[实用新型]具有电热融冰装置的风力发电机转子叶片

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种防止室外电力设备发生结冰的结构，尤其涉及一种能够防止风力发电机转子叶片结冰的电热融冰装置，属于风力发电设备技术领域。

背景技术

随着能源短缺和生态环境的日益恶化，风力发电在国内外的应用越来越广泛。但是近年来极端灾害气候频繁出现，特别是我国冻雨天气增多，对风力发电的运行带来严重影响。在冻雨的气候环境中，电机转子叶片上非常容易结冰，会对风力发电产生如下危害：一方面，随着冰层的增厚，叶片的物理外形发生变化，使得叶片受风能力降低，从而使叶片的空气力学性能下降，影响风力发电效率；另一方面，随着冰层的增厚，叶片的重量增加，加大发电机组的负荷，增加了发电机组的机械磨损，影响发电机组的寿命和安全。

目前消除叶片结冰常用的方法，是在叶片结冰到一定程度时停机除冰，其除冰方法：一是等待气温上升自然除冰；二是人工敲打除冰。应用上述方法不但影响发电机组的发电量，而且因敲打可能对发电机组造成损害。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有电热融冰装置的风力发电机转子叶片及其控制系统，以解决现有技术存在的影响发电机组的发电量，甚至可能损害叶片、发电机组等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的具有电热融冰装置的风力发电机转子叶片的技术方案为：包括叶片本体，所述叶片本体包括内表面和外表面，所述叶片本体的内表面包围形成所述叶片本体的空腔体，其特征在于，所述叶片本体的外表面、内表面上和/或夹层结构中设有用于将电能转换为热能从而熔化所述叶片本体上结冰的电热融冰装置。

根据上述融冰装置的一种优选实施方式，其中，所述电热融冰装置呈片状，且所述电热融冰装置贴附于所述叶片本体的外表面、内表面或夹置于所述叶片本体的夹层结构中。

根据上述融冰装置的一种优选实施方式，其中，所述电热融冰装置呈片状，所述电热融冰装置包括保温层、电热元件和绝缘散热层，所述电热元件安装于所述保温层上，所述绝缘散热层包覆于所述电热元件上。

根据上述融冰装置的一种优选实施方式，其中，所述保温层为石棉纤维层或玻璃纤维层，所述电热元件为包括锌白铜低温软丝、镍铬合金电热丝或铁铬铝合金电热丝的电热芯片，所述绝缘散热层为PVC工程塑料，其中，所述保温层的厚度为1-1.5mm，所述电热芯片的厚度为2-4mm。

根据上述融冰装置的一种优选实施方式，其中，所述电热融冰装置根据所述叶片本体表面不同区域热量消耗不同而进行不同布置。

根据上述融冰装置的一种优选实施方式，其中，所述电热融冰装置为多个，多个所述电热融冰装置之间并联连接，并且对应于所述叶片本体的切风面和尾部的所述电热融冰装置的功率大于其余的所述电热融冰装置的功率。

根据上述融冰装置的一种优选实施方式，其中，多个所述电热融冰装置的表面大小均为500*1000mm，且多个所述电热融冰装置的发热功率分别为100w和200w，对应于所述叶片本体的切风面和尾部的所述电热融冰装置的发热功率为200w。

根据上述融冰装置的一种优选实施方式，其中，还包括用于控制所述电热融冰装置的控制系统，所述控制系统包括：

供电单元，用于获取电力；

开关单元，设在所述供电单元和所述电热融冰装置之间，用于控制所述供电单元向所述电热融冰装置的供电；以及

控制单元，与所述开关单元连接，用于在周围环境达到形成结冰、冻雨的条件时，控制所述开关单元导通，使所述供电单元向所述电热融冰装置供电。

根据上述融冰装置的一种优选实施方式，其中，所述供电单元包括：

至少两个金属环，用于安装在风力发电机转子轮毂上，其中两个所述金属环用于连接220V电源；

至少两个电刷，其中两个所述电刷连接于所述开关单元与接220V电源的所述金属环之间；

所述控制单元包括：

温控单元，与所述开关单元连接，用于检测所述具有电热融冰装置的风力发电机转子叶片的周围环境的温度、湿度，在周围环境达到形成结冰、冻雨的条件时，控制所述开关单元导通，使所述供电单元向所述电热融冰装置供电；

遥控单元，与所述开关单元无线连接，用于在周围环境达到形成结冰、冻雨的条件时，控制所述开关单元导通，使所述供电单元向所述电热融冰装置供电；和/或

手控单元，与所述开关单元连接，用于在周围环境达到形成结冰、冻雨的条件时，手动控制所述开关单元导通，使所述供电单元向所述电热融冰装置供电。