一種可自動去除覆冰的風力發(fā)電機葉片的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可自動去除覆冰的風力發(fā)電機葉片，包括風力葉片本體和控制單元，風力葉片本體的迎風面的外側(cè)覆蓋有通過澆筑形成的導電發(fā)熱膠層，導電發(fā)熱膠層上沿風力葉片本體的長度方向間隔設有若干個絕緣板，將導電發(fā)熱膠層分為若干個導電膠單元，任意一個導電膠單元的兩端伸出有與電源設備連接的接線柱，風力葉片本體的其他側(cè)面上覆蓋有通過澆筑的玻璃鋼層，玻璃鋼層與導電發(fā)熱膠層密封連接，控制單元控制電源設備開啟帶動導電發(fā)熱膠層通電發(fā)熱除冰。本實用新型，在風力葉片本體的迎風面的外側(cè)覆蓋有導電發(fā)熱膠層，當控制單元控制電源設備接通時，導電發(fā)熱膠層發(fā)熱，使得風力葉片本體的迎風面溫度升高，覆冰主動融化除去，結(jié)構簡單，成本低。
【專利說明】
一種可自動去除覆冰的風力發(fā)電機葉片
技術領域
[0001]本實用新型涉及風力發(fā)電機葉片，具體涉及一種可自動去除覆冰的風力發(fā)電機葉片。
【背景技術】
[0002]世界風能資源豐富，是一種取之不盡、用之不歇的可再生能源。目前全球每年的風能大約相當于每年耗煤能量的1000倍以上，也大于固體燃料和液體燃料能量的總和。風能作為可以再生的綠色能源，如果能有效利用必將成為未來世界能源結(jié)構的一個重要組成部分。目前能夠?qū)L力資源轉(zhuǎn)為電能的一個很重要的設備是風力發(fā)電機，但現(xiàn)有的風力發(fā)電機面臨著一個巨大的難題，即葉片覆冰。尤其是在天氣寒冷的北方或者濕氣大的沿海地區(qū)，風機葉片在工作時極其容易覆冰，但風能資源往往主要分布在這些地方。因此，葉片覆冰問題已成為制約易覆冰地區(qū)風能發(fā)展的一個重要因素。風機葉片覆冰存在很大的危害:
[0003]風機葉片覆冰后，在重力和葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機械力的作用下，這些冰很容易從葉片上脫離，風機葉片繼續(xù)旋轉(zhuǎn)中，飛冰可能會被拋出數(shù)百米遠，損害到建筑物和車輛，甚至會傷害到風場的工作人員或者普通公眾，造成安全隱患；
[0004]風機葉片覆冰后，覆冰的不平衡對葉片表面結(jié)構、平衡、自重以及空氣動力學輪廓造成影響，葉片表面的大量覆冰會引起風機的附加載荷與額外的振動，從而降低其使用壽命，在極端情況下，積冰甚至會造成葉片折斷、風機局部破損或整體坍塌；
[0005]風機葉片覆冰后，會影響風電場的發(fā)電量。國外有研究表明，風機葉片掛冰運轉(zhuǎn)，風機的發(fā)電量會減少1 % —20 %，風電場運行和維護的成本大幅上升。
[0006]針對這些問題，目前葉片覆冰的常用解決方法為:
[0007]1、采取停機解凍處理:此方法費時費力，極大降低風機的利用率和經(jīng)濟效能，影響電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
[0008]2、表面涂層被動防冰:此方法只能延緩覆冰，不能完全防冰，且經(jīng)過日曬雨淋表面涂層容易脫落、破損而失效。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型所要解決的技術問題是現(xiàn)有的風機葉片存在在解決覆冰問題時影響利用率、影響安全穩(wěn)定性及易導致表面涂層脫落失效的問題。
[0010]為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是提供一種可自動去除覆冰的風力發(fā)電機葉片，包括風力葉片本體和控制單元，所述風力葉片本體的迎風面的外側(cè)覆蓋有通過澆筑形成的導電發(fā)熱膠層，所述導電發(fā)熱膠層上沿所述風力葉片本體的長度方向間隔設有若干個絕緣板，將所述導電發(fā)熱膠層分為若干個導電膠單元，任意一個所述導電膠單元的兩端伸出有與電源設備連接的接線柱，
[0011]所述風力葉片本體的其他側(cè)面上覆蓋有通過澆筑的玻璃鋼層，所述玻璃鋼層與所述導電發(fā)熱膠層密封連接，所述控制單元控制所述電源設備開啟帶動所述導電發(fā)熱膠層通電發(fā)熱除冰。
[0012]在上述方案中，所述導電發(fā)熱膠層采用環(huán)氧復合材料，所述環(huán)氧復合材料由環(huán)氧樹脂、固化劑、催化劑和導電碳黑混合加工而成。
[0013]在上述方案中，所述玻璃鋼層采用環(huán)氧樹脂材料并散設纖維布。
[0014]在上述方案中，所述導電膠單元的兩端分別嵌壓有銅彎板，所述接線柱預埋至所述導電發(fā)熱膠層并通過所述銅彎板穿出。
[0015]在上述方案中，所述絕緣板采用尼龍或者塑料。
[0016]在上述方案中，所述導電發(fā)熱膠層的厚度為8?12毫米。
[0017]本實用新型，在風力葉片本體的迎風面的外側(cè)覆蓋有導電發(fā)熱膠層，當控制單元控制電源設備接通時，導電發(fā)熱膠層發(fā)熱，使得風力葉片本體的迎風面溫度升高，覆冰主動融化除去，結(jié)構簡單，成本低，安全性高。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結(jié)構不意圖；
