ES2952970T3

ES2952970T3 - Dispositivo de fusión de hielo para pala, pala y aerogenerador

Info

Publication number: ES2952970T3
Application number: ES19158712T
Authority: ES
Inventors: Yiran Qi; Chaofeng Shi; Yanpeng Xie
Original assignee: Beijing Goldwind Science and Creation Windpower Equipment Co Ltd
Current assignee: Beijing Goldwind Science and Creation Windpower Equipment Co Ltd
Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2019-02-22
Publication date: 2023-11-07
Anticipated expiration: 2039-02-22
Also published as: CA3032850A1; EP3530938B1; EP3530938A1; US20190264659A1; CN110195690B; CN110195690A; DK3530938T3

Abstract

Según la presente solicitud se proporciona un dispositivo para derretir hielo para una pala, una pala y una turbina eólica. El dispositivo para derretir hielo para la cuchilla incluye: una primera porción de calentamiento; un primer electrodo y un segundo electrodo, en donde el primer electrodo y el segundo electrodo están dispuestos en dos extremos de la primera porción de calentamiento en una dirección longitudinal, respectivamente; y un conductor de conexión, en el que el conductor de conexión se extiende en una dirección longitudinal, un primer extremo del conductor de conexión está conectado al segundo electrodo, y un segundo extremo del conductor de conexión y el primer electrodo están ubicados en el mismo lado. Según el dispositivo para derretir hielo para la cuchilla de la presente solicitud, con el conductor de conexión, se permite que los cables de alimentación que conectan al primer electrodo y al segundo electrodo estén ubicados en el mismo lado, por lo tanto, en el caso de que se modifique una cuchilla antigua. , se puede reducir considerablemente el aumento del espesor de la capa provocado por los cables de alimentación. Además, se puede reducir el engorroso trabajo de cableado y se pueden ahorrar los cables de alimentación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de fusión de hielo para pala, pala y aerogenerador

Campo

La presente solicitud se refiere al campo técnico de la generación de energía eólica y, en particular, a un dispositivo de fusión de hielo para una pala, una pala que tiene el dispositivo de fusión de hielo y un aerogenerador.

Antecedentes

El entorno operativo de un aerogenerador afecta directamente a la eficiencia de generación de energía del aerogenerador. En el caso de que el aerogenerador se opere bajo condiciones meteorológicas extremas, tales como heladas, olas de frío y lluvia helada, pueden ocurrir fenómenos de recubrimiento de hielo (escarcha) y nieve colgando de una pala. Debido a los fenómenos de recubrimiento de hielo (escarcha), nieve colgando y similares de la pala, se puede cambiar la forma de la sección transversal de la pala del aerogenerador, lo que reduce la eficiencia de absorción de energía eólica de la pala; se puede causar un daño de operación mecánico del aerogenerador, se puede aumentar la carga del aerogenerador y se puede desplazar el centro de gravedad; la caída de bloques de hielo causa un peligro para la seguridad del personal de campo y del equipo de campo; y la precisión de la medición del viento también se puede ver afectada, lo que trae a los propietarios una grave pérdida económica de generación de energía. Por ejemplo, el número acumulado de días cubiertos de hielo en un parque eólico en la provincia de Gansu desde octubre de 2016 hasta abril de 2017 fue de más de 60 días, y la pérdida de generación de energía acumulada es de al menos 6770,056 mil kilovatios hora.

Con el fin de solucionar los fenómenos de recubrimiento de hielo (escarcha), nieve colgante, etc., generalmente se descongela la pala del aerogenerador. Actualmente, los métodos de descongelación incluyen el antihielo pasivo mediante una solución, la descongelación mecánica, el antihielo térmico por aire, la descongelación por microondas, el antihielo pasivo por un recubrimiento endotérmico, la descongelación por vibración de choque electromagnético, el antihielo pasivo por un recubrimiento impermeable, la descongelación por temblores, la descongelación activa electrotérmica, etc. El método de descongelación activa electrotérmica no solamente tiene las ventajas de alta potencia, pequeña influencia en la forma aerodinámica y buena capacidad de mantenimiento, sino que también es simple y directo, tiene una alta tasa de utilización de energía y un bajo coste económico, por lo tanto, es un método de descongelación relativamente ideal y actualmente es el método más ampliamente usado y de mejor rendimiento. Según la presente solicitud, se proporciona un dispositivo de fusión de hielo para una pala que puede realizar una descongelación activa usando energía eléctrica.

