DE102010051295A1 - Rotor blade for wind energy plant utilized in cold regions, has heating device for heating air stream from fan unit and arranged separately from fan unit in blade tip-side portion of middle channel - Google Patents

Rotor blade for wind energy plant utilized in cold regions, has heating device for heating air stream from fan unit and arranged separately from fan unit in blade tip-side portion of middle channel Download PDF

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Abstract

The blade (10) has two partition walls (18, 20) forming an open middle channel (16) and an open protruding edge channel (28) at its corresponding ends. The channels stand in connection with each other at its ends. A fan unit (30) produces an air stream (40) through the middle channel, where the air stream passes through a heating device (38). The device heats the air stream and is arranged separately from the fan unit in a blade tip-side portion (14) of the middle channel, where cross-section of the tip-side portion is tapered with respect to cross-section of middle channel in a blade root.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rotorblatt für eine Windenergieanlage.The present invention relates to a rotor blade for a wind turbine.

Windenergieanlagen werden zunehmend auch in kalten Regionen betrieben. Aufgrund des Zusammenspiels verschiedener Umweltbedingungen, wie beispielsweise Luftfeuchte und Temperatur, besteht die Gefahr, dass eine Vereisung an den Rotorblättern auftritt. Da das Rotorblatt von der Nasenkante her umströmt wird, setzt die Vereisung eines Rotorblatts stets zuerst an der Nasenkante ein. Beim Eisansatz an dem Rotorblatt entsteht ein erhöhtes Gewicht und eine Veränderung des aerodynamischen Profils, was sich insgesamt als Unwucht an den drehenden Bauteilen der Windenergieanlage bemerkbar macht. Dies kann zur Abschaltung und somit zum Ertragsausfall der Windenergieanlage führen. Es besteht daher das Bedürfnis, die Rotorblätter einer Windenergieanlage zu enteisen.Wind turbines are increasingly being operated in cold regions. Due to the interaction of various environmental conditions, such as humidity and temperature, there is a risk that icing on the rotor blades occurs. Since the rotor blade is flowed around from the edge of the nose, the icing of a rotor blade always starts first at the nose edge. The ice accumulation on the rotor blade results in an increased weight and a change in the aerodynamic profile, which makes a total of imbalance on the rotating components of the wind turbine noticeable. This can lead to the shutdown and thus to the yield loss of the wind turbine. There is therefore a need to defrost the rotor blades of a wind turbine.

Aus EP 0 842 360 B1 ist ein Enteisen eines Rotorblatts einer Windenergieanlage bekannt. Hierbei wird ein erwärmtes Wärmeträgermedium, in der Regel Luft, nach Durchströmen eines blattnasenkantenseitigen Hohlraumes mit entsprechender Wärmeabgabe an Bereiche der Blattwand in einen blatthinterkantenseitigen Hohlraum gelenkt und daraus abgeleitet. Ebenfalls ist aus EP 0 842 360 B1 ein Windenergieanlagen-Rotorblatt mit kommunizierenden Hohlräumen bekannt, die durch eine in Richtung der Rotorblattlängsachse verlaufende Trennwand voneinander getrennt sind und die eine Verbindung aufweisen, um einen Strom des Wärmeträgermediums auszutauschen.Out EP 0 842 360 B1 is a defrosting of a rotor blade of a wind turbine known. In this case, a heated heat transfer medium, usually air, after flowing through a sheet nose edge side cavity with appropriate heat transfer to areas of the blade wall is directed into a leaf rear edge side cavity and derived therefrom. Also known from EP 0 842 360 B1 is a wind energy turbine rotor blade with communicating cavities which are separated from one another by a partition wall extending in the direction of the rotor blade longitudinal axis and which have a connection in order to exchange a flow of the heat transfer medium.

Aus DE 196 21 485 A1 ist ein Enteisungsverfahren für eine Windenergieanlage bekannt, bei dem gut wärmeleitende Materialien in das Rotorblattmaterial zur besseren Wärmeleitung eingearbeitet sind. Die Enteisung des Rotorblatts erfolgt, indem über die Blattwurzel nasenkantenseitig erwärmte Luft in das Rotorblatt eingeführt wird, die teilweise an der Blattspitze austritt und teilweise über eine rotorblatthinterkantenseitige Kammer zur Blattwurzel zurückgeführt wird.Out DE 196 21 485 A1 is a de-icing process for a wind turbine known in which good heat conducting materials are incorporated into the rotor blade material for better heat conduction. The de-icing of the rotor blade is carried out by nasenkantenel on the blade root heated air is introduced into the rotor blade, which emerges partly at the blade tip and is partially returned to the blade root via a rotor blade rear edge side chamber.

