一种风力发电机组叶片除冰系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107605670A(43)申请公布日2018.01.19(21)申请号201711013284.8B29C70/88(2006.01)(22)申请日2017.10.26B29L31/08(2006.01)(71)申请人国电联合动力技术（保定）有限公司地址071051河北省保定市高新技术开发区风能街88号(72)发明人宁慧森刘广王艳辉王洪斌姜宏业常明赵亚男(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人郑娟娟(51)Int.Cl.F03D80/40(2016.01)F03D80/60(2016.01)B29C70/44(2006.01)B29C70/70(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种风力发电机组叶片除冰系统(57)摘要本发明涉及一种风力发电机组叶片除冰系统，其加热源为碳纤维加热电缆，加热源位于叶片前缘内腔，碳纤维电缆与叶片前缘壳体固定方式为真空灌注或湿法袋压成型工艺。根据叶片除冰所需温度，设计一定长度的碳纤维加热电缆，在叶片前缘所需加热位置，按照一定间距进行线缆铺设。同时将碳纤维加热电缆两端子进行预留，以便后期与电源线进行连接。该系统铺设工艺简单、生产成本低、可在不规则叶片内腔表面进行铺设；加热效率高，升温迅速、安全可靠、温度控制仅通过设定电缆长度就可以进行精确控温，避免了其他方式电加热控温失效而造成叶片玻璃钢材料损伤。CN107605670ACN107605670A权利要求书1/1页1.一种风力发电机组叶片除冰系统，其特征在于，所述叶片除冰系统包括：若干加热单元，电源线，电源控制系统；其中，所述叶片除冰系统布置于易结冰位置的叶片前缘内腔处，加热区域为叶片前缘分型线两侧且平均分布；所述加热单元由碳纤维加热线缆构成，碳纤维加热线缆根据叶片加热除冰所需温度将其设计成10m-50m长度，线缆间距为30-100mm范围内，每根碳纤维加热线缆为一个加热单元；每个加热单元的碳纤维加热线缆两端子与所述电源线连接，且每个单元之间为并联方式，所述电源线最终与所述电源控制系统连接，每个加热单元相邻加热区域的拼接位置预留20-50mm间隔；所述电源线与每个加热单元的两个端子的连接点外部采用耐高温绝缘胶布进行密封，所述电源线采用与碳纤维加热线缆和叶片前缘内腔相同固定方式固定，即湿法袋压或真空灌注方式进行固定。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片除冰系统，其特征在于，所述碳纤维加热线缆采用非金属材料碳为原材料，其外绝缘保护层选用铁氟龙和PVC材料分层组合而成。3.一种如权利要求1或2所述的风力发电机组叶片除冰系统的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：(1)将碳纤维加热线缆固定在叶片前缘内腔；(2)将电源线固定在叶片前缘内腔；(3)加热单元的碳纤维加热线缆两端子与电源线连接，且每个加热单元之间为并联方式，连接点外部采用耐高温绝缘胶布进行密封，电源线最终与电源控制系统连接；(4)以真空导注方式制得风力发电机组叶片。4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：在叶片结构层铺结束后，将碳纤维加热线缆固定于前缘玻纤布表面，可采用棉线缝制形式进行，采用热熔胶将加热线缆固定在叶片腔体内侧，再采用两层宽度超过加热线缆布置区域面积的双轴向玻纤进行湿法袋压，同时将加热线缆连接电源线的两端子漏出，并采用袋膜包裹形式进行密封，防止其端子被树脂覆盖。5.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：在叶片结构层铺结束后，将碳纤维加热线缆固定于前缘玻纤布表面，可采用棉线缝制形式进行，将加热线缆连接电源线的两端子漏出，并采用袋膜包裹形式进行密封，防止其端子被树脂覆盖。6.如权利要求4或5所述的制造方法，其特征在于，步骤(2)将电源线固定在叶片前缘内腔的固定方式和步骤(1)将碳纤维加热线缆固定在叶片前缘内腔的固定方式相同。2CN107605670A说明书1/5页一种风力发电机组叶片除冰系统技术领域[0001]本发明涉及一种风力发电机组叶片除冰系统，具体是一种能对风场运行叶片进行加热防止其表面出现冰冻的加热系统，属于风力发电技术领域。背景技术[0002]我国中、南部地区风力资源丰富，市场需求强劲，风电发展潜力很大。中国国家能源局“十二五”风电项目中，云、贵、湘、鄂、江、浙等省的风电项目容量巨大，然而这些区域冬季温度低、湿度高、多冻雨、雾凇天气，风电机组普遍面临冰冻问题。除中国外，冰冻气候在世界范围内也分布广泛，北欧、中欧、北美、亚洲北部等国家和地区的一些风场也面临冰冻问题。冰冻气候下，风电机组所有的外露表面都会覆冰，其中叶片是覆冰的重点区域，造成风机停机、结构部件疲劳损伤加剧、寿命缩短、落冰伤