[實用新型]具有電熱融冰裝置的風力發電機轉子葉片

有效

• 申請號: 201220527233.3
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN202883274U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 劉中威;李安民;徐新華;李剛
• 申請（專利權）人: 劉中威;李安民;南通東泰新能源設備有限公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種防止室外電力設備發生結冰的結構，尤其涉及一種能夠防止風力發電機轉子葉片結冰的電熱融冰裝置，屬于風力發電設備技術領域。

背景技術

隨著能源短缺和生態環境的日益惡化，風力發電在國內外的應用越來越廣泛。但是近年來極端災害氣候頻繁出現，特別是我國凍雨天氣增多，對風力發電的運行帶來嚴重影響。在凍雨的氣候環境中，電機轉子葉片上非常容易結冰，會對風力發電產生如下危害：一方面，隨著冰層的增厚，葉片的物理外形發生變化，使得葉片受風能力降低，從而使葉片的空氣力學性能下降，影響風力發電效率；另一方面，隨著冰層的增厚，葉片的重量增加，加大發電機組的負荷，增加了發電機組的機械磨損，影響發電機組的壽命和安全。

目前消除葉片結冰常用的方法，是在葉片結冰到一定程度時停機除冰，其除冰方法：一是等待氣溫上升自然除冰；二是人工敲打除冰。應用上述方法不但影響發電機組的發電量，而且因敲打可能對發電機組造成損害。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種具有電熱融冰裝置的風力發電機轉子葉片及其控制系統，以解決現有技術存在的影響發電機組的發電量，甚至可能損害葉片、發電機組等問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的具有電熱融冰裝置的風力發電機轉子葉片的技術方案為：包括葉片本體，所述葉片本體包括內表面和外表面，所述葉片本體的內表面包圍形成所述葉片本體的空腔體，其特征在于，所述葉片本體的外表面、內表面上和/或夾層結構中設有用于將電能轉換為熱能從而熔化所述葉片本體上結冰的電熱融冰裝置。

根據上述融冰裝置的一種優選實施方式，其中，所述電熱融冰裝置呈片狀，且所述電熱融冰裝置貼附于所述葉片本體的外表面、內表面或夾置于所述葉片本體的夾層結構中。

根據上述融冰裝置的一種優選實施方式，其中，所述電熱融冰裝置呈片狀，所述電熱融冰裝置包括保溫層、電熱元件和絕緣散熱層，所述電熱元件安裝于所述保溫層上，所述絕緣散熱層包覆于所述電熱元件上。

根據上述融冰裝置的一種優選實施方式，其中，所述保溫層為石棉纖維層或玻璃纖維層，所述電熱元件為包括鋅白銅低溫軟絲、鎳鉻合金電熱絲或鐵鉻鋁合金電熱絲的電熱芯片，所述絕緣散熱層為PVC工程塑料，其中，所述保溫層的厚度為1-1.5mm，所述電熱芯片的厚度為2-4mm。

根據上述融冰裝置的一種優選實施方式，其中，所述電熱融冰裝置根據所述葉片本體表面不同區域熱量消耗不同而進行不同布置。

根據上述融冰裝置的一種優選實施方式，其中，所述電熱融冰裝置為多個，多個所述電熱融冰裝置之間并聯連接，并且對應于所述葉片本體的切風面和尾部的所述電熱融冰裝置的功率大于其余的所述電熱融冰裝置的功率。

根據上述融冰裝置的一種優選實施方式，其中，多個所述電熱融冰裝置的表面大小均為500*1000mm，且多個所述電熱融冰裝置的發熱功率分別為100w和200w，對應于所述葉片本體的切風面和尾部的所述電熱融冰裝置的發熱功率為200w。

根據上述融冰裝置的一種優選實施方式，其中，還包括用于控制所述電熱融冰裝置的控制系統，所述控制系統包括：

供電單元，用于獲取電力；

開關單元，設在所述供電單元和所述電熱融冰裝置之間，用于控制所述供電單元向所述電熱融冰裝置的供電；以及

控制單元，與所述開關單元連接，用于在周圍環境達到形成結冰、凍雨的條件時，控制所述開關單元導通，使所述供電單元向所述電熱融冰裝置供電。

根據上述融冰裝置的一種優選實施方式，其中，所述供電單元包括：

至少兩個金屬環，用于安裝在風力發電機轉子輪轂上，其中兩個所述金屬環用于連接220V電源；

至少兩個電刷，其中兩個所述電刷連接于所述開關單元與接220V電源的所述金屬環之間；

所述控制單元包括：

溫控單元，與所述開關單元連接，用于檢測所述具有電熱融冰裝置的風力發電機轉子葉片的周圍環境的溫度、濕度，在周圍環境達到形成結冰、凍雨的條件時，控制所述開關單元導通，使所述供電單元向所述電熱融冰裝置供電；

遙控單元，與所述開關單元無線連接，用于在周圍環境達到形成結冰、凍雨的條件時，控制所述開關單元導通，使所述供電單元向所述電熱融冰裝置供電；和/或

手控單元，與所述開關單元連接，用于在周圍環境達到形成結冰、凍雨的條件時，手動控制所述開關單元導通，使所述供電單元向所述電熱融冰裝置供電。