de aplicacion, por el rozamiento con el viento y los impactos del granizo, la lluvia y las partfculas en suspension, manteniendo a la vez unas buenas propiedades de resistencia frente a la radiacion ultravioleta, la temperatura, la humedad y los agentes contaminantes que se encuentran en la atmosfera.
El recubrimiento preconizado consiste en una pintura de base poliuretano, con una cantidad de nanopartfculas de alumina adicionadas a dicha pintura base.
5
10
15
20
25
30
35
Las nanopartfculas adicionadas en la pintura base son nanopartfculas de alumina en polvo con una superficie especffica de 50 - 200 m2/g, las cuales se anaden en una proporcion de entre el 0,5% y el 1,5% en volumen, y preferentemente en una proporcion del orden del 1% en volumen.
El calculo del porcentaje en volumen de la alumina se calcula respecto al volumen de pintura seca.
Para la preparacion del recubrimiento se anaden las nanopartfculas de alumina en polvo al agua preferiblemente con un dispersante anionico que se anade en un porcentaje maximo del 10% en peso respecto de las nanopartfculas de alumina, empleando como medios de homogeneizacion la agitacion mecanica y los ultrasonidos; y a continuacion se anade la suspension obtenida a la pintura base.
Claims (9)
- 5101520253035REIVINDICACIONES1Recubrimiento anti-desgaste para palas de aerogenerador, para proteger la superficie exterior de las palas de aerogenerador contra la abrasion y la erosion por el rozamiento con el viento y el impacto del granizo, de la lluvia y de las partfculas en suspension, caracterizado porque consta de una pintura base poliuretano, en la cual se halla adicionada una cantidad de nanopartfculas de alumina, las cuales se hallan en una proporcion entre el 0,5% y el 1,5% en volumen en la pintura base una vez seca.
- 2. - Recubrimiento anti-desgaste para palas de aerogenerador, de acuerdo con la primera reivindicacion, caracterizado porque la cantidad de nanopartfculas de alumina en la pintura base es del orden del 1% en volumen una vez seca.
-
3. - Recubrimiento anti-desgaste para palas de aerogenerador, de acuerdo con lasreivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque las nanopartfculas de alumina adicionadas en la pintura base son de una superficie especffica de 50 - 200 m2/g. - 4. - Recubrimiento anti-desgaste para palas de aerogenerador, de acuerdo con la primera
reivindicacion, caracterizado porque incorpora un producto dispersante de lasnanopartfculas de alumina. -
5. - Recubrimiento anti-desgaste para palas de aerogenerador, de acuerdo con lareivindicacion 4, caracterizado porque el dispersante se encuentra en una proporcion inferior al 10% en peso respecto de las nanopartfculas de alumina. -
6. - Recubrimiento anti-desgaste para palas de aerogenerador, de acuerdo con lasreivindicacion 4, caracterizado porque el dispersante es de naturaleza anionica. - 7. - Procedimiento de fabricacion del recubrimiento anti-desgaste de las reivindicaciones anteriores, para la adicion de nanopartfculas de alumina en una pintura de base poliuretano, caracterizado porque en primer lugar se realiza una suspension de nanopartfculas de alumina en agua, homogeneizando la suspension mediante agitacion mecanica y ultrasonidos; y a continuacion se anade la suspension obtenida a la pintura base.5101520253035
- 8. - Procedimiento de fabricacion de acuerdo con la septima reivindicacion, caracterizado porque se anade un dispersante a la suspension de nanopartfculas en agua.
