ES2948929T3 - Elementos de calentamiento electrotérmico mejorados - Google Patents

Elementos de calentamiento electrotérmico mejorados Download PDF

Info

Publication number
ES2948929T3
ES2948929T3 ES18734427T ES18734427T ES2948929T3 ES 2948929 T3 ES2948929 T3 ES 2948929T3 ES 18734427 T ES18734427 T ES 18734427T ES 18734427 T ES18734427 T ES 18734427T ES 2948929 T3 ES2948929 T3 ES 2948929T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
resistance
patch
cutout
heating element
electrothermal heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES18734427T
Other languages
English (en)
Inventor
Luke Spandley
Paul Badger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vestas Wind Systems AS
Original Assignee
Vestas Wind Systems AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vestas Wind Systems AS filed Critical Vestas Wind Systems AS
Application granted granted Critical
Publication of ES2948929T3 publication Critical patent/ES2948929T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0014Devices wherein the heating current flows through particular resistances
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/40Ice detection; De-icing means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/002Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
    • H05B2203/007Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using multiple electrically connected resistive elements or resistive zones
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017Manufacturing methods or apparatus for heaters
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/037Heaters with zones of different power density
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2214/00Aspects relating to resistive heating, induction heating and heating using microwaves, covered by groups H05B3/00, H05B6/00
    • H05B2214/02Heaters specially designed for de-icing or protection against icing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Non-Adjustable Resistors (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a métodos y elementos calefactores electrotérmicos en los que el elemento calefactor electrotérmico comprende un recorte. Formar al menos un parche de resistencia múltiple para el recorte y unir el al menos un parche de resistencia múltiple al elemento calefactor electrotérmico próximo al recorte. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Elementos de calentamiento electrotérmico mejorados
La presente invención se refiere a elementos de Calentamiento Electrotérmico (ETH) para palas de aerogenerador y, en particular, a prevenir puntos calientes en elementos de ETH.
Antecedentes
Los aerogeneradores generan energía eléctrica a partir de energía eólica y se pueden situar en tierra o en alta mar. Los aerogeneradores situados en climas fríos pueden sufrir eventos de formación de hielo en los que se puede formar hielo en la superficie de las palas de aerogenerador debido a la congelación del agua en la superficie fría. La acumulación de hielo en la superficie de una pala puede dar como resultado consecuencias indeseables. Por ejemplo, un cambio en el perfil de las palas de aerogenerador debido a la acumulación de hielo puede reducir la velocidad de rotación del aerogenerador. Como resultado, el aerogenerador puede operar por debajo de la velocidad y eficiencia óptimas, lo que degrada el rendimiento del aerogenerador. También, el peso adicional del hielo acumulado en las palas de aerogenerador puede causar fatiga y fallos por tensión de las palas.
Por lo tanto, existe la necesidad de ser capaces de prevenir o reducir los efectos de la formación de hielo en las palas de un aerogenerador con el fin de evitar daños a las palas y también para aumentar el rendimiento de un aerogenerador.
Se han descrito diversos sistemas y métodos o bien para deshelar (por ejemplo, eliminar el hielo acumulado) de un aerogenerador o bien para proporcionar antihielo (por ejemplo, evitar que el hielo se acumule), o ambos, para un aerogenerador.
Por ejemplo, se conoce unir esteras de calentamiento a las palas de aerogenerador que, cuando se alimentan con energía eléctrica, generan calor para aumentar la temperatura superficial de la superficie de la pala. Tales esteras de calentamiento se pueden usar o bien para antihielo o bien para el deshielo, o ambos, de la pala de aerogenerador. Las esteras de calentamiento pueden cubrir una proporción significativa de la pala y/o se pueden situar donde se requiera antihielo/deshielo. Una vez colocadas sobre o dentro de la estructura de la pala, puede ser necesario recortar una parte de la estera de calentamiento, por ejemplo, para pernos receptores de rayos, conectores, fijaciones, perforación de lastre o por cualquier otra razón.
No obstante, un recorte en la estera de calentamiento puede causar que se formen puntos calientes lo que podría ser desventajoso para la eficiencia y la salud de la estera de calentamiento y/o la estructura de la pala. Los recortes pueden afectar al flujo de corriente a través de la estera de calentamiento, lo que puede causar un calentamiento localizado, es decir, puntos calientes cerca del recorte.