Aus EP 1 375 913 A1 ist eine Windenergieanlage bekannt, bei der von dem in dem Maschinenhaus befindlichen Generator erwärmte Luft wurzelseitig in das Rotorblatt eingeblasen wird und in eine nasenkantenseitig vorgesehene Kammer übertritt, um über die Rotorblattwurzel an der Rotornabe auszutreten.Out EP 1 375 913 A1 a wind energy plant is known in which heated by the generator located in the engine house air is injected into the rotor blade side roots and in a nasenkantenseitig provided chamber to exit via the rotor blade root on the rotor hub.

Aus DE 10 2005 034 131 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Enteisen von Rotorblättern bekannt. Hierbei wird erwärmte Luft in einem nasenkantenseitig vorgesehenen Kanal zur Rotorblattspitze gefördert, um in einem den nasenkantenseitigen Kanal umschließenden Mantelkanal wieder zurückgeführt zu werden.Out DE 10 2005 034 131 A1 For example, a method and apparatus for deicing rotor blades is known. In this case, heated air is conveyed to the rotor blade tip in a channel provided on the side of the nose, in order to be returned again in a jacket channel enclosing the nose edge-side channel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rotorblatt bereitzustellen, das bei Eisansatz zuverlässig und schnell mit geringem Energieeinsatz enteist werden kann.The invention has for its object to provide a rotor blade that can be enteist reliably and quickly with low energy consumption in ice formation.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Rotorblatt mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention the object is achieved by a rotor blade having the features of claim 1. Advantageous embodiments form the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Rotorblatt ist für eine Windenergieanlage vorgesehen. Das Rotorblatt besitzt zwei sich in Längsrichtung des Rotorblatts erstreckende Trennwände, die einen an seinen Enden offenen Mittelkanal und einen an seinen Enden offenen Nasenkantenkanal bilden. Der Mittelkanal und der Nasenkantenkanal sind über blattspitzenseitig angeordnete Öffnungen und blattwurzelseitig vorgesehene Öffnungen miteinander verbunden. Ferner ist das erfindungsgemäße Rotorblatt mit einer Gebläseeinrichtung ausgestattet, die einen Luftstrom durch den Mittelkanal und den Nasenkantenkanal erzeugt. Der von der Gebläseeinrichtung erzeugte Luftstrom ist ein geschlossener Luftstrom, der in dem Rotorblatt über den Mittelkanal und den Nasenkantenkanal zirkuliert. Zur Erwärmung des Luftstroms ist eine Heizeinrichtung vorgesehen, die von dem zirkulierenden Luftstrom durchströmt oder umströmt wird, um diesen zu erwärmen.The rotor blade according to the invention is intended for a wind energy plant. The rotor blade has two partitions which extend in the longitudinal direction of the rotor blade and which form a central channel open at its ends and a nasal edge channel open at its ends. The central channel and the nasal edge channel are connected to one another via blade-tip-side openings and openings provided on the blade root side. Furthermore, the rotor blade according to the invention is equipped with a blower device which generates an air flow through the central channel and the nose edge channel. The airflow generated by the fan means is a closed airflow circulating in the rotor blade over the center channel and the nose edge channel. For heating the air flow, a heating device is provided which flows through or flows around the circulating air flow in order to heat it.