El documento EP 3109465 A1 describe una pala de rotor de aerogenerador que incluye una raíz de pala, una punta de pala, un borde de salida de superficie aerodinámica, un borde de ataque de superficie aerodinámica, un lado de succión y un lado de presión. La pala de rotor de aerogenerador tiene además un dispositivo de calentamiento eléctrico que se extiende sobre una sección longitudinal que discurre desde un extremo del lado de la raíz de la pala hasta un extremo del lado de la punta de la pala. El dispositivo de calentamiento eléctrico consiste en dos esteras de calentamiento que están conectadas a una primera línea de suministro mediante una conexión eléctrica dispuesta en el extremo del lado de la raíz de la pala y que se conectan a una segunda línea de suministro mediante una conexión eléctrica dispuesta en el extremo del lado de la punta de la pala. En una región superpuesta que se extiende a lo largo de toda la longitud de las dos esteras de calentamiento y a lo largo del borde de ataque de la superficie aerodinámica, la primera estera de calentamiento y la segunda estera de calentamiento están dispuestas para superponerse entre sí.

El documento WO 2012164167 A1 describe una pala de aerogenerador dotada con un elemento de calentamiento alargado. El elemento de calentamiento se puede conectar eléctricamente a la fuente de alimentación a través de una serie de elementos conductores eléctricos y uniones situadas en los extremos del elemento de calentamiento alargado o en ambos lados del elemento de calentamiento. En otra realización, un elemento de calentamiento incluye múltiples capas. El elemento conductor incluye múltiples ramales, y el ramal del medio se extiende entre dos capas del elemento de calentamiento. El elemento del cuerpo de la pala puede incluir fibra de vidrio, y el elemento de calentamiento puede incluir fibra de carbono. Un elemento de unión se ha doblado para extenderse a lo largo de ambos lados del elemento conductor y del elemento de calentamiento.

Compendio

Según la presente solicitud, se proporciona un dispositivo de fusión de hielo para una pala que tiene una estructura novedosa y tiene un excelente rendimiento de calentamiento, para cumplir con las necesidades prácticas.

Según un aspecto de la presente solicitud, se proporciona un dispositivo de fusión de hielo para una pala. El dispositivo de fusión de hielo para la pala puede incluir: una parte de calentamiento; un primer electrodo y un segundo electrodo, en donde el primer electrodo y el segundo electrodo están dispuestos en dos extremos de la primera parte de calentamiento en una dirección a lo largo, respectivamente; y un conductor de conexión, en donde el conductor de conexión se extiende en la dirección a lo largo, un primer extremo del conductor de conexión está conectado al segundo electrodo, y un segundo extremo del conductor de conexión y el primer electrodo están situados en un mismo lado. La primera parte de calentamiento incluye una tela de fibra de vidrio y hebras de fibra de carbono, las hebras de fibra de carbono están cosidas en la tela de fibra de vidrio o las hebras de fibra de carbono están entretejidas con fibras de vidrio de la tela de fibra de vidrio, para ser integradas con la tela de fibra de vidrio, y las hebras de fibra de carbono están conectadas de manera conductora al primer electrodo y al segundo electrodo. El conductor de conexión es una lámina de conducción de corriente, el conductor de conexión está cosido en la tela de fibra de vidrio o dispuesto para discurrir a través de la tela de fibra de vidrio, y el conductor de conexión está aislado del primer electrodo y las hebras de fibra de carbono. Con el conductor de conexión, los cables de alimentación que se conectan al primer electrodo y al segundo electrodo se permite que se sitúen en el mismo lado, por ello, en un caso en el que se modifique una pala antigua, se puede reducir enormemente un aumento del grosor de capa causado por los cables de alimentación. Además, se puede reducir el engorroso trabajo de cableado y se pueden ahorrar los cables de alimentación.

Preferiblemente, las hebras de fibra de carbono incluyen hebras de fibra de carbono longitudinales y hebras de fibra de carbono latitudinales dispuestas en la tela de fibra de vidrio en una dirección longitudinal y una dirección latitudinal, respectivamente, y las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales están conectadas de manera conductora entre sí. Con la conducción mutua entre las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales, el efecto de calentamiento del dispositivo de fusión para la pala se puede evitar que se vea afectado por la rotura de una hebra de fibra de carbono en una cierta posición.