La presente invención busca abordar, al menos en parte, los problemas y desventajas descritos anteriormente y busca prevenir o reducir los puntos calientes en la estera de calentamiento causados por los recortes en la estera de calentamiento.
En el documento US6194692 se describe un elemento de calentamiento en el contexto de un elemento de calentamiento para asientos de automóviles donde existe una estructura para redistribuir la corriente a través del elemento. Se proporcionan barras de equilibrio de corriente conductivas para redistribuir la corriente.
En el documento DE10 2014 106 006, un sistema de calentamiento para un dispositivo de cocción emplea un recubrimiento de calentamiento resistivo, por ejemplo, de nanotubos de carbono. Los distribuidores de corriente en forma de elementos conductivos se extienden a través del elemento de calentamiento para redistribuir la corriente sobre el elemento de calentamiento y para evitar puntos calientes en las discontinuidades del elemento de calentamiento.
Compendio de la invención
La invención se define por el conjunto de reivindicaciones adjunto.
Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método de formación de un elemento de calentamiento electrotérmico para una pala de aerogenerador que comprende: formar un recorte en el elemento de calentamiento electrotérmico; formar al menos un parche de múltiples resistencias de material resistivo para el recorte que tiene regiones de diferente resistencia formadas por una disposición de múltiples capas de material resistivo o por secciones de material que tienen diferente resistencia; y unir el al menos un parche de múltiples resistencias al elemento de calentamiento electrotérmico próximo al recorte.
Por lo tanto, la presente invención permite ventajosamente la prevención o reducción de puntos calientes causados por el recorte en el elemento de Calentamiento Electrotérmico uniendo al menos un parche de múltiples resistencias al elemento de Calentamiento Electrotérmico.
El al menos un parche de múltiples resistencias se puede formar como un parche de resistencia de múltiples capas que comprende al menos dos capas. Cada capa del al menos un parche de resistencia de múltiples capas se puede formar con diferentes dimensiones de manera que cada capa posterior tenga una dimensión más corta en al menos una dirección hacia la capa anterior.
El al menos un parche de múltiples resistencias se puede formar como una única capa que comprende al menos dos secciones de diferente resistencia y/o material conductivo. Cada sección del al menos un parche de múltiples resistencias se puede formar con diferentes dimensiones de manera que cada sección posterior tenga una dimensión más corta en al menos una dirección hacia la sección anterior.
Un borde del al menos un parche de múltiples resistencias puede tener una forma que coincida sustancialmente con la forma de un borde del recorte. La forma de al menos uno de los parches de múltiples resistencias se puede formar como cualquiera de una forma de sector circular, una forma rectangular, una forma ovalada y una forma cuadrada. Uno del al menos un parche de múltiples resistencias puede tener una forma que coincida sustancialmente con un borde del elemento electrotérmico.
El al menos un parche de múltiples resistencias puede estar formado sustancialmente por los mismos materiales y propiedades que elemento de calentamiento electrotérmico al que se une el parche de múltiples resistencias.
El parche de múltiples resistencias unido puede prevenir o reducir los puntos calientes en el elemento electrotérmico cerca del recorte.
El parche de múltiples resistencias se puede unir al elemento de calentamiento electrotérmico usando uno o más de adhesivo, costura y grapas.
Según un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona una pala de aerogenerador que comprende un elemento de calentamiento electrotérmico para prevenir o reducir o eliminar el hielo que comprende: un recorte formado en el elemento de calentamiento electrotérmico; y al menos un parche de múltiples resistencias de material resistivo unido al elemento de calentamiento electrotérmico próximo al recorte que tiene regiones de diferente resistencia formadas por una disposición de múltiples capas de material de resistencia o por secciones de material que tienen diferente resistencia.
El al menos un parche de múltiples resistencias se puede formar como un parche de resistencia de múltiples capas que comprende al menos dos capas. Cada capa del al menos un parche de resistencia de múltiples capas puede comprender al menos una dimensión diferente de manera que cada capa posterior tenga una dimensión más corta en al menos una dirección hacia la capa anterior.
El al menos un parche de múltiples resistencias se puede formar como una única capa que comprende al menos dos secciones de diferente resistencia y/o material conductivo. Cada sección del al menos un parche de múltiples resistencias puede comprender al menos una dimensión diferente de manera que cada sección posterior tenga una dimensión más corta en al menos en una dirección hacia la sección anterior.