Erfindungsgemäß ist die Heizeinrichtung getrennt von der Gebläseeinrichtung in einem blattspitzenseitigen Abschnitt des Mittelkanals angeordnet, dessen Querschnitt gegenüber dem Querschnitt des Mittelkanals in der Blattwurzel verjüngt ist. Aufgrund der Geometrie des Rotorblatts, das aus aerodynamischen und mechanischen Gründen einen sich zur Blattspitze hin verjüngenden Gesamtquerschnitt besitzt, verjüngt sich auch der Querschnitt des in dem Innenraum des Rotorblatts verlaufenden Mittelkanals. Aus strömungstechnischen Gründen erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit der Luftmasse, die durch den Mittelkanal strömt, in dem Bereich des Mittelkanals mit einem verjüngten Querschnitt. Die Luftströmung durch den Mittelkanal besitzt aufgrund der sich verjüngenden Geometrie des Mittelkanals also im Bereich der Blattspitze eine größere Strömungsgeschwindigkeit als im Bereich der Blattwurzel. Durch die getrennte Anordnung der Heizeinrichtung von der Gebläseeinrichtung wird die Heizeinrichtung von der Luft mit einer größeren Strömungsgeschwindigkeit ange- oder umströmt, als in dem blattwurzelseitigen Abschnitt des Mittelkanals. Durch die größere Strömungsgeschwindigkeit kann besser Wärme von der Luft aufgenommen und durch den Mittelkanal transportiert werden.According to the invention, the heating device is arranged separately from the fan device in a blade tip-side section of the central channel, whose cross-section is tapered relative to the cross-section of the central channel in the blade root. Due to the geometry of the rotor blade, which, for aerodynamic and mechanical reasons, has an overall cross section tapering towards the blade tip, the cross section of the central channel running in the interior of the rotor blade also tapers. For flow reasons, the flow rate of the air mass flowing through the center channel increases in the region of the central channel with a tapered cross section. Due to the tapering geometry of the central channel, the air flow through the central channel therefore has a greater flow velocity in the region of the blade tip than in the region of the blade root. By the separate arrangement of the heater from the fan means, the heater is flown in or out of the air at a greater flow rate than in the blade root-side portion of the central channel. Due to the higher flow rate heat can be better absorbed by the air and transported through the central channel.

Die räumliche Trennung von Heizeinrichtung und Gebläse und die Anordnung mindestens einer Heizeinrichtung im Innenraum des Rotorblatts erlaubt eine gezielte und räumlich optimierte Aufheizung der das Rotorblatt durchströmenden Luft bei gleichzeitig geringeren Luftinnenraumtemperaturen. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Luft im Rotorblatt aufgrund des Materials des Rotorblatts nur in engen Temperaturgrenzen erwärmt werden kann. The spatial separation of the heater and blower and the arrangement of at least one heater in the interior of the rotor blade allows a targeted and spatially optimized heating of the air flowing through the rotor blade at the same time lower air inside temperatures. This is particularly advantageous because the air in the rotor blade can be heated only in tight temperature limits due to the material of the rotor blade.

