[发明专利]一种基于碳纤维导电发热的可除雪的风机叶片装置

说明书

本发明涉及一种基于碳纤维导电发热的可除雪的风机叶片装置及包含其的风力发电机组，所述风机叶片装置包括风机叶片(1)、蓄电池(4)、碳纤维发热束(2)太阳能电池板(10)、稳压装置(11)和固定安装件，所述固定安装件将碳纤维发热束(2)固定在风机叶片(1)的内壁上，所述碳纤维发热束(2)的首尾两端分别和蓄电池(4)连接，形成回路。所述太阳能电池板(10)通过稳压装置(11)和蓄电池(4)相连接。与现有技术相比，本发明解决了风机叶片覆雪和现有的风机叶片除冰效果差的问题，保证风机安全、稳定、高效的运行。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种基于碳纤维导电发热的可除雪的风机叶片装置及风力发电机组。

背景技术

面对人口日益增多的压力，人们越来越关注能源问题，风能、太阳能等新能源正在逐渐成为人们解决能源问题的重要方式，而且风力发电是当下新能源发电的主流趋势，运用技术成熟，安装地区广泛。

对于安装在寒冷地区的风力发电机组来说，风机叶片上覆霜、覆雪是影响风力发电机组安全运行的主要因素之一。当风机叶片上大量覆霜、覆雪时，风机的转速降低，从而导致风电机组的输出功率减少；而且当叶片上大量覆雪时，还会出现风机停转的情况，同时也存在风机叶片折断的可能性，进而影响电网系统的安全稳定运行。

目前，还没有成熟的风机叶片除雪技术，针对风机叶片上大量覆雪的风机发电组，工作人员只能采用停机处理。

发明内容

本发明的目的就是提供一种基于碳纤维导电发热的可除雪的风机叶片装置及风力发电机组，解决了风机叶片覆雪和现有的风机叶片除冰效果差的问题，保证风机安全、稳定、高效的运行。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种基于碳纤维导电发热的可除雪的风机叶片装置，所述风机叶片装置包括风机叶片、蓄电池、碳纤维发热束和固定安装件，所述固定安装件将碳纤维发热束固定在风机叶片的内壁上，所述碳纤维发热束的首尾两端分别和蓄电池连接，形成回路。

所述碳纤维发热束呈不闭合的环状沿风机叶片的边缘设置。

所述固定安装件采用扣环，安装简单方便。

所述扣环包括固定部和活动部，所述固定部位于碳纤维发热束的外侧，所述活动部位于碳纤维发热束的内侧。可减少碳纤维发热束掉落的风险。

所述碳纤维发热束包括内芯、一次绝缘层和二次绝缘层，所述一次外绝缘层涂覆在内芯的外表面上，所述二次绝缘层涂覆在一次绝缘层的外表面上。两层绝缘层可避免内芯发生短路的情况。

所述内芯由多条碳纤维发热丝整合而成。其优点有高强度、高模量、耐高温、耐磨、抗疲劳、抗蠕变、导电和导热等优异性能。它可减轻构件重量，从而提高了构件技术性能，且通电后升温迅速。

所述一次绝缘层采用铁氟龙涂覆得到。

所述蓄电池采用铅酸免维护蓄电池，可提供方向不变的电场，作用是使碳纤维发热束中的大量微晶体，即碳晶分子团，在电场的作用下，进行“布朗运动”，碳晶分子团之间相互，摩擦和碰撞，产生大量热能，从而实现“电能-热能”的转换。碳纤维发热束的表面与紧贴碳纤维发热束的物体或空气形成温差，这样，就会把碳纤维发热束中产生的热量传递给风机叶片，而且该蓄电池为独立电源，能够避免受外界断电的影响。

所述风机叶片为空心玻璃钢叶片。

所述碳纤维发热束和蓄电池之间设有一号导线，所述一号导线上设有开关按钮，在风机叶片上不覆雪、覆冰和覆霜时，即可断开整个回路，避免能源浪费。

所述风机叶片装置还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板和蓄电池之间设有二号导线进行连接并形成回路，所述太阳能电池板可持续为蓄电池进行供电。