Un borde del al menos un parche de múltiples resistencias puede tener una forma que coincida sustancialmente con la forma de un borde del recorte. La forma de al menos uno de los parches de múltiples resistencias se forma como cualquiera de una forma de sector circular, una forma rectangular, una forma ovalada y una forma cuadrada. Uno de los al menos un parche de múltiples resistencias puede tener una forma que coincida sustancialmente con un borde del elemento electrotérmico.
El al menos un parche de múltiples resistencias puede estar formado sustancialmente por los mismos materiales y propiedades que el elemento de calentamiento electrotérmico al que se une el parche de múltiples resistencias. El parche de múltiples resistencias unido puede prevenir o reducir sustancialmente los puntos calientes en el elemento electrotérmico cerca o próximo al recorte.
El parche de múltiples resistencias se une al elemento de calentamiento electrotérmico usando uno o más de adhesivo, costura y grapas.
Dibujos
Ahora se describirán realizaciones de la presente invención, a modo de ejemplo solamente, y con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
La Figura 1 muestra un esquema de un aerogenerador según una o más realizaciones de la presente invención. La Figura 2 muestra una imagen térmica de puntos calientes cerca de un recorte en una estera de calentamiento. La Figura 3 muestra un esquema de un parche de múltiples resistencias unido a una estera de calentamiento para un recorte hacia el centro de la estera de calentamiento según una o más realizaciones de la presente invención.
La Figura 4 muestra un esquema de un parche de múltiples resistencias unido a una estera de calentamiento para un recorte hacia un borde de la estera de calentamiento según una o más realizaciones de la presente invención. La Figura 5 muestra un esquema de un parche de múltiples resistencias unido a una estera de calentamiento para un recorte en un borde de la estera de calentamiento según una o más realizaciones de la presente invención. La Figura 6 muestra ejemplos adicionales de un parche de múltiples resistencias según una o más realizaciones de la presente invención.
Realizaciones
La Figura 1 muestra un esquema de un aerogenerador 10 típico que incluye realizaciones de palas de aerogenerador 19 según la presente invención. El aerogenerador 10 está montado sobre una base 12 que pueden ser cimentaciones en tierra o plataformas o cimentaciones en alta mar. El aerogenerador incluye una torre 14 que tiene una serie de secciones de torre. Una góndola 16 está situada y unida a la parte superior de la torre 14. Un rotor de aerogenerador, conectado a la góndola 16, incluye un buje 18 y al menos una pala de aerogenerador 19, donde en la Figura 1 se muestran tres palas de aerogenerador aunque puede estar presente cualquier número de palas de aerogenerador 19 dependiendo del diseño y la implementación del aerogenerador 10. Las palas de aerogenerador 19 están conectadas al buje 18 que, a su vez, está conectado a la góndola 16 a través de un eje de baja velocidad que se extiende fuera del frente de la góndola 16.
Con el fin de prevenir o reducir sustancialmente el acrecentamiento de hielo en las palas de aerogenerador, las palas se pueden equipar con elementos de Calentamiento Electrotérmico (ETH), por ejemplo, una estera de calentamiento, que puede generar calor con el fin de calentar la superficie de la pala de aerogenerador. Los elementos de ETH se alimentan con energía eléctrica y debido al nivel de energía eléctrica junto con la resistencia predeterminada del elemento de ETH, generan el nivel requerido de calor que se usa para calentar la superficie de la pala para evitar o reducir el acrecentamiento de hielo en la pala. Los elementos de ETH típicamente se fabrican a partir de un material resistivo liviano que tiene dimensiones específicas y propiedades resistivas que permiten que el elemento de ETH produzca los niveles de calor requeridos para la ubicación y los requisitos del sistema de calentamiento para las palas.
Los elementos de ETH que están unidos o incrustados dentro de una pala de aerogenerador pueden requerir que se formen recortes dentro de los elementos de ETH para acomodar diversos componentes, por ejemplo, pernos receptores de rayos, conectores, fijaciones, perforaciones de lastre o por cualquier otra razón.