Preferiblemente, las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales están dispuestas en sentido transversal, para formar una estructura de rejilla con las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales cruzadas entre sí en cada nodo.

Aislando el conductor de conexión del primer electrodo y las hebras de fibra de carbono, se forma un circuito eléctrico para evitar un cortocircuito.

En otra realización, un dispositivo de fusión de hielo puede incluir: una primera parte de calentamiento y una segunda parte de calentamiento, en donde la parte de calentamiento y la primera parte de calentamiento se pueden disponer una al lado de otra en la dirección a lo ancho de la primera parte de calentamiento; un primer electrodo, un segundo electrodo, un tercer electrodo y un cuarto electrodo, en donde el primer electrodo y el segundo electrodo están dispuestos en dos extremos de la primera parte de calentamiento en una dirección a lo largo, respectivamente, y el tercer electrodo y el cuarto electrodo se pueden disponer en dos extremos de la segunda parte de calentamiento en una dirección a lo largo, respectivamente; un conductor de conexión, en donde el conductor de conexión se extiende en la dirección a lo largo, el conductor de conexión está situado entre la primera parte de calentamiento y la segunda parte de calentamiento, y un primer extremo del conductor de conexión se puede conectar al segundo electrodo y al cuarto electrodo respectivamente, y un segundo extremo del conductor de conexión se puede situar en el mismo lado que el primer electrodo y el tercer electrodo. La primera parte de calentamiento y la segunda parte de calentamiento se pueden conectar a través de una tela de fibra de vidrio, el conductor de conexión es una lámina de conducción de corriente y el conductor de conexión se puede coser en la tela de fibra de vidrio que conecta la primera parte de calentamiento y la segunda parte de calentamiento o se puede disponer para discurrir a través de la tela de fibra de vidrio, y el conductor de conexión está aislado del primer electrodo, el tercer electrodo y las hebras de fibra de carbono. Dado que el dispositivo de calentamiento incluye la primera parte de calentamiento y la segunda parte de calentamiento, se puede colocar integralmente una pala colocando la primera parte de calentamiento y la segunda parte de calentamiento sobre una superficie de presión y una superficie de succión de la pala, respectivamente, para ahorrar el tiempo y el coste de operación y mantenimiento.

En un caso en el que la primera parte de calentamiento y la segunda parte de calentamiento estén dispuestas en la superficie de presión y la superficie de succión de la pala, respectivamente, el conductor de conexión se puede situar en una unión entre la superficie de presión y la superficie de succión.

Preferiblemente, se forma un espacio predeterminado entre la primera parte de calentamiento y la segunda parte de calentamiento, el conductor de conexión puede ser un hilo y se puede acomodar en el espacio predeterminado. En un caso en el que la primera parte de calentamiento y la segunda parte de calentamiento estén dispuestas en la superficie de presión y la superficie de succión de la pala, respectivamente, el conductor de conexión se puede situar en la unión entre la superficie de presión y la superficie de succión.

Según otro aspecto de la presente solicitud, se proporciona una pala. La pala incluye el dispositivo de fusión de hielo descrito anteriormente, y el dispositivo de fusión de hielo está integrado en la pala.

Según otro aspecto de la presente solicitud, se proporciona un aerogenerador. El aerogenerador incluye la pala descrita anteriormente.

Según el dispositivo de fusión de hielo para la pala de la presente solicitud, con el conductor de conexión, los cables de alimentación que se conectan al primer electrodo y al segundo electrodo se permite que se sitúen en un mismo lado, por ello, en un caso en el que se modifique una pala antigua, se puede reducir enormemente el aumento del grosor de capa causado por los cables de alimentación. Además, se puede reducir el engorroso trabajo de cableado y se pueden ahorrar los cables de alimentación.

Además, según el dispositivo de fusión de hielo para la pala de la realización de la presente solicitud, las hebras de fibra de carbono de la primera parte de calentamiento están fijadas por el primer electrodo y el segundo electrodo y por un tratamiento de sobrehilado, que evita que las hebras de fibra de carbono se suelten, de modo que las hebras de fibra de carbono tengan un buen rendimiento en el mantenimiento de una forma estacionaria.

