[實用新型]一種基于石墨烯加熱膜的風電葉片加熱融冰系統

有效

• 申請號: 201720711107.6
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN206957882U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 鄧杰;王其君;趙偉;趙萍;黃永東;鐘賢和;王鋒;羊森林;曾明伍;李維修;李杰;劉浩;韓東;李松林;王小青;張慧敏
• 申請（專利權）人: 東方電氣風電有限公司
• 主分類號: F03D80/40
• 分類號: F03D80/40;B29C70/36;B29C70/86;B29C70/88;B29L31/08;H05B3/06;H05B3/14
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 孫杰,劉凱

技術領域

本實用新型屬于風力發電機技術領域，特別涉及一種基于石墨烯加熱膜的風電葉片加熱融冰系統。

背景技術

風電機組在寒冷氣候環境下運行時，在冬季機組葉片表面通常會發生較為嚴重的覆冰，覆冰后葉片的氣動外形發生明顯變化，將嚴重影響葉片的氣動效率，使機組的發電效率下降，覆冰后機組和葉片載荷的也會增加，當三支葉片載荷和質量矩互差達到一定程度時，通常會引發機組的振動，從而影響機組的安全穩定運行。通常為了機組安全運行，葉片覆冰后機組將停止運行，因此風電葉片結冰將導致嚴重的發電量損失。

為了解決葉片表面覆冰的問題，目前主要有葉片表面噴涂超疏水防結冰涂料、熱空氣加熱、葉片表面鋪覆碳纖維布加熱、葉片表面鋪覆碳晶加熱膜等除冰方法，但是現有除冰技術普遍存在以下問題：1、加熱效果不夠穩定可靠；2、由于設置了加熱機構而對葉片外部形狀影響較大；3、葉片加工制作工藝較為復雜，生產成本高且制作效率不高。

實用新型內容

本實用新型的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種能夠快速加熱并提升葉片表面溫度，穩定可靠地實現葉片快速融冰、除冰的基于石墨烯加熱膜的風電葉片加熱融冰系統。

本實用新型技術的技術方案是這樣實現的：一種基于石墨烯加熱膜的風電葉片加熱融冰系統，包括鋪覆在風電葉片表面需加熱區域的石墨烯加熱膜，其特征在于：在所述石墨烯加熱膜邊緣區域沿葉片展向或弦向鋪覆有石墨烯加熱膜電極，并在所述石墨烯加熱膜電極表面對應覆蓋有石墨烯加熱膜，所述石墨烯加熱膜電極通過電源線與控制系統相連接。

本實用新型所述的基于石墨烯加熱膜的風電葉片加熱融冰系統，其所述石墨烯加熱膜電極內外表面被石墨烯加熱膜完全覆蓋，所述石墨烯加熱膜電極內外表面的石墨烯加熱膜為相互分離的兩部分結構，所述石墨烯加熱膜電極外表面的石墨烯加熱膜至少一端與石墨烯加熱膜電極內表面的石墨烯加熱膜相連，或者所述石墨烯加熱膜電極內外表面的石墨烯加熱膜為一整體結構，所述石墨烯加熱膜邊緣部向外側翻折且將石墨烯加熱膜電極外表面完全覆蓋。

本實用新型所述的基于石墨烯加熱膜的風電葉片加熱融冰系統，其所述石墨烯加熱膜為整體式結構或者分段式結構，若石墨烯加熱膜為分段式結構，在相鄰兩段石墨烯加熱膜之間搭接有石墨烯加熱膜。

本實用新型所述的基于石墨烯加熱膜的風電葉片加熱融冰系統，其所述風電葉片表面鋪覆的石墨烯加熱膜完全與風電葉片接觸并貼合，所述石墨烯加熱膜電極僅設置在石墨烯加熱膜外側邊緣區域。

本實用新型所述的基于石墨烯加熱膜的風電葉片加熱融冰系統，其在所述石墨烯加熱膜表面鋪覆有絕緣層，在所述絕緣層表面鋪覆有防雷金屬網層，所述防雷金屬網層覆蓋整個石墨烯加熱膜的鋪覆區域。

本實用新型所述的基于石墨烯加熱膜的風電葉片加熱融冰系統，其在所述防雷金屬網層表面鋪覆有玻璃纖維布保護層，在整個葉片表面噴涂有防風沙耐腐蝕油漆層。

本實用新型通過在風電葉片表面鋪覆石墨烯加熱膜，采用石墨烯加熱膜與石墨烯加熱膜電極的特殊連接結構設計，確保了石墨烯加熱膜的加熱穩定性及可靠性，同時采用石墨烯加熱膜單側電極的設計方式，能夠有效減小對葉片外部形狀的影響，不僅能有效解決風電葉片表面覆冰問題，實現風電機組在寒冷氣候環境下的安全高效運行，而且還具有良好的工藝特性。本實用新型結構巧妙、加熱效率高、安全可靠、可操作性強，易于在實際工作中應用推廣。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型中石墨烯加熱膜電極展向布置的示意圖。

圖3是本實用新型中石墨烯加熱膜電極弦向布置的示意圖。

圖4是本實用新型中石墨烯加熱膜分段鋪覆時的搭接方式示意圖。

圖5是本實用新型中石墨烯加熱膜電極弦向布置時風電葉片的截面圖。

圖6是本實用新型中石墨烯加熱膜電極展向布置時風電葉片的截面圖。

圖7是圖6中A部放大圖。

附圖標記：1為風電葉片，2為熱塑性塑料，3為石墨烯加熱膜，4為絕緣層，5為防雷金屬網層，6為電源線，7為控制系統，8為石墨烯加熱膜電極，9為葉片剪切腹板，10為玻璃纖維布保護層。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。