Coatings for Reduction of Leading Edge Erosion

Erosjon på enden av vindturbinblader reduserer turbinens ytelse, og er en av de mest kritiske nedbrytningsmekanismene (i form av vedlikeholdskostnader) som forekommer i vindturbinparker. Som eksempel antas det at kanterosjon (LEE) er den viktigste årsaken til mange av de 3800 feilene som hvert år skjer på turbinblader globalt og fører til utkobling. Utvikling av nye erosjonsbestandige beleggsystemer som kan forlenge levetiden til turbinblader er begrenset av mangel på nok data som kan korreleres med feilmekanismer på stedet. Kanterosjon påvirkes i stor grad av ulike parametere som avhenger av vindmølleparkens plassering. Det er derfor vanskelig å etablere en generisk beskrivelse av feilmodus. I tillegg hindres videre utvikling av mangel på informasjonsutveksling mellom beleggleverandører, vindturbinprodusenter og vindturbinoperatører. I CoatLEE-prosjektet er en feltdatabase ferdigstilt og de viktigste konklusjoner når det gjelder testing av nye belegg er trukket. Design og bygging av den nye helikoptertesten er ferdig, inkludert balansering fra tredjepart og innkjøring. Helikoptertesten er et modulært utstyr som tillater bruk av ulike bladgeometrier, testing ved lav temperatur og bruk av saltvann. Testutstyret kan nå rotasjonshastigheter på opptil 1500 rpm (dvs.: 60 m/s) og er utstyrt med 600 vanndråpedyser. Utstyret er plassert i SINTEF's lokaler. Utviklingen av det nye belegget er inne i siste fase. Etter å ha blitt testet internt i rammen av CoatLEE-prosjektet, blir belegget nå testet av forskjellige sluttbrukere for endelig godkjenning.

The CoatLEE project has achieved the following results: -Summary of an erosion data base based on real field data. -Development of a new protective coatings for Leading Edge Erosion protection. -Design and build a modular drop erosion test rig for testing different blades geometries at different temperatures (from +20 to -10 deg C), and also for saline water. The obtained results are expected to have the following impacts: -New Leading Edge protection product with extended life time. -unique drop erosion test equipment that can be used for better understanding of the basic degradation mechanisms occurring in turbine blade erosion.

Erosion on wind turbine leading edges reduces turbine performance, and is one of the most critical degradation mechanisms (in terms of maintenance cost) occurring on wind turbine farms. As an example, leading edge erosion (LEE) is thought to be a prime suspect in many of the 3,800 turbine-disabling blade failures globally each year. Limited knowledge and field data available from wind turbine operators makes it difficult to build knowledge of the leading edge failure mechanism(s). Based on these premises, the Project aims to achieve sufficient understanding of the LEE mechanisms through collaboration with domestic wind turbine operators, to develop better leading edge coating protection than is currently available. Reducing the maintenance costs and extending the lifetime of existing wind turbines increases the attractiveness of power generation from this renewable resource both in Norway and worldwide.