No obstante, los recortes formados en los elementos de ETH evitan que los electrones fluyan uniformemente a través del elemento de ETH, lo que hace que los electrones fluyan alrededor del recorte formado. Esto causa una mayor concentración del flujo de electrones en ubicaciones específicas alrededor del recorte, lo que a su vez causa puntos calientes, como se muestra en la Figura 2. Los puntos calientes 202 causados por el recorte 203 pueden causar daño al elemento de ETH 201 y/o la superficie de la pala, lo que puede afectar sustancialmente la efectividad del elemento de ETH 201, así como causar potencialmente un incendio o daño a la estructura y superficie de la pala. Con el fin de prevenir o reducir sustancialmente que los puntos calientes 202 se generen en el elemento de ETH 201 en ubicaciones alrededor del recorte 203, se pueden unir uno o más parches de múltiples resistencias al elemento de ETH 201 próximo al recorte 203. Los parches de múltiples resistencias proporcionan eficazmente canales o caminos adicionales para que los electrones fluyan alrededor del recorte 203, lo que reduce los puntos calientes 202 alrededor de los recortes 203.
El parche de múltiples resistencias puede estar formado por una única capa en donde la única capa tiene dos o más secciones de diferentes resistencias, donde la sección de menor resistencia se ha de situar próxima al recorte. Alternativamente, o además, el parche de múltiples resistencias puede estar formado por dos o más capas con cada capa posterior colocada en la parte superior de una capa anterior, en donde el número de capas se reduce a dimensiones predeterminadas en una dirección lejos del recorte.
El parche de múltiples resistencias se puede unir al elemento de ETH, por ejemplo, mediante adhesivo, grapas, cosido o cualquier otro medio adecuado para asegurar un buen contacto eléctrico entre el parche de múltiples resistencias y el elemento de ETH.
En los siguientes ejemplos, descritos con referencia a las Figuras 3 a 5, el parche de múltiples resistencias se forma como un parche de resistencia de múltiples capas que tiene tres capas. No obstante, como se apreciará, el principio de la invención también es aplicable a otras formas de parche de múltiples resistencias, tal como uno formado por una única capa con dos o más secciones que tienen diferentes resistencias.
En los siguientes ejemplos, descritos con referencia a las Figuras 3 a 5, el parche de resistencia de múltiples capas se forma usando el mismo material que los elementos de ETH y, por lo tanto, cada capa tiene las mismas propiedades resistivas que el elemento de ETH. La forma y las dimensiones de los parches de resistencia de múltiples capas están predeterminadas en base a la ubicación y la forma del recorte formado en el elemento de ETH. El número de parches de resistencia de múltiples capas que se unen al elemento de ETH próximo al recorte es dependiente de la forma y/o ubicación del recorte formado en el elemento de ETH.
Con referencia a la Figura 3, se muestra un ejemplo donde un recorte 301 está formado en el centro del elemento de ETH 302. En este ejemplo, el recorte 301 es de una forma sustancialmente circular (por ejemplo, para permitir un perno a través del elemento de ETH 302) y el parche de resistencia de múltiples capas 303 es de una forma de sector circular que tiene un primer arco que coincide sustancialmente con el arco circular del recorte 301, en donde el primer arco 304 del parche de resistencia de múltiples capas 303 está situado próximo al recorte 301 y un segundo arco 305 que es mayor que el primer arco 304 situado a una distancia predeterminada del primer arco 304. El parche de resistencia de múltiples capas de este ejemplo comprende tres capas 306, 307, 308, en donde cada capa de sector circular posterior se coloca en la parte superior de la capa anterior. Cada capa de sector circular posterior tiene un radio más corto hacia la capa anterior, de modo que a distancias predeterminadas del recorte 301 haya un número diferente de capas del parche de resistencia de múltiples capas. Como tal, el número de capas del parche de múltiples resistencias se reduce eficazmente cuanto más se aleja del recorte 301. De este modo, en este ejemplo, hay 3 capas 306, 307, 308 adyacentes al recorte 301, 2 capas 306, 307 a una distancia o radio predeterminado del recorte 301, y una única capa 306 en el punto más alejado del parche de resistencia de múltiples capas del recorte 301.
En este ejemplo, como el recorte 301 se forma hacia el centro del elemento de ETH 302, entonces dos parches de resistencia de múltiples capas 303 se unen al elemento de ETH uno a cada lado del recorte.
El parche de múltiples resistencias 303 está unido al elemento de ETH 302 próximo al recorte 301. En este ejemplo, los parches de múltiples resistencias 303 están unidos en una dirección que es sustancialmente perpendicular al flujo de corriente a través del elemento de ETH 302. Los parches de múltiples resistencias pueden ser de cualquier dimensión y forma adecuada para el propósito de la invención. En el presente ejemplo, el recorte 301 es circular y tiene un radio R y la distancia predeterminada de la capa superior 308 de los parches de resistencia de múltiples capas desde el recorte es 2R, la distancia predeterminada de la capa intermedia 307 de los parches de resistencia de múltiples capas desde el recorte es 3R y la distancia predeterminada de la capa inferior 306 de los parches de resistencia de múltiples capas desde el recorte es 4R.