In einer bevorzugten Ausgestaltung besitzt die Heizeinrichtung einen Abstand zur blattspitzenseitigen Öffnung des Mittelkanals, der kleiner ist als der Abstand zur blattwurzelseitigen Öffnung des Mittelkanals. Bevorzugt ist der Abstand der Heizeinrichtung zur blattwurzelseitigen Öffnung mindestens doppelt so groß wie der Abstand zur blattspitzenseitigen Öffnung des Mittelkanals. Indem die Heizeinrichtung in der bevorzugten Ausgestaltung weit in der Spitze des Rotorblatts angeordnet ist, kann sichergestellt werden, dass die Heizeinrichtung von dem Luftstrom im Rotorblatt mit einer großen Geschwindigkeit umströmt wird. Die Erwärmung der Luft erfolgt somit in der Nähe des Bereichs des Rotorblatts, in dem die Wärme zum Enteisen benötigt wird. Dadurch können Wärmeverluste durch lange Strömungswege reduziert werden.In a preferred embodiment, the heating device has a distance to the blade tip side opening of the central channel, which is smaller than the distance to the blade root side opening of the central channel. Preferably, the distance of the heater to the leaf root side opening is at least twice as large as the distance to the blade tip side opening of the central channel. By the heater is arranged in the preferred embodiment far in the tip of the rotor blade, it can be ensured that the heater is flowed around by the air flow in the rotor blade at a high speed. The heating of the air thus takes place in the vicinity of the area of the rotor blade, in which the heat is required for defrosting. As a result, heat losses can be reduced by long flow paths.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind mehrere voneinander beabstandete Heizeinrichtungen in dem Mittelkanal vorgesehen. Die mehreren Heizeinrichtungen sind dabei zweckmäßigerweise derart angeordnet, dass mindestens eine der Heizeinrichtungen in dem blattspitzenseitigen Abschnitt des Mittelkanals angeordnet ist. Durch die Verwendung von mehreren Heizeinrichtungen in dem Mittelkanal ist es möglich, die von dem Luftstrom über die Rotorblattwände an das Rotorblatt abgegebene Wärmemenge zu ersetzen, bevor der Luftstrom einmal vollständig durch den Mittelkanal zirkuliert ist. Bei gleichbleibender Energieeintragsmenge kann die Temperatur der aufgeheizten Luft reduziert werden. Der durch das im Rotorblatt verwendete Material gesetzte, zulässige Temperaturbereich kann dadurch eingehalten werden.In a preferred embodiment, a plurality of spaced-apart heaters are provided in the central channel. The multiple heaters are expediently arranged such that at least one of the heaters is arranged in the blade tip side portion of the central channel. By using a plurality of heaters in the central channel, it is possible to replace the amount of heat given off from the air flow via the rotor blade walls to the rotor blade before the air flow is once completely circulated through the central channel. With a constant amount of energy input, the temperature of the heated air can be reduced. The permitted temperature range set by the material used in the rotor blade can thereby be maintained.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist in dem Nasenkantenkanal mindestens eine Heizeinrichtung angeordnet. Diese Heizeinrichtung bewirkt ein weiteres Nachheizen der durch den Nasenkantenkanal strömenden Luft, um auch an von der Blattspitze weiter entfernt liegenden Bereichen der Nasenkante Eisansatz zu verhindern und anhaftendes Eis zu entfernen.In a particularly preferred embodiment, at least one heating device is arranged in the nasal edge channel. This heater causes a further reheating of the air flowing through the nasal edge channel air to prevent ice accumulation on areas of the nose edge further away from the blade tip and to remove adhering ice.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Gebläseeinrichtung umschaltbar, um den Luftstrom entweder in Richtung der Blattwurzel oder in Richtung der Blattspitze durch den Mittelkanal zu leiten. Das Umschalten der Gebläseeinrichtung bietet den besonderen Vorteil, dass eine Enteisung sehr schnell durchgeführt werden kann. Indem die Zirkulationsrichtung der Luft umgekehrt wird, können jeweils andere Bereiche der Rotorblattwandung zuerst in Kontakt mit der erwärmten Luft gelangen. Auf diese Weise kann auch ein starker Eisbefall des Rotorblatts in kürzester Zeit entfernt werden.In a further preferred embodiment, the blower device is switchable to direct the air flow either in the direction of the blade root or in the direction of the blade tip through the central channel. Switching the blower device offers the particular advantage that de-icing can be carried out very quickly. By reversing the direction of circulation of the air, other portions of the rotor blade wall may first come into contact with the heated air. In this way, a strong ice impact of the rotor blade can be removed in no time.

Das erfindungsgemäße Blatt besitzt in einer bevorzugten Ausgestaltung Luftlenkmittel. Diese Luftlenkmittel verhindern ein Abströmen der erwärmten Luft in hinterkantenseitige Bereiche des Rotorblatts. Der Luftstrom wird nach einem Durchströmen des Mittelkanals über die Blattspitze in den Nasenkantenkanal geführt. Bei umgekehrter Zirkulationsrichtung strömt die Luft aus dem Nasenkantenkanal in die Blattspitze und wird durch die Luftlenkmittel in den Mittelkanal geleitet.The sheet of the invention has in a preferred embodiment air steering means. These air-guiding means prevent the heated air from flowing out into rear-edge-side regions of the rotor blade. The air flow is passed to the nasal edge channel via the blade tip after flowing through the central channel. In the reverse circulation direction, the air flows from the nasal edge channel in the blade tip and is passed through the air guide means in the central channel.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Gebläseeinrichtung für den Luftstrom derart ausgebildet, dass der Luftstrom um 180° umgelenkt wird.In a preferred embodiment, the blower device for the air flow is designed such that the air flow is deflected by 180 °.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigt:The invention will be described in more detail with reference to FIGS. It shows:

1 ein erfindungsgemäßes Rotorblatt mit einer von der Gebläseeinrichtung räumlich getrennten und im Mittelkanal angeordneten Heizeinrichtung und 1 an inventive rotor blade with a spatially separated from the fan means and arranged in the central channel heater and

2 ein erfindungsgemäßes Rotorblatt mit im Mittelkanal und im Nasenkantenkanal angeordneten Heizeinrichtungen 2 an inventive rotor blade with arranged in the central channel and the nose edge channel heaters

