Только за 2021 год в Швеции построили более 450 новых ветряков. Все они сделаны из стали, но дерево уже рассматривают как другой строительный материал. Фабрика Modvion в западной Швеции строит деревянные башни ветровых турбин. В 2020 году она установила первый 30-метровый прототип. А уже летом этого года готовится установить первую коммерческую ветровую турбину, расположенную в западной Швеции. Высота самой башни будет достигать 100 метров, а вместе с роторными лопастями общая высота будет 150 метров.
Деревообрабатывающее предприятие Modvion в Гетеборге прошло успешный путь от идей и прототипов в лабораториях к полномасштабной промышленности, готовой к рынку. Сейчас компания имеет «Фабрику 1», где полностью отлажен производственный процесс, и проектирует «Фабрику 2», где серийное производство должно начаться в 2025 году.
По словам Дэвида Оливегрена, одного из основателей и партнеров Modvion, строительство башен ветровых турбин является самым динамичным деревянным строительством в мире на сегодняшний день. Форма башен не похожа ни на что иное в традиционном деревянном строительстве. Они имеют корпуса в форме круга, которые сужаются кверху. Кроме того, эта конструкция подвергается динамическим нагрузкам, в отличие от обычного здания, имеющего статические нагрузки. Нагрузки могут быть очень высокими и поступать по разным направлениям в зависимости от силы и направления ветра.
Одним из главных преимуществ деревянных материалов является их прочность по сравнению со сталью или бетоном. Ель норвежская (Picea abies) в этом отношении является лучшим древесным материалом. Проблема с древесиной состоит в том, что характеристики отличаются внутри куска древесины, что нужно компенсировать большими размерами. Один из способов сделать древесину более однородной и предсказуемой – нарезать ее на шпон и снова склеить. Так же, как с фанерой.
Modvion решила использовать LVL – ламинированный шпон для своих деревянных башен. LVL очень похож на фанеру, где большинство слоев шпона размещены волокнами в одном направлении. Это дает очень хорошую прочность вдоль и гибкость в сторону. Идеально подходит для башен ветряных мельниц. Плиты LVL поставляются протяженностью 15 метров, которые являются основой конструкции башен. Вес досок составляет около 550 кг на кубический метр.
На фабрике доски нарезают в виде конуса и складывают слоями. Эти компоненты имеют 30-сантиметровые стенки из массивного LVL. Modvion прессует 15-метровые составляющие в четверть цилиндра, который станет башней, а составляющие собираются на строительной площадке. 100-метровая башня имеет диаметр основания 6 метров и диаметр вершины 3 метра.
Когда все слои подогнаны, их склеивают в арочном гидравлическом прессе. Давление сбрасывается, когда клей высохнет, и компоненты распыляются по точным размерам с помощью двух роботизированных пил. Это два промышленных работы, оснащенных одним пристальным диском каждый. Следующим шагом выпиливаются пазы и прорези под арматуру, что также делается предварительно запрограммированным роботом.
Когда все цилиндрические части башни готовы, их доставляют на месторасположение, приподнимают и устанавливают друг на друга. Каждый 15-метровый модуль приклеивается к расположенному ниже.
По мнению компании Modvion, существует несколько аргументов в пользу использования древесины в ветровых турбинах. Первый – это малый вес по сравнению со сталью. Это значит, что конструкции требуются меньшие размеры, чтобы выдержать свой вес. В частности, 100-метровая башня имеет 300-миллиметровые стены и это обеспечивает более чем достаточную прочность. Второе преимущество – в том, что модули деревянной башни склеиваются вместе, после чего им не требуется дальнейшее обслуживание. Башня из стали соединяется тысячами болтов, которые нужно периодически проверять. Да и напоследок при желании повторно использовать деревянные башни ветровых турбин, их легко переделать на крепкие балки.
Источник: forestry.com