En un ejemplo adicional mostrado en la Figura 4, se forma un recorte 401 próximo a un borde del elemento de ETH 402 donde el recorte 401 es de nuevo de una forma circular. En este ejemplo, se une un parche de resistencia de múltiples capas 403 próximo al recorte 401 en un lado del recorte 401 en una dirección que es perpendicular al flujo de corriente a través del elemento de ETH 402 hacia una línea central del elemento de ETH 402. El parche de resistencia de múltiples capas 403 es de la misma estructura y dimensiones que se describe en relación con la Figura 3 anterior. Es decir, el parche de múltiples resistencias 403 es de una forma de sector circular y comprende tres capas 404, 405, 406 en donde cada capa posterior se reduce en radio a distancias predeterminadas desde el recorte 401.
No obstante, como el recorte 401 está relativamente cerca de un borde del elemento de ETH 402, un segundo parche de resistencia de múltiples capas 407 se une al elemento de ETH 402 que se extiende desde próximo al recorte 401 hasta al menos un borde 408 del elemento de ETH 402. En este ejemplo, el parche de resistencia de múltiples capas 407 está formado por tres capas y donde una o más de las capas se extiende pasado el borde del elemento de ETH, las capas respectivas se recortan para que coincidan sustancialmente con el borde del elemento de ETH. En el ejemplo mostrado en la Figura 4, el borde del elemento de ETH está dentro del radio de las tres capas y, como tal, todas las capas se recortan para que coincidan con el borde del elemento de ETH. No obstante, como se apreciará, si el recorte se formó más hacia la línea central del elemento de ETH de manera que el borde del elemento de ETH caiga dentro de la capa 404 y/o 405, entonces las capas respectivas se recortarán para que coincidan con el borde del elemento de ETH. Por lo tanto, como el recorte está cerca del borde del elemento de ETH, entonces cada una de las capas del parche de resistencia de múltiples capas no se reduce de dimensión ni cambia su forma, sino que se recorta para que coincidan con el borde del elemento de ETH.
En un ejemplo adicional mostrado en la Figura 5, un recorte semicircular 501 está formado en el borde del elemento de ETH 502. En este ejemplo, un parche de resistencia de múltiples capas 503 se une próximo al recorte 501 en un lado del recorte 501 en la dirección de la línea central del elemento de ETH 502 y perpendicular al flujo de corriente eléctrica a través del elemento de ETH 502. El parche de resistencia de múltiples capas 503 es de la misma estructura y dimensiones que se describen en relación con la Figura 3 y la Figura 4 anteriores. Es decir, el parche de múltiples resistencias es de una forma de sector circular y comprende tres capas 504, 505, 506 en donde cada capa posterior se reduce de radio cuanto más lejos del recorte a distancias predeterminadas desde el recorte.
No obstante, como el recorte está en el borde del elemento de ETH, entonces solamente se requiere un único parche de resistencia de múltiples capas.
En los ejemplos anteriores, el parche de múltiples resistencias estaba formado por tres capas en una forma de sector circular, cada capa posterior colocada en la parte superior de la capa anterior, en donde cada capa posterior tiene un radio menor que la capa anterior. No obstante, como se apreciará, el parche de múltiples resistencias puede ser de cualquier forma o construcción adecuada con el propósito de prevenir o reducir sustancialmente los puntos calientes cerca de un recorte en el elemento de ETH. Se proporcionarán con referencia a la Figura 6 varios ejemplos no limitativos adicionales.
La Figura 6a muestra un parche de múltiples resistencias de múltiples capas en el que la anchura de las capas posteriores 601,602, 603 también se reduce junto con el radio.
La Figura 6b muestra un parche de múltiples resistencias de múltiples capas rectangular con tres capas 604, 605, 606 donde cada capa posterior es de una longitud reducida menor que la capa anterior. La Figura 6c muestra un parche de múltiples resistencias de múltiples capas rectangular con tres capas 607, 608, 609 donde cada capa posterior es de una longitud y anchura reducidas menores que la capa anterior.