1 zeigt ein Rotorblatt 10 mit einem wurzelseitigen Abschnitt 12 und einen blattspitzenseitigen Abschnitt 14. Der innere Aufbau des Rotorblatts in seinem Mittelteil (nicht dargestellt) zwischen dem blattwurzelseitigen Abschnitt 12 und dem blattspitzenseitigen Abschnitt 14 entspricht dem Aufbau der beiden dargestellten Rotorblattabschnitte. Das Rotorblatt besitzt zwei Trennwände 18 und 20, durch welche ein Mittelkanal 16 und ein Nasenkantenkanal 28 gebildet werden. Die Trennwände erstrecken sich jeweils zwischen der saugseitigen und der druckseitigen Rotorblattwandung. Die Trennwände 18, 20 können aus einem thermisch isolierenden Material gebildet sein oder mit einer zusätzlichen Wärmedämmung versehen sein. Die Wärmeabgabe der den Mittelkanal durchströmenden Luft erfolgt im Bereich der Blattspitze 26 über die Wandung des Rotorblatts. 1 shows a rotor blade 10 with a root-side section 12 and a blade-tip portion 14 , The inner structure of the rotor blade in its central part (not shown) between the leaf root side portion 12 and the blade tip side portion 14 corresponds to the structure of the two rotor blade sections shown. The rotor blade has two partitions 18 and 20 through which a central channel 16 and a nose edge channel 28 be formed. The partitions each extend between the suction side and the pressure side rotor blade wall. The partitions 18 . 20 may be formed of a thermally insulating material or provided with an additional thermal insulation. The heat dissipation of the air flowing through the central channel takes place in the area of the blade tip 26 over the wall of the rotor blade.

Der Mittelkanal 16 und der Nasenkantenkanal 28 sind an ihren zur Blattspitze weisenden Enden 21 und 27 offen. Im Bereich der Rotorblattspitze ist ein Luftlenkmittel 22 vorgesehen, dass den zur Rotorblatthinterkante 23 weisenden Innenraum 24 des Rotorblatts von der Rotorblattspitze 26 abtrennt. Der Innenraum in der Rotorblattspitze 26 ist mit dem Nasenkantenkanal 28 verbunden. Der Nasenkantenkanal 28 besitzt im Bereich der Rotorblattwurzel eine Verbindung mit dem Mittelkanal 16. Als Rotorblattnasenkante 29 wird die der Rotorblatthinterkante 23 gegenüberliegende Kante des Rotorblatts bezeichnet.The middle channel 16 and the nose edge channel 28 are at their tips pointing to the blade tip 21 and 27 open. In the area of the rotor blade tip is an air steering means 22 provided that the rotor blade trailing edge 23 pointing interior 24 of the rotor blade from the rotor blade tip 26 separates. The interior in the rotor blade tip 26 is with the Nose edge channel 28 connected. The nose edge channel 28 has a connection with the central channel in the area of the rotor blade root 16 , As rotor blade nose edge 29 becomes the rotor blade trailing edge 23 referred to opposite edge of the rotor blade.

Im Bereich der Rotorblattwurzel ist eine Gebläseeinrichtung 30 vorgesehen, in der elektrisch betriebene Ventilatoren 32 angeordnet sind. Die Gebläseeinrichtung besitzt eine mit dem Mittelkanal 16 verbundene Öffnung 34 und eine mit dem Nasenkantenkanal 28 verbundene Öffnung 36. Je nach Betriebsrichtung der Ventilatoren 32 wird über die Öffnung 36 der Luftstrom angesaugt und über die Austrittsöffnung 34 wieder abgegeben. Werden die Ventilatoren 32 mit entgegengesetzter Richtung betrieben, so wird Luft aus dem Mittelkanal 16 über die Öffnung 34 angesaugt und über die Öffnung 36 in den Nasenkantenkanal 28 abgegeben.In the area of the rotor blade root is a blower device 30 provided in the electrically operated fans 32 are arranged. The blower device has one with the center channel 16 connected opening 34 and one with the nose edge channel 28 connected opening 36 , Depending on the operating direction of the fans 32 will be over the opening 36 the airflow is sucked in and over the outlet opening 34 delivered again. Be the fans 32 operated in the opposite direction, so is air from the central channel 16 over the opening 34 sucked and over the opening 36 in the nose edge channel 28 issued.