Además, según el dispositivo de fusión de hielo para la pala de la realización de la presente solicitud, usando las fibras de vidrio como material aislante, se puede evitar que las fibras de carbono en una hebra de fibra de carbono se mezclen con las hebras de fibra de carbono adyacentes, evitando por ello un cortocircuito.

Además, según el dispositivo de fusión de hielo para la pala de la realización de la presente solicitud, dado que las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales están conectadas de manera conductora entre sí, el efecto de calentamiento del dispositivo de fusión para la pala se puede evitar que se vea afectado por la rotura de una hebra de fibra de carbono en una cierta posición.

Además, el dispositivo de fusión de hielo para la pala según la realización de la presente solicitud se puede diseñar para tener una potencia de calentamiento diferente según los requisitos de la pala, y se puede formar integralmente con una pala nueva o integrar en una pala antigua.

Además, el dispositivo de fusión de hielo para la pala según la realización de la presente solicitud tiene un proceso de fabricación simple y no requiere ser ensamblado en uso.

Breve descripción de los dibujos

Los anteriores y otros objetos y características de la presente solicitud estarán más claros a partir de la siguiente descripción de realizaciones junto con los dibujos.

La Figura 1 es una vista esquemática que muestra un dispositivo de fusión de hielo para una pala según una primera realización de la presente solicitud.

La Figura 2 es una vista esquemática que muestra un dispositivo de fusión de hielo para una pala según una segunda realización de la presente solicitud.

Las Figuras 3 a 8 son vistas esquemáticas que muestran que las hebras de fibra de carbono y una tela de fibra de vidrio de una primera parte de calentamiento están en combinación.

La Figura 9 es una vista esquemática que muestra un dispositivo de fusión de hielo para una pala según una tercera realización de la presente solicitud.

La Figura 10 es una vista esquemática que muestra un dispositivo de fusión de hielo para una pala según una cuarta realización de la presente solicitud.

Números de referencia en las figuras:

10 primera parte de calentamiento,

20 primer electrodo,

30 segundo electrodo,

40 conductor de conexión,

50 segunda parte de calentamiento,

60 tercer electrodo,

70 cuarto electrodo.

Descripción detallada

Las realizaciones según la presente solicitud se describirán en detalle con referencia a los dibujos, las realizaciones se muestran en los dibujos, y el mismo número representa siempre el mismo componente.

La Figura 1 y la Figura 2 muestran un dispositivo de fusión de hielo para una pala según una primera realización y una segunda realización de la presente solicitud, respectivamente. De aquí en adelante, se describirá una estructura específica del dispositivo de fusión de hielo para la pala con referencia a las Figuras 1 y 2.

Como se muestra en las Figuras 1 y 2, un dispositivo de fusión de hielo para una pala puede incluir una primera parte de calentamiento 10, un primer electrodo 20 y un segundo electrodo 30, y un conductor de conexión 40. Específicamente, el primer electrodo 20 y el segundo el electrodo 20 se pueden disponer en dos extremos de la primera parte de calentamiento 10 en una dirección a lo largo, respectivamente, para ser conectados eléctricamente a la primera parte de calentamiento 10. El conductor de conexión 40 puede extenderse en la dirección a lo largo de la primera parte de calentamiento 10, un primer extremo del conductor de conexión 40 se puede conectar al segundo electrodo 20, y un segundo extremo del conductor de conexión 40 y el primer electrodo 20 se pueden situar en un mismo lado.

El conductor de conexión 40 y el primer electrodo 20 se pueden conectar a un cable de alimentación positivo y a un cable de alimentación negativo en el mismo lado, respectivamente, para permitir que la primera parte de calentamiento 10, el primer electrodo 20 y el segundo electrodo 30, y el conductor de conexión 40 formen un circuito eléctrico, de modo que la primera parte de calentamiento 10 se excite para calentar. Dado que los cables de alimentación que conectan el primer electrodo 20 y el segundo electrodo 30 están dispuestos en el mismo lado, en comparación con el método de conexión del primer electrodo 20 y del segundo electrodo 30 a los cables de alimentación en los dos extremos de la primera parte de calentamiento 10, respectivamente, un aumento del grosor de capa causado por los cables de alimentación se puede reducir enormemente en el caso de que se modifique una pala antigua. Además, se puede reducir el engorroso trabajo de cableado y se pueden ahorrar los cables de alimentación.