[0019]圖2為本實用新型的側(cè)面圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型做出詳細的說明。
[0021]如圖1、圖2所示，本實用新型提供了一種可自動去除覆冰的風力發(fā)電機葉片，包括風力葉片本體10和控制單元，風力葉片本體10的迎風面的外側(cè)覆蓋有導電發(fā)熱膠層20，導電發(fā)熱膠層20能夠在通電的狀態(tài)下能夠自動發(fā)熱，產(chǎn)生熱量，使得覆蓋在上面的冰層自動化掉。
[0022]導電發(fā)熱膠層20通過澆筑方式形成，優(yōu)選的，導電發(fā)熱膠層20采用環(huán)氧復合材料，環(huán)氧復合材料由環(huán)氧樹脂、固化劑、催化劑和導電碳黑混合加工而成，其中環(huán)氧樹脂為40%?50 %，固化劑為35 %?45 %，催化劑為0.1 %?0.3 %，導電碳黑為4.0 %?8.0 %，這個比例是按每平方米0.7KW左右的電功率配置。在支配過程中將以上材料置入攪拌器中進行攪拌，一般攪拌25分鐘左右即可。之后對這種復合材料進行測試，在測試過程中分別將不同的導電碳黑按不同的重量百分比加入到配方量的環(huán)氧樹脂中去，并攪拌混勻，除去氣泡后鑄成4mm厚的試片，進行測試。為了滿足電導性，試驗采用了不同的碳黑含量來調(diào)整復合材料的電阻率，找出其含量、結(jié)構、粒度等對材料電阻率的影響，通過反復試驗與計算得出了電性能符合要求的導電環(huán)氧復合材料。
[0023]更加優(yōu)選的，導電發(fā)熱膠層20的厚度為8?12毫米，經(jīng)過大量測試，其產(chǎn)生的熱量能夠在短時間內(nèi)將覆蓋在風力葉片本體10上的冰融化去掉，不會影響風力葉片本體10的正常發(fā)電或其他動作。
[0024]導電發(fā)熱膠層20上沿風力葉片本體10的長度方向間隔設有若干個絕緣板22，將導電發(fā)熱膠層20分為若干個導電膠單元21，任意一個導電膠單元21的兩端伸出有接線柱23，接線柱23與電源設備連接，控制單元能夠控制電源設備的開啟來實現(xiàn)導電發(fā)熱膠層20通電發(fā)熱，進而實現(xiàn)通過熱量融化除冰。采用通過絕緣板22這種方式的分割使得每個導電膠單元21都能夠通過接線柱23連接電源設備，進行單獨加熱，增加受熱的均勻性。絕緣板22采用尼龍或者塑料材質(zhì)，絕緣效果好，保證相鄰的導電膠單元21之間互不干擾。如果在使用過程中需要對風力葉片本體10的局部進行加熱，可以通過控制單元控制單獨開啟其中一個或相關的導電膠單元21進行受熱，節(jié)省電量，靈活方便。
[0025]導電膠單元21的兩端分別嵌壓有銅彎板24，接線柱23預埋至導電發(fā)熱膠層20內(nèi)并通過所銅彎板24穿出，銅彎板24導電效果良好。
[0026]風力葉片本體10的其他側(cè)面上覆蓋有玻璃鋼層30，玻璃鋼層30與導電發(fā)熱膠層20密封連接，玻璃鋼層30通過正常澆筑的方式澆筑，為目前現(xiàn)有的技術，不再具體介紹。玻璃鋼層30采用環(huán)氧樹脂材料并按照傳統(tǒng)方式散設纖維布。
[0027]本實用新型，在風力葉片本體的迎風面的外側(cè)覆蓋有導電發(fā)熱膠層，當控制單元控制電源設備接通時，導電發(fā)熱膠層發(fā)熱，使得風力葉片本體的迎風面溫度升高，覆冰主動融化除去，結(jié)構簡單，成本低，安全性高。
[0028]本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人應該得知在本實用新型的啟示下作出的結(jié)構變化，凡是與本實用新型具有相同或相近的技術方案，均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種可自動去除覆冰的風力發(fā)電機葉片，包括風力葉片本體和控制單元，其特征在于，所述風力葉片本體的迎風面的外側(cè)覆蓋有通過澆筑形成的導電發(fā)熱膠層，所述導電發(fā)熱膠層上沿所述風力葉片本體的長度方向間隔設有若干個絕緣板，將所述導電發(fā)熱膠層分為若干個導電膠單元，任意一個所述導電膠單元的兩端伸出有與電源設備連接的接線柱， 所述風力葉片本體的其他側(cè)面上覆蓋有通過澆筑的玻璃鋼層，所述玻璃鋼層與所述導電發(fā)熱膠層密封連接，所述控制單元控制所述電源設備開啟帶動所述導電發(fā)熱膠層通電發(fā)熱除冰。2.如權利要求1所述的一種可自動去除覆冰的風力發(fā)電機葉片，其特征在于，所述導電發(fā)熱膠層采用環(huán)氧復合材料。3.如權利要求1所述的一種可自動去除覆冰的風力發(fā)電機葉片，其特征在于，所述玻璃鋼層采用環(huán)氧樹脂材料。4.如權利要求1所述的一種可自動去除覆冰的風力發(fā)電機葉片，其特征在于，所述導電膠單元的兩端分別嵌壓有銅彎板，所述接線柱預埋至所述導電發(fā)熱膠層并通過所述銅彎板穿出。5.如權利要求1所述的一種可自動去除覆冰的風力發(fā)電機葉片，其特征在于，所述絕緣板采用尼龍或者塑料。6.如權利要求1所述的一種可自動去除覆冰的風力發(fā)電機葉片，其特征在于，所述導電發(fā)熱膠層的厚度為8?12毫米。
【文檔編號】F03D80/40GK205478128SQ201620199822
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月15日
【發(fā)明人】戴宇晨
【申請人】戴宇晨