CN206681920U - 一种能防止结冰的风力发电机组风轮叶片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能防止结冰的风力发电机组风轮叶片,包括叶片本体，所述叶片本体的表面覆盖有内防冰膜，所述内防冰膜的表面覆盖有外防冰膜，所述外防冰膜为弹性膜，所述外防冰膜与内防冰膜之间的空间由隔膜分隔成为多个存储腔，每个存储腔内设置有液体甲醇，所述外防冰膜的外表面为粗糙面，内表面在外部大气压力的作用下贴紧液体甲醇的表面。本风轮叶片，仅仅利用甲醇的物理性质进行防冰，不需要消耗额外的能量，运行成本低，且具有良好的防冰效果，有利于提高叶轮的使用寿命和发电效率。

Description

一种能防止结冰的风力发电机组风轮叶片

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备领域，具体涉及一种能防止结冰的风力发电机组风轮叶片。

背景技术

风能是非常重要且储量巨大的安全、洁净能源，风力发电是风能利用的主要形式。我国的风力资源主要分布在冰天雪地的三北（东北、西北、华北）地区及湿气非常大的沿海地带，环境极其恶劣。当风力发电机组安装在这些地区时，风电叶片在摄氏零度以及零度以下低温条件下运行时，如遇潮湿空气、雨水、冰雪特别是遇到过冷却水滴时，会发生冰冻现象。风力机叶片的结冰问题是影响其安全可靠性的主要因素之一。风电叶片覆冰后，对叶片表面结构、平衡、自重等造成影响，会导致风力机叶片的翼型发生变化，影响风力机的空气动力学性能，进而影响叶片的使用寿命，直接威胁到机组的安全和效率。目前，一般是采用在叶片表面涂覆防冰涂料或者利用电加热的方式防冰除冰，防冰涂料的防冰效果差，且涂料容易脱落；电加热除冰技术请参照申请号为201110283973.7的发明专利，其提供了一种防结冰的风力发电机叶片，包括加热系统、控制系统、电源和叶片；所述控制系统控制电源的开启和关闭；所述加热系统主要包括叶片上的导电体和发热涂层；所述叶片上覆盖有绝缘层，所述导电体布置于绝缘层上，发热涂层覆盖于导电体及绝缘层上，所述发热涂层表面又由绝缘层覆盖。所述导电体可选择铜、银、银铝合金等具有导电性能的物质，其形状可为金属箔或导线等。加热系统、控制系统等需要额外的电源驱动，增加了制造和实施成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能防止结冰的风力发电机组风轮叶片，不需要额外的动力源，降低制造和实施成本，且具有较好的防冰效果。

本实用新型的目的是这样实现的：一种能防止结冰的风力发电机组风轮叶片,包括叶片本体，

所述叶片本体的表面覆盖有内防冰膜，所述内防冰膜的表面覆盖有外防冰膜，所述外防冰膜为弹性膜，所述外防冰膜与内防冰膜之间的空间由隔膜分隔成为多个存储腔，每个存储腔内设置有液体甲醇，所述外防冰膜的外表面为粗糙面，内表面在外部大气压力的作用下贴紧液体甲醇的表面。

进一步地，所述外防冰膜外表面的粗糙度为100μm。

进一步地，所述内防冰膜粘接于叶片本体的表面。

进一步地，所述液体甲醇的液面高度为隔膜高度的四分之三。

本实用新型的有益效果是：液体甲醇的热膨胀系数高，当外界的温度降低，空气中的水分附着在外防冰膜外表面并出现结冰现象时，液体甲醇的温度降低，体积减小，外防冰膜在外界大气压的挤压作用下收缩，由于外防冰膜为弹性膜，外防冰膜受压时表面的形状产生变化，使冰层裂开破碎而自动掉落。本风轮叶片，仅仅利用甲醇的物理性质进行防冰，不需要消耗额外的能量，运行成本低，且具有良好的防冰效果，有利于提高叶轮的使用寿命和发电效率。

附图说明

图1是本实用新型的局部剖视示意图。

附图标记：1—叶片本体；2—内防冰膜；3—外防冰膜；4—隔膜；5—存储腔；6—液体甲醇。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型的一种能防止结冰的风力发电机组风轮叶片,包括叶片本体1，所述叶片本体1的表面覆盖有内防冰膜2，所述内防冰膜2的表面覆盖有外防冰膜3，所述外防冰膜3为弹性膜，所述外防冰膜3与内防冰膜2之间的空间由隔膜4分隔成为多个存储腔5，每个存储腔5内设置有液体甲醇6，所述外防冰膜3的外表面为粗糙面，在其膨胀时更容易挤压冰层使冰层破碎，减小冰层的附着强度。外防冰膜3内表面在外部大气压力的作用下贴紧液体甲醇6的表面，即液体甲醇6不装满整个存储腔5，其高度为隔膜4高度的四分之三左右即可，并将存储腔5内的空气抽出形成负压，使外防冰膜3始终贴紧液体甲醇6的液面。所述内防冰膜2粘接于叶片本体1的表面，方便安装和更换。

在使用的过程中，当外界的温度降低至零度以下时并始终位于零度以下时，空气中分水分附着在外防冰膜3上并开始结冰，当温度继续降低时，液体甲醇6的温度也降低，且液体甲醇6的体积减小，外防冰膜3在外部大气压的作用下向内收缩，表面面积减小，冰层被挤压破碎，冰粒自动掉落。当温度升高时，液体甲醇6的温度也升高，体积增加，挤压外防冰膜3使其向外膨胀，将表面的冰层挤破。由于外界温度随时变化，液体甲醇6随着温度的变化而不断地膨胀或者收缩，使外防冰膜3不断地向外膨胀或向内收缩，其表面面积不断地变化，将冰层不断地挤破，从而避免冰层的厚度持续增加而影响叶片的运行。本风轮叶片，仅仅利用甲醇的物理性质进行防冰，不需要消耗额外的能量，运行成本低，且具有良好的防冰效果，有利于提高叶轮的使用寿命和发电效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种能防止结冰的风力发电机组风轮叶片,包括叶片本体（1），其特征在于：所述叶片本体（1）的表面覆盖有内防冰膜（2），所述内防冰膜（2）的表面覆盖有外防冰膜（3），所述外防冰膜（3）为弹性膜，所述外防冰膜（3）与内防冰膜（2）之间的空间由隔膜（4）分隔成为多个存储腔（5），每个存储腔（5）内设置有液体甲醇（6），所述外防冰膜（3）的外表面为粗糙面，内表面在外部大气压力的作用下贴紧液体甲醇（6）的液面。

2.根据权利要求1所述的一种能防止结冰的风力发电机组风轮叶片，其特征在于：所述外防冰膜（3）外表面的粗糙度为100μm。

3.根据权利要求1所述的一种能防止结冰的风力发电机组风轮叶片，其特征在于：所述内防冰膜（2）粘接于叶片本体（1）的表面。

4.根据权利要求1所述的一种能防止结冰的风力发电机组风轮叶片，其特征在于：所述液体甲醇（6）的液面高度为隔膜（4）高度的四分之三。