El dispositivo de fusión de hielo para la pala de la Figura 1 es diferente del dispositivo de fusión de hielo para la pala de la Figura 2 en términos de la posición del conductor de conexión 40 y la posición de conexión del conductor de conexión 40 y el segundo electrodo 30. Específicamente, en la Figura 1, el conductor de conexión 40 está situado en un primer lado del primer electrodo 20, y un segundo extremo del conductor de conexión 40 está conectado a un primer extremo del segundo electrodo 30. No obstante, en la Figura 2, el conductor de conexión 40 está situado en un segundo lado del primer electrodo 20 opuesto al primer lado, y el segundo extremo del conductor de conexión 40 está conectado a un segundo extremo del segundo electrodo 30 opuesto al primer extremo. Se debería entender que la descripción anterior se basa en los estados del dispositivo de fusión de hielo para la pala mostrada en las Figuras 1 y 2, independientemente del estado del dispositivo de fusión de hielo para la pala en uso real.

La primera parte de calentamiento 10, el primer electrodo 20 y el segundo electrodo 30, y el conductor de conexión 40 se describirán en detalle de aquí en adelante.

La primera parte de calentamiento 10 puede incluir una tela de fibra de vidrio y hebras de fibra de carbono. Según el diseño de la primera parte de calentamiento 10, las hebras de fibra de carbono se cosen en la tela de fibra de vidrio, o las hebras de fibra de carbono se entretejen con fibras de vidrio de la tela de fibra de vidrio, para ser integradas con la tela de fibra de vidrio. Las hebras de fibra de carbono se pueden conectar de manera conductora al primer electrodo 20 y al segundo electrodo 30 para formar un circuito eléctrico.

Tanto las fibras de carbono como las fibras de vidrio son materiales poliméricos, que tienen características de alta resistencia al calor, alta fortaleza mecánica, textura suave, etc., se procesan fácilmente, fáciles de ser combinadas con materiales compuestos de la pala y pueden mejorar la fortaleza mecánica de la pala. La fibra de carbono tiene ventajas, tales como baja gravedad específica, alta fortaleza, baja densidad, alta elasticidad, alta resistencia a la corrosión, alta resistencia a la temperatura, alta resistencia al desgaste, alta eficiencia térmica, buena conductividad eléctrica y térmica, etc. La fortaleza de la fibra de carbono es cuatro veces la del acero ordinario y su gravedad específica es solamente igual a 1/4 de la del acero, la fibra de carbono tiene propiedades físicas livianas y resistentes y una resistividad eléctrica estable. La fibra de vidrio tiene un buen rendimiento de aislamiento, lo que evita que una hebra de fibra de carbono se mezcle con las hebras de fibra de carbono adyacentes, para evitar un cortocircuito.

Las Figuras 3 a 8 son vistas esquemáticas que muestran que las hebras de fibra de carbono de la primera parte de calentamiento 10 se combinan con la tela de fibra de vidrio, en las figuras, las líneas negras son hebras de fibra de carbono y las partes en blanco se refieren a la tela de fibra de vidrio. Las hebras de fibra de carbono incluyen hebras de fibra de carbono longitudinales y hebras de fibra de carbono latitudinales dispuestas sobre la tela de fibra de vidrio en una dirección longitudinal y una dirección latitudinal, respectivamente. Las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales se pueden conectar de manera conductora entre sí, para permitir que las hebras de fibra de carbono se conecten unas con otras, y el efecto de calentamiento del dispositivo de fusión para la pala se puede evitar que se vea afectado por la rotura de una hebra de fibra de carbono en una cierta posición.

Específicamente, como se muestra en la Figura 3, las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales de la primera parte de calentamiento 10 se pueden disponer en sentido transversal, y pueden formar una estructura de línea poligonal. En esta estructura, dado que la estructura formada por las hebras de fibra de carbono es relativamente simple, la primera parte de calentamiento 10 se puede formar superponiendo y entretejiendo las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales con las fibras de vidrio en la tela de fibra de vidrio.