La Figura 6d muestra un parche de múltiples resistencias de una única capa que incluye tres secciones 610, 611, 612, en donde cada sección posterior tiene una resistencia o material conductivo reducido menor que la sección anterior. En la Figura 6d, la forma del parche de múltiples resistencias es de forma rectangular, no obstante, como se apreciará, el parche de múltiples resistencias puede ser de cualquier forma, por ejemplo, una forma de abanico de sector circular, cuadrado, ovalado, y una o más dimensiones se pueden reducir para cada sección, similar a los ejemplos mostrados en las Figuras 3 a 5.
La Figura 6 muestra varios ejemplos no limitativos de diferentes parches de múltiples resistencias; no obstante, como se apreciará, la forma de los parches puede ser cualquier forma adecuada, por ejemplo, forma de sector circular/abanico, forma rectangular, forma cuadrada, forma ovalada o cualquier otra forma adecuada. En los ejemplos de un parche de múltiples resistencias de múltiples capas, puede haber cualquier número de capas, por ejemplo, 2, 3, 4, 5, 6, etc. En los ejemplos de un parche de múltiples resistencias de una sola capa con diferentes secciones de resistencia/material conductivo puede haber cualquier número de secciones, por ejemplo, 2, 3, 4, 5, 6, etc.
El material para el parche de múltiples resistencias puede ser el mismo que el elemento de ETH o puede ser un material diferente.
El borde del parche de múltiples resistencias próximo al recorte es preferentemente sustancialmente de la misma forma y contorno que el borde del recorte para la parte del recorte a la que se une el parche de múltiples resistencias próximo.
Cada capa o sección posterior puede diferir en uno o más de radio, anchura, longitud, resistencia, concentración de material conductivo y espesor.
La presente invención previene o reduce ventajosamente la aparición de puntos calientes cerca o próximos a cualquier recorte en el elemento de ETH uniendo un parche de múltiples resistencias próximo al recorte. El camino de múltiples resistencias proporciona eficazmente caminos de flujo adicionales para la corriente alrededor del recorte, lo que previene o reduce el calentamiento localizado causado por el recorte en el elemento de ETH.
Los ejemplos y realizaciones descritos anteriormente son solamente con propósitos de ejemplo, y se apreciará que las características de diferentes realizaciones o ejemplos se pueden combinar unas con otras. Se han descrito realizaciones de la presente invención, solamente a modo de ejemplo, y se pueden hacer muchas modificaciones o cambios a las realizaciones y estar dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (18)

REIVINDICACIONES
1. Un método de formación de un elemento de calentamiento electrotérmico (302, 402, 502) para una pala de aerogenerador que comprende:
formar un recorte (301, 401, 501) en el elemento de calentamiento electrotérmico;
formar al menos un parche de múltiples resistencias (303, 407, 503) de material resistivo para del recorte; el parche de múltiples resistencias que tiene regiones de diferente resistencia formadas por una disposición de múltiples capas (306, 307, 308, 404, 405, 504, 505, 506, 604, 605, 606, 607, 608, 609) de material resistivo o por secciones (610, 611, 612) de material que tiene diferente resistencia; y
unir el al menos un parche de múltiples resistencias (303, 407, 503) al elemento de calentamiento electrotérmico (302) próximo al recorte (301).
2. El método según la reivindicación 1, en el que en una disposición de múltiples capas cada capa (306, 307, 308, 404, 405, 504, 505, 506, 604, 605, 606, 607, 608, 609) del al menos un parche de resistencia de múltiples capas se forma con diferentes dimensiones, de manera que cada capa posterior tenga una dimensión más corta en al menos una dirección hacia la capa anterior.
3. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que en una disposición de múltiples capas el parche está dispuesto de modo que el número de capas se reduzca lejos del recorte (301, 401, 501).
4. El método según cualquier reivindicación anterior, en donde en el parche de múltiples resistencias (303) formado con secciones (610, 611, 612) de diferente resistencia, la sección de menor resistencia (610) está próxima al recorte.
5. El método según la reivindicación 1, en el que cada sección del al menos un parche de múltiples resistencias de diferente resistencia se forma con diferentes dimensiones de manera que cada sección posterior tenga una dimensión más corta en al menos una dirección hacia la sección anterior.
6. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un borde del al menos un parche de múltiples resistencias (407) se forma para que coincidan sustancialmente con la forma de un borde del recorte.
7. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la forma de al menos uno de los parches de múltiples resistencias se forma como cualquiera de una forma de sector circular, una forma rectangular, una forma ovalada y una forma cuadrada.
