[发明专利]一种用于风电叶片除冰的系统与方法

说明书

本发明公开了一种用于风电叶片除冰的系统与方法，该系统包括无人机本体、融冰喷洒装置和除冰清洗喷淋装置，融冰喷洒装置和除冰清洗喷淋装置均设置在无人机本体的下部，融冰喷洒装置中携带有氧化钙粉末，能够喷出氧化钙粉末，除冰清洗装置中储存有清洗液，能够喷出清洗剂，通过两种材料的配合，完成风电叶片的清洗。本发明利用无人机可灵活操作性，保证无人机与风电叶片之前安全飞行距离，配合融冰剂的使用，为下一步彻底除冰清洗节约时间减少用量；最后喷洒除冰清洗剂，该清洗剂采用少量有机成分，不会对环境造成二次污染，对于风电叶片表面的冰层和污渍有较强的去除能力，可降低对风电叶片表层腐蚀的影响。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种用于风电叶片除冰的系统与方法。

背景技术

风力发电机组通常位于高山或边疆等易凝冻地区，由于这些地区常年平均温度较低，室外温度低于零度的情况较为普遍，使得风力发电机组的叶片表面极易结冰，叶片表面一旦发生结冰的情况，不仅影响叶片的气动性能降低机组发电效率，尤其在覆冰严重的区域会造成约20％～50％的发电量损失，同时还会影响叶片的使用寿命，对运行机组和人员带来不良影响。

目前常见的叶片防冰/除冰技术包括：热力除冰、机械除冰、液体除冰等。热力除冰通常有内部设置空腔通入热溶液的方式、在叶片内部布置电阻丝。叶片内部设置空腔的方式会造成风电叶片应力集中，且该方式并不能完全去除叶片的冰层；叶片内部布置电阻丝的方式工艺复杂，成本高，且电阻丝加热性能无法保障。热力除冰技术的缺点是能耗相对较高，需额外引入加热器消耗电能，降低风力发电效率。机械除冰是用力学方法把结冰层破碎，再使碎冰在叶片表面被气流冲击而滑落，或者利用叶片旋转时的离心力或叶片微震的形式去除冰层。但该方式需要在风力发电机组建成初始就固定安装在每个叶片上，使用时间较长后导致设备失灵维修困难，且长时间运行时，会有齿根折断的风险。液体除冰主要是将除冰剂喷洒至叶片表面，以使风电叶片表面的结冰点降低或改变叶片表面与冰层的附着力，但现有的除冰剂会对环境造成二次污染，腐蚀叶片表面涂层，不可大面积喷涂在叶片表面。因此如何提供一种操作便捷，使用灵活，成本低，对风电叶片无腐蚀影响，不会对周围环境造成二次污染，除冰效率高的方法是风电叶片除冰技术领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于风电叶片除冰的系统与方法，采用环保除冰剂，将相应的除冰模块搭载无人机，通过远程遥控无人机，可快速高效去除风电叶片表面冰层，对风电叶片无腐蚀影响，不会对周围环境造成二次污染，操作灵活便捷。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于风电叶片除冰的系统，包括无人机，所述无人机包括无人机主体结构，所述无人机主体结构连接有六个折叠机臂，每一个折叠机臂的外端上设置有螺旋桨；所述无人机主体结构中设置有定位单元和飞控单元，所述折叠机臂的下方连接有红外摄像头；

所述无人机主体结构的下部设置有下部支撑箱，所述下部支撑箱中设置有除冰清洗装置和融冰喷洒装置，所述除冰清洗装置在融冰喷洒装置的上方；所述下部支撑箱的前壁面中插入有可调节喷杆，所述可调节喷杆的前方设置舵机；所述舵机上设置有喷头和喷嘴；

所述除冰清洗装置包括清洗液储存箱，清洗储存箱中设置有柱塞泵，所述柱塞泵的出口端连接有除冰清洗剂管路，部分的除冰清洗剂管路设置在可调节喷杆中，所述除冰清洗剂管路的前端和喷头连接；所述清洗液储存箱中放置有除冰清洗剂；

所述融冰喷洒装置包括氧化钙粉末储存箱，所述氧化钙粉末储存箱的下端连接有进料漏斗，所述进料漏斗的出口连接有螺旋传送轴的入口，所述螺旋传送轴的动力输入轴连接有电机，所述螺旋传送轴的出口连接有氧化钙粉末管路，部分的氧化钙粉末管路设置在可调节喷杆中，所述氧化钙粉末管路的前端和喷嘴连接，所述氧化钙粉末储存箱中放置有氧化钙粉末。

本发明的进一步改进在于：

优选的，所述氧化钙粉末管路和除冰清洗剂管路的材质均为螺旋硅胶管。