[發明專利]一種耦合地熱能的葉片除冰系統

在審

• 申請號: 202111452611.6
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114000992A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 白燁;彭爍;鐘迪;黃永琪;安航;蔣莉;周賢;姚國鵬
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;華能集團技術創新中心有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F03D80/60
• 分類號: F03D80/60;F03D80/40;F28D15/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張宇鴿

本發明公開了一種耦合地熱能的葉片除冰系統，包括風機塔、葉片、第一換熱管和第二換熱管；第一換熱管頂部插入風機塔中，位于風機塔頂部，第一換熱管底部位于地下的地熱能區域，每個葉片上設置有一個第二換熱管，第二換熱管沿葉片長度方向設置，第二換熱管端部靠近風機塔頂部。通過第一換熱管將地下的地熱能傳遞至風機塔頂部，風機塔頂部的熱量通過接觸熱傳導，傳遞到葉片根部，第二換熱管吸收這部分熱量，將熱量向葉片末端傳遞，從而有效避免葉片結冰。

技術領域

本發明屬于風電領域，涉及一種耦合地熱能的葉片除冰系統。

背景技術

風能是一種廣泛存在的可再生能源，而風電葉片是風力發電的重要部件之一。而風力發電機組可能安裝在偏遠高山地區，這些區域濕度大、溫度低，容易使得葉片出現覆冰現象，輕則降低發電量，重則產生安全事故。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種耦合地熱能的葉片除冰系統，將地熱能傳輸至葉片上，有效避免葉片結冰。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種耦合地熱能的葉片除冰系統，包括風機塔、葉片、第一換熱管和第二換熱管；

第一換熱管頂部插入風機塔中，位于風機塔頂部，第一換熱管底部位于地下的地熱能區域，每個葉片上設置有一個第二換熱管，第二換熱管沿葉片長度方向設置，第二換熱管端部靠近風機塔頂部。

優選的，第一換熱管頂部位于風機塔頂部的機艙內。

優選的，第一換熱管底部位于地下至少50m深度處。

優選的，第一換熱管和第二換熱管均采用毛細芯型熱管，毛細芯型熱管包括鋼管和毛細芯，鋼管嵌套在毛細芯外部，毛細芯為密封管，內部填充有制冷劑。

進一步，第一換熱管的毛細芯的直徑為10-30cm。

進一步，第二換熱管的毛細芯的直徑為1-3cm。

進一步，制冷劑采用R-134a或R-125。

優選的，第一換熱管上設置有閥門，閥門位于第一換熱管的地上部分。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明通過第一換熱管將地下的地熱能傳遞至風機塔頂部，風機塔頂部的熱量通過接觸熱傳導，傳遞到葉片根部，第二換熱管吸收這部分熱量，將熱量向葉片末端傳遞，從而有效避免葉片結冰。

進一步，第一換熱管頂部位于機艙內，能夠將熱量傳遞到機艙內，從而避免機艙內的精密器件結冰，并且在潮濕環境下，對機艙內達到除潮的效果。

進一步，閥門可以隨時將第一換熱管阻斷，停止熱交換。

附圖說明

圖1為本發明的系統結構示意圖。

其中：1-風機塔；2-第一換熱管；3-第二換熱管；4-地熱能區域。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：

如圖1所示，為本發明所述的耦合地熱能的葉片除冰系統，包括風力發電機組、第一換熱管2和第二換熱管3。

風力發電機組包括風機塔1和葉片。

第一換熱管2頂部從風機塔1底部插入風機塔中，位于風機塔1頂部，第一換熱管2底部位于地下的地熱能區域4。每個葉片上設置有一個第二換熱管3，第二換熱管3沿葉片長度方向設置，第二換熱管3端部靠近風機塔1頂部。

第一換熱管2底部位于地下至少50m深度處，從而保證傳遞足夠的熱量，保證除冰效果。