8. El método según cualquier reivindicación anterior, en el que el al menos un parche de múltiples resistencias (303, 407, 503) está formado sustancialmente por los mismos materiales y propiedades que el elemento de calentamiento electrotérmico al que se une el parche de múltiples resistencias.
9. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el parche de múltiples resistencias se une al elemento de calentamiento electrotérmico usando uno o más de adhesivo, costura y grapas.
10. Una pala de aerogenerador que comprende un elemento de calentamiento electrotérmico (302, 402, 502) para prevenir o reducir la formación de hielo o para eliminar hielo que comprende:
un recorte (301, 401, 501) formado en el elemento de calentamiento electrotérmico; y
al menos un parche de múltiples resistencias (303, 407, 503) de material resistivo unido al elemento de calentamiento electrotérmico próximo al recorte que tiene regiones de diferente resistencia formadas por una disposición de múltiples capas (306, 307, 308, 404, 405, 504, 505, 506, 604, 605, 606, 607, 608, 609) de material resistivo o por secciones (610, 611, 612) de material que tienen diferente resistencia.
11. Una pala de aerogenerador que tiene un elemento de calentamiento electrotérmico según la reivindicación 10, en la que cada capa (306, 307, 308, 404, 405, 504, 505, 506, 604, 605, 606, 607, 608, 609) del al menos un parche de resistencia de múltiples capas comprende al menos una dimensión diferente de manera que cada capa posterior tenga una dimensión más corta en al menos una dirección hacia la capa anterior.
12. Una pala de aerogenerador que tiene un elemento de calentamiento electrotérmico según cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, en la que, en una disposición de múltiples capas, el parche está dispuesto de modo que el número de capas se reduzca lejos del recorte (301,401, 501).
13. Una pala de aerogenerador que tiene un elemento de calentamiento electrotérmico según la reivindicación 10, en donde en el parche de múltiples resistencias formado con secciones (610, 611, 612) de diferente resistencia, la sección de menor resistencia está próxima al recorte.
14. Una pala de aerogenerador que tiene un elemento de calentamiento electrotérmico según la reivindicación 13, en la que cada sección del al menos un parche de múltiples resistencias comprende al menos una dimensión diferente de manera que cada sección posterior tenga una dimensión menor en al menos una dirección que la sección anterior.
15. Una pala de aerogenerador que tiene un elemento de calentamiento electrotérmico según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en la que un borde del al menos un parche de múltiples resistencias tiene una forma que coincide sustancialmente con la forma de un borde del recorte.
16. Una pala de aerogenerador que tiene un elemento de calentamiento electrotérmico según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, en la que la forma de al menos uno de los parches de múltiples resistencias se forma como cualquiera de una forma de sector circular, una forma rectangular, una forma ovalada y una forma cuadrada.
17. Una pala de aerogenerador que tiene un elemento de calentamiento electrotérmico según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16, en la que el al menos un parche de múltiples resistencias (303, 407, 503) está formado sustancialmente por los mismos materiales y propiedades que el elemento de calentamiento electrotérmico al que se une el parche de múltiples resistencias.
18. Una pala de aerogenerador que tiene un elemento de calentamiento electrotérmico según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 17, en la que el parche de múltiples resistencias (301, 401, 501) se une al elemento de calentamiento electrotérmico usando uno o más de adhesivo, costura y grapas.