Das in der 1 dargestellte Rotorblatt besitzt ferner eine Heizeinrichtung 38, die nahe der Rotorblattspitze in dem Mittelkanal 16 angeordnet ist. Die Heizeinrichtung 38 wird von der durch den Mittelkanal 16 strömenden Luft umströmt und kann so Wärme an die Luft abgeben. Bevorzugt wird hierbei eine Betriebsweise der Gebläseeinrichtung 30, bei der der Mittelkanal 16 von der Blattwurzel hin zur Rotorblattspitze durchströmt wird, so dass die von der Luft aufgenommene Wärme direkt im Bereich der Blattspitze abgegeben werden kann.That in the 1 Rotor blade shown also has a heater 38 located near the rotor blade tip in the center channel 16 is arranged. The heater 38 gets from the through the center channel 16 flowing air flows around and can thus release heat to the air. In this case, an operation of the blower device is preferred 30 in which the middle channel 16 flows through from the blade root to the rotor blade tip, so that the heat absorbed by the air can be discharged directly in the area of the blade tip.

Neben dem vorstehend angeführten Ausführungsbeispiel, in dem im Bereich der Rotorblattspitze ein Heizelement 38 angeordnet ist, sieht die Erfindung auch Ausführungsbeispiele vor, in denen zusätzliche weitere Heizelemente in dem Mittelkanal im Bereich der Blattspitze vorgesehen sind. Diese zusätzlichen weiteren Heizelemente besitzen jeweils einen räumlichen Abstand entlang der Längsrichtung des Rotorblatts, so dass die zwischen zwei benachbarten Heizelementen strömende Luft ihre aufgenommene Wärme an die Rotorblattwände abgeben kann, bevor sie durch das nächste Heizelement erneut erwärmt wird. In einer möglichen Ausgestaltung sind diese Heizelemente baugleich miteinander ausgebildet und besitzen die gleiche Leistung. Alternativ ist es auch möglich, diese Heizelemente mit unterschiedlicher Leistung auszugestalten, so dass abhängig von der Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit hin zur Rotorblattspitze jeweils eine größere Wärmemenge an die Luft abgegeben werden kann. Weiter wäre es auch möglich, regelbare Heizelemente einzusetzen, um die zur Verfügung gestellte Wärmemenge an unterschiedliche Umgebungstemperaturen anpassen zu können.In addition to the above-mentioned embodiment, in which in the region of the rotor blade tip, a heating element 38 is arranged, the invention also provides embodiments in which additional additional heating elements are provided in the central channel in the region of the blade tip. These additional further heating elements each have a spatial distance along the longitudinal direction of the rotor blade, so that the air flowing between two adjacent heating elements can deliver their absorbed heat to the rotor blade walls before being reheated by the next heating element. In one possible embodiment, these heating elements are of identical construction and have the same power. Alternatively, it is also possible to design these heating elements with different power, so that depending on the increase in the flow velocity towards the rotor blade tip, a larger amount of heat can be released to the air. Furthermore, it would also be possible to use controllable heating elements in order to be able to adapt the amount of heat provided to different ambient temperatures.

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rotorblatts. Zusätzlich zu den im Mittelkanal 16 befindlichen Heizelementen sind auch im Nasenkantenkanal 28 mehrere Heizelemente 38 in räumlichem Abstand zueinander angeordnet. Diese führen der den Nasenkantenkanal 28 durchströmenden Luft über die Länge des Rotorblatts immer wieder Wärme zu. Die gezeigte Anordnung der Heizelemente ist besonders vorteilhaft bei einer Betriebsweise mit wechselnder Strömungsrichtung 40. 2 shows a further embodiment of the rotor blade according to the invention. In addition to those in the center channel 16 located heating elements are also in the nasal edge channel 28 several heating elements 38 arranged in spatial distance from each other. These lead the nasal edge canal 28 flowing air over the length of the rotor blade again and again to heat. The arrangement of the heating elements shown is particularly advantageous in an operating mode with changing flow direction 40 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0842360 B1 [0003] EP 0842360 B1 [0003]
  • DE 19621485 A1 [0004] DE 19621485 A1 [0004]
  • EP 1375913 A1 [0005] EP 1375913 A1 [0005]
  • DE 102005034131 A1 [0006] DE 102005034131 A1 [0006]

Claims (10)