Como se muestra en las Figuras 4 a 8, las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales de la primera parte de calentamiento 10 se pueden disponer en sentido transversal para formar una estructura de rejilla con las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales cruzadas entre sí en cada nodo. Por ejemplo, las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales pueden formar una estructura simétrica al eje, para satisfacer el requisito isobárico de la primera parte de calentamiento 10. Específicamente, como se muestra en las Figuras 4 a 7, las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales pueden formar un módulo de hebras de fibra de carbono con una forma tal como un diamante, y los módulos con forma de diamante se conectan según un patrón predeterminado, para formar un conjunto de módulos de hebras de fibra de carbono, formando por ello una estructura simétrica al eje. Como se muestra en la Figura 8, las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales pueden formar un módulo de hebras de fibra de carbono cúbico, un módulo de hebras de fibra de carbono en forma de diamante y un módulo de hebras de fibra de carbono hexagonal, estas tres formas de módulos de hebras de fibra de carbono se pueden conectar según un patrón predeterminado, para formar un conjunto de módulos de hebras de fibra de carbono, formando por ello una estructura simétrica al eje. Cuando se forma la primera parte de calentamiento 10 según las Figuras 4 a 8, dado que la estructura formada por las hebras de fibra de carbono es relativamente compleja, el conjunto de módulos de hebras de fibra de carbono se puede formar primero, y luego el conjunto de módulos de hebras de fibra de carbono se une a la tela de fibra de vidrio usando una pieza de conexión que tiene una alta resistencia al calor. Por ejemplo, el módulo de hebras de fibra de carbono se puede coser a la tela de fibra de vidrio usando un hilo resistente a altas temperaturas, o el módulo de hebras de fibra de carbono se puede unir a la tela de fibra de vidrio usando un pegamento resistente a altas temperaturas y luego se realiza un tratamiento de aplanamiento. Con el fin de hacer que las hebras de fibra de carbono tengan un buen rendimiento en el mantenimiento de una forma estacionaria, los bordes de las hebras de fibra de carbono que no están conectadas eléctricamente al primer electrodo 20 y al segundo electrodo 30 se pueden sobrehilar.

Aunque las formas específicas de la combinación de las hebras de fibra de carbono y la tela de fibra de vidrio se describieron anteriormente, las formas específicas no se limitan a esto. Las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales se pueden formar en otras formas del módulo de hebras de fibra de carbono según se requiera, siempre que las hebras de fibra de carbono se puedan conectar entre sí. Además, según la demanda real de intensidad de calentamiento o el requisito de potencia de un anillo deslizante de diferentes tipos de aerogeneradores, la potencia de calentamiento del dispositivo de fusión de hielo para la pala se puede ajustar ajustando el número de módulos de hebras de fibra de carbono o la separación entre módulos de hebras de fibra de carbono adyacentes o las formas de los módulos de hebras de fibra de carbono o la forma de la combinación de módulos de hebras de fibra de carbono, o ajustando el tipo o el número de las hebras de fibra de carbono. La separación entre las hebras de fibra de carbono se puede determinar mediante la severidad de la formación de hielo en una parte donde se requiere que el hielo sea fundido, el tipo de fibra de carbono, la potencia nominal del dispositivo de fusión de hielo para la pala, y la anchura y la longitud del dispositivo de fusión de hielo para la pala.

Además, a través de la densidad de masa de las hebras de fibra de carbono y las fibras de vidrio se puede cambiar ajustando el tipo o el grado de tirantez del tejido de las hebras de fibra de carbono y las fibras de vidrio, y luego los requisitos de infusión al vacío, moldeo de bolsa de vacío y preimpregnación, de modo que el dispositivo de fusión de hielo para la pala no solamente sea adecuado para ser formado integralmente con una pala nueva, sino también para integrarse en una pala antigua. Específicamente, el dispositivo de fusión de hielo para la pala se puede formar integralmente con la pala a través de un proceso de infusión al vacío cuando se forma una pala nueva, o el dispositivo de fusión de hielo preimpregnado para la pala se puede integrar en la pala antigua a través de un proceso de moldeo de bolsa de vacío y luego se pueden proporcionar otras capas para formar una pala completa. Además, en la presente realización, el primer electrodo 20 y el segundo electrodo 30 pueden ser láminas de conducción de corriente, y las láminas de conducción de corriente se pueden sujetar en las hebras de fibra de carbono para ser conectadas de manera conductora a las hebras de fibra de carbono. Opcionalmente, el primer electrodo 20 y el segundo electrodo 30 pueden ser electrodos chapados, es decir, una parte de la hebra de fibra de carbono que se requiere que sea conectada eléctricamente se puede chapar con un metal para funcionar como electrodo. Durante su uso