ES18734427T 2017-06-29 2018-06-15 Elementos de calentamiento electrotérmico mejorados Active ES2948929T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201770519 2017-06-29
PCT/DK2018/050143 WO2019001656A1 (en) 2017-06-29 2018-06-15 IMPROVED ELECTROTHERMAL HEATING ELEMENTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2948929T3 true ES2948929T3 (es) 2023-09-21

Family

ID=62750731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18734427T Active ES2948929T3 (es) 2017-06-29 2018-06-15 Elementos de calentamiento electrotérmico mejorados

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11570850B2 (es)
EP (1) EP3645876B1 (es)
CN (1) CN110799750B (es)
CA (1) CA3066684A1 (es)
ES (1) ES2948929T3 (es)
WO (1) WO2019001656A1 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK179018B1 (en) * 2016-03-14 2017-08-21 Ventus Eng Gmbh Method of condition monitoring one or more wind turbines and parts thereof and performing instant alarm when needed
CA3066684A1 (en) 2017-06-29 2019-01-03 Vestas Wind Systems A/S Improved electro-thermal heating elements

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4384192A (en) 1981-03-02 1983-05-17 Teledyne Still-Man Manufacturing Electric heating element
US6194692B1 (en) * 1998-10-02 2001-02-27 Engelhard Corporation Electric heating sheet and method of making the same
DE10134515B4 (de) * 2001-07-16 2004-05-06 W.E.T. Automotive Systems Ag Leitereinrichtung mit einem eine Verengung aufweisenden flächigen Hauptleiter
US6791066B2 (en) * 2002-07-24 2004-09-14 Ppg Industries Ohio, Inc. Eliminating hot spots at end portions of bus bars of a heatable transparency having an electrically conductive member
WO2010028653A2 (en) 2008-09-11 2010-03-18 Vestas Wind Systems A/S Low power heating
DE102008063849A1 (de) * 2008-12-19 2010-06-24 Tesa Se Beheiztes Flächenelement und Verfahren zu seiner Befestigung
US20110127249A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-02 Hotronic International Limited Electric heating element for insoles
FR3005388B1 (fr) * 2013-05-03 2017-10-06 Topinox Sarl Element de chauffage a sections ayant differentes puissances de chauffage, et appareil de cuisson.
LU92345B1 (en) 2013-12-23 2015-06-24 Iee Sarl Heating element with a layer of resistive materiallocally configured to obtain predetermined sheet resistance
EP2926984B1 (de) * 2014-04-03 2019-02-20 Nordex Energy GmbH Verfahren zum Reparieren eines elektrischen Heizelements eines Windenergieanlagenrotorblatts
CA3066684A1 (en) 2017-06-29 2019-01-03 Vestas Wind Systems A/S Improved electro-thermal heating elements

Also Published As

Publication number Publication date
EP3645876C0 (en) 2023-06-07
US11570850B2 (en) 2023-01-31
US20210153301A1 (en) 2021-05-20
CA3066684A1 (en) 2019-01-03
EP3645876B1 (en) 2023-06-07
CN110799750B (zh) 2021-04-30
EP3645876A1 (en) 2020-05-06
CN110799750A (zh) 2020-02-14
WO2019001656A1 (en) 2019-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11905933B2 (en) Electro-thermal heating
ES2948929T3 (es) Elementos de calentamiento electrotérmico mejorados
TWI577886B (zh) 碳纖維強化塑膠之電阻片加熱
CN110809673B (zh) 改进的电热加热元件
EP2851553B1 (en) Arrangement to reduce noise of a wind turbine rotor blade
ES2624208T3 (es) Pala de turbina eólica y método de fabricación de una pala de turbina eólica
ES2360837T3 (es) Perfil aerodinámico y procedimiento para proteger el borde de ataque del perfil aerodinámico.
RU2683354C2 (ru) Способ противодействия обледенению лопастей ветряного генератора и лопасть ветряного генератора
ES2526217T3 (es) Procedimiento de fabricación de un conjunto de desescarchado en un panel de una góndola y dicho panel
WO2010028653A2 (en) Low power heating
WO2011018695A1 (en) Deicing film for wind turbine air foil
BR112018013017B1 (pt) Lâminas de turbina e sistemas de equalização de potência
BRPI1102671A2 (pt) Sistema de proteção contra raios para uma turbina eólica
WO2007017534A1 (es) Sistema de protección contra rayos para aerogeneradores
ES2882333T3 (es) Receptor de rayos para una pala de rotor de una turbina eólica
ES2947594T3 (es) Pala de rotor para una central eólica, procedimiento para contactar un revestimiento eléctricamente conductor sobre una pala de rotor de una central eólica y central eólica
ES2768969T3 (es) Pala de aerogenerador
ES2626287T3 (es) Pala de rotor de aerogenerador con un dispositivo de calefacción eléctrico y un pararrayos
BR102017003648A2 (pt) Element and arrangement of air purification.
CA3066931A1 (en) Improved electro-thermal heating system for wind turbine blades
EP3263893B1 (en) A wind turbine rotor blade comprising an electric heating system
ES2926787T3 (es) Diseño de calentadores para sistemas de protección antihielo de alótropos de carbono
WO2019120409A1 (en) Improved electro-thermal heating elements
ES1240999U (es) Pala de turbina eólica
BR102019020533A2 (pt) Sistema de proteção contra gelo, e, aquecedor em forma de h