Rotorblatt für eine Windenergieanlage, mit – zwei sich in Längsrichtung des Rotorblatts (10) erstreckenden Trennwänden (18, 20), die einen an seinen Enden offenen Mittelkanal (16) und einen an seinen Enden offenen Nasenkantenkanal (28) bilden, wobei der Mittelkanal (16) und der Nasenkantenkanal (28) an ihren Enden miteinander in Verbindung stehen, – einer Gebläseeinrichtung (30), die einen Luftstrom (40) durch den Mittelkanal (16) erzeugt, wobei der Luftstrom (40) in dem Rotorblatt über den Mittelkanal (16) und den Nasenkantenkanal (28) zirkuliert, und – mindestens einer Heizeinrichtung (38), die von dem zirkulierenden Luftstrom umströmt wird und diesen erwärmt, wobei die Heizeinrichtung getrennt von der Gebläseeinrichtung in einem blattspitzenseitigen Abschnitt des Mittelkanals angeordnet ist, dessen Querschnitt gegenüber dem Querschnitt des Mittelkanals in der Blattwurzel verjüngt ist.Rotor blade for a wind turbine, with - two in the longitudinal direction of the rotor blade ( 10 ) extending partitions ( 18 . 20 ) having an open at its ends central channel ( 16 ) and a nasal edge channel open at its ends ( 28 ), the middle channel ( 16 ) and the nose edge channel ( 28 ) are connected to one another at their ends, - a blower device ( 30 ), which has a flow of air ( 40 ) through the central channel ( 16 ), wherein the air flow ( 40 ) in the rotor blade over the central channel ( 16 ) and the nose edge channel ( 28 ), and - at least one heating device ( 38 ) circulated and heated by the circulating airflow, the heater being separate from the fan means in a blade tip side portion of the central channel, the cross section of which is tapered with respect to the cross section of the central channel in the blade root. Rotorblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung einen Abstand zur blattspitzenseitigen Öffnung des Mittelkanals aufweist, der kleiner ist als der Abstand zur blattwurzelseitigen Öffnung des Mittelkanals.Rotor blade according to claim 1, characterized in that the heating device has a distance to the blade tip side opening of the central channel, which is smaller than the distance to the blade root side opening of the central channel. Rotorblatt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zur blattwurzelseitigen Öffnung mindestens doppelt so groß ist wie der Abstand zur blattspitzenseitigen Öffnung des Mittelkanals.Rotor blade according to claim 2, characterized in that the distance to the blade root side opening is at least twice as large as the distance to the blade tip side opening of the central channel. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere voneinander beabstandete Heizeinrichtungen (38) in dem Mittelkanal (16) vorgesehen sind.Rotor blade according to one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of spaced apart heaters ( 38 ) in the middle channel ( 16 ) are provided. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Nasenkantenkanal (28) mindestens eine Heizeinrichtung (38) angeordnet ist.Rotor blade according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the nose edge channel ( 28 ) at least one heating device ( 38 ) is arranged. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläseeinrichtung (30) umschaltbar ist, um den Luftstrom entweder in Richtung Blattwurzel oder in Richtung Blattspitze durch den Mittelkanal (16) zu leiten.Rotor blade according to one of claims 1 to 5, characterized in that the blower device ( 30 ) is reversible to direct the air flow either towards the blade root or towards the blade tip through the center channel ( 16 ). Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Luftlenkmittel (22) vorgesehen sind, um den Luftstrom nach einem Durchströmen des Mittelkanals (16) über die Blattspitze in den Nasenkantenkanal (28) oder umgekehrt zu führen.Rotor blade according to one of claims 1 to 6, characterized in that air-guiding means ( 22 ) are provided to the air flow after flowing through the central channel ( 16 ) over the blade tip into the nose edge channel ( 28 ) or vice versa. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläseeinrichtung (30) den Luftstrom um 180° umlenkt.Rotor blade according to one of claims 1 to 7, characterized in that the blower device ( 30 ) deflects the air flow by 180 °. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtungen mit unterschiedlichen Leistungen ausgestattet sind.Rotor blade according to one of claims 1 to 8, characterized in that the heating devices are equipped with different powers. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung der Heizelemente regelbar ist, um die abgegebene Wärmemenge der Umgebungstemperatur anzupassen.Rotor blade according to one of claims 1 to 9, characterized in that the power of the heating elements is adjustable to adjust the amount of heat emitted to the ambient temperature.
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