- 9. - Procedimiento de fabricacion, de acuerdo con la octava reivindicacion, caracterizado porque las nanopartfculas de alumina se anaden a la pintura base en un porcentaje del 0,5 al 1,5 en volumen en la pintura base medido una vez seca y el dispersante anionico en una proporcion inferior al 10% en peso respecto de las nanopartfculas de alumina.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201431288A ES2562671B1 (es) | 2014-09-04 | 2014-09-04 | Recubrimiento anti-desgaste para palas de aerogenerador y procedimiento de fabricación de dicho recubrimiento |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201431288A ES2562671B1 (es) | 2014-09-04 | 2014-09-04 | Recubrimiento anti-desgaste para palas de aerogenerador y procedimiento de fabricación de dicho recubrimiento |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2562671A1 true ES2562671A1 (es) | 2016-03-07 |
| ES2562671B1 ES2562671B1 (es) | 2016-09-23 |
Family
ID=55407677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201431288A Expired - Fee Related ES2562671B1 (es) | 2014-09-04 | 2014-09-04 | Recubrimiento anti-desgaste para palas de aerogenerador y procedimiento de fabricación de dicho recubrimiento |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2562671B1 (es) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101985542A (zh) * | 2010-10-25 | 2011-03-16 | 北京首创纳米科技有限公司 | 一种风力叶片涂料及其制备方法 |
| WO2012170832A1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | University Of Virginia Patent Foundation | Superhydrophobic nanocomposite coatings |
| US20140162022A1 (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-12 | Andrew P. Nowak | Structural coatings with dewetting and anti-icing properties, and coating precursors for fabricating same |
-
2014
- 2014-09-04 ES ES201431288A patent/ES2562671B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101985542A (zh) * | 2010-10-25 | 2011-03-16 | 北京首创纳米科技有限公司 | 一种风力叶片涂料及其制备方法 |
| WO2012170832A1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | University Of Virginia Patent Foundation | Superhydrophobic nanocomposite coatings |
| US20140162022A1 (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-12 | Andrew P. Nowak | Structural coatings with dewetting and anti-icing properties, and coating precursors for fabricating same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2562671B1 (es) | 2016-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104402386B (zh) | 一种无机防锈涂料 | |
| EP3553141B1 (en) | Polymer composition having antifreeze and self-cleaning properties | |
| ES2942688T3 (es) | Pintura resistente al hielo para palas de turbina eólica, procedimiento para su preparación y uso | |
| ES2641574T3 (es) | Composición acuosa de imprimación para mejorar la formación de películas y método para usar la misma | |
| MX2017013117A (es) | Sistemas de recubrimiento mejorados, el uso de los mismos para el recubrimiento de componentes y los componentes recubiertos de esta manera para centrales eolicas. | |
| BR112015023291A2 (pt) | método para preparar uma composição à base de água, e, composição à base de água | |
| AR104709A1 (es) | Material de recubrimiento base acuoso para producir un recubrimiento | |
| ES2562671B1 (es) | Recubrimiento anti-desgaste para palas de aerogenerador y procedimiento de fabricación de dicho recubrimiento | |
| CN105696475A (zh) | 一种现状桥梁结构的纳米技术防护方法 | |
| CN104403487A (zh) | 一种防腐耐油涂料 | |
| JP2012111946A5 (es) | ||
| BR112016006634A2 (pt) | composição de revestimento com repelência de mancha líquida melhorada | |
| CN103555158A (zh) | 高效醇酸树脂防腐涂料 | |
| CN104212343A (zh) | 一种具有弹性的防腐涂料及其制备方法 | |
| BR112016006596A2 (pt) | composição de revestimento com repelência de mancha líquida melhorada e processo para preparar a mesma | |
| BR102015005455A2 (pt) | tinta anti-gelo para pás de aerogeradores. | |
| CN104530920A (zh) | 木材撕碎装置 | |
| BR112018000599A2 (pt) | composição de revestimento aquosa. | |
| AR106236A1 (es) | Composición polimérica hueca | |
| CN106752151A (zh) | 一种防腐涂料的配方 | |
| PICA et al. | Nano modified coatings with high durability, for the protection of various supports from the outside and aggressive environments. | |
| Hasnan et al. | Curing Time and Water Repellent Properties of Dammar-Titanium Dioxide Thin Film | |
| CN103374290A (zh) | 一种紫外光水性固化涂料 | |
| CO7121341A2 (es) | Material de resina compuesta altamente estructurado y proceso para la manufactura de revestimientos de protección para sustratos susceptibles a la corrosión | |
| TH10735C3 (th) | องค์ประกอบสีพ่นจากสารให้สีจากธรรมชาติ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2562671 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20160923 |
|
| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20240126 |