[實(shí)用新型]一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片電熱融冰系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420040573.2
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN203770035U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李安民;李獻(xiàn)波;黃軍成;劉中威
• 申請（專利權(quán)）人: 劉中威;方雅全
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片電熱融冰系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著當(dāng)前社會對能源的消耗，導(dǎo)致不可再生能源日益枯竭，因此可再生能源的利用一直是當(dāng)前人類社會技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。在清潔能源中，尤其以風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電最為收到關(guān)注。據(jù)估計，地球上可用來發(fā)電的風(fēng)力資源約有100億千瓦，幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍；而目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量只有風(fēng)力所能夠提供能量的三分之一。尤其在中國西部地廣人稀且常年風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，非常適合進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電因此。

現(xiàn)有的利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電的設(shè)備稱為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括塔架、螺旋槳形狀的葉輪、發(fā)電機(jī)。其中螺旋槳形狀的葉輪在風(fēng)力驅(qū)動下轉(zhuǎn)動以將動能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再通過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)增速后驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電以將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。其中葉輪是將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的重要部件，它由至少兩只螺旋槳形的葉片組成（一般都采用3只葉片組成一個葉輪）。葉片要求材料強(qiáng)度高且重量輕，因此大多采用玻璃鋼或其他復(fù)合材料（如碳纖維）制造。但是由于氣候多變，特別是近幾年我國凍雨天氣增多危害嚴(yán)重，導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組的葉輪會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。葉片產(chǎn)生結(jié)冰造成的危害主要有：

1、葉片的物理外形由于結(jié)冰發(fā)生變化，使葉片受風(fēng)能力降低。而且葉片組的平衡受到破壞，葉片的重量增加，發(fā)電機(jī)組磨損增大，不僅影響發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量，而且對發(fā)電機(jī)組的壽命和安全造成很大影響。

2、葉片結(jié)冰使其增加葉片的重量，加大發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷，增加了發(fā)電機(jī)組的機(jī)械磨損。

目前消除葉片結(jié)冰通常采用的方法是：在葉片結(jié)冰到一定程度時停機(jī)除冰，而停機(jī)除冰又可以分為自然除冰和人工除冰。上述方法一是影響發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量；二是人工除冰時是依靠敲打葉片除冰，因此有可能會損壞設(shè)備。同時目前對于葉片是否結(jié)冰主要依靠天氣預(yù)報數(shù)據(jù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，或是依靠人工巡視的方式。這樣導(dǎo)致最終結(jié)果不準(zhǔn)確，很容易對設(shè)備運(yùn)行造成影響。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)︼L(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片進(jìn)行融冰的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片電熱融冰系統(tǒng)。

為了解決上述問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提出了1、一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片電熱融冰系統(tǒng)，其特征在于，包括固定在葉片上的電熱融冰層和葉片監(jiān)測終端、設(shè)置于塔架底部的控制箱、設(shè)置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端；

其中所述葉片中空具有內(nèi)腔，且外表面覆蓋有內(nèi)蒙皮層和外蒙皮層，所述電熱融冰層設(shè)置于所述內(nèi)蒙皮層與外蒙皮層之間；所述電熱融冰層包括玻璃纖維布制成的襯底和預(yù)鋪設(shè)在所述襯底上的至少兩條沿所述葉片延伸風(fēng)向延伸的碳纖維發(fā)熱線，且所述葉片上的每一碳纖維發(fā)熱線都通過貫穿所述葉片本體的通孔連接伸入所述葉片內(nèi)腔里的供電線；所述供電線通過設(shè)置于所述葉輪與塔架連接處的滑環(huán)連接設(shè)置于塔架底部的控制箱；其中所述外蒙皮為玻璃纖維布層，且所述玻璃纖維布層的至少一個表面涂覆有環(huán)氧樹脂；其中所述葉片ＳＳ面和ＰＳ面上分別設(shè)有相互獨(dú)立的電熱融冰層，且供電線包括連接所述ＳＳ面上的電熱融冰層的第一供電線組、連接所述ＰＳ面上的電熱融冰層的第二供電線組；

其中所述葉片的ＳＳ面和ＰＳ面上分別設(shè)有獨(dú)立的葉片監(jiān)測終端，所述每一葉片監(jiān)測終端包括無線數(shù)據(jù)傳輸芯片、固定于所述葉片外表面以監(jiān)測葉片外表面溫度的第一溫度傳感器、固定于所述葉片內(nèi)腔的供電線上以監(jiān)測所述供電線的溫度的第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器都分別連接所述無線數(shù)據(jù)傳輸芯片以通過無線網(wǎng)絡(luò)連接所述控制箱；

其中所述塔架底部設(shè)有塔架監(jiān)測終端，所述塔架監(jiān)測終端包括用于測量環(huán)境溫度的塔底溫度傳感器、用于測量環(huán)境濕度的塔底濕度傳感器；所述塔架監(jiān)測終端通過有線網(wǎng)絡(luò)連接所述控制箱；

其中所述控制箱包括主板，主板上設(shè)有遠(yuǎn)程控制芯片、控制箱有線傳輸芯片；其中所述遠(yuǎn)程控制芯片連接遠(yuǎn)程控制端，并通過所述控制箱有線傳輸芯片連接所述塔架監(jiān)測終端；其中所述遠(yuǎn)程控制芯片連接電熱融冰開關(guān)電路，所述電熱融冰開關(guān)電路分別連接為葉片進(jìn)行電熱融冰供電的供電線及外接供電電源；所述控制箱還包括控制箱無線傳輸芯片，所述控制箱無線傳輸芯片通過無線網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置于所述葉片上的葉片監(jiān)測終端，且所述遠(yuǎn)程控制芯片連接所述控制箱無線傳輸芯片；

所述控制箱還包括自動控制芯片，所述自動控制芯片通過所述控制箱有線傳輸芯片連接所述塔架監(jiān)測終端，且所述自動控制芯片連接所述電熱融冰開關(guān)電路，并連接所述控制箱無線傳輸芯片；且所述自動控制芯片連接遠(yuǎn)程控制端；

所述控制箱上還設(shè)有手動開關(guān)，所述手動開關(guān)連接所述電熱融冰開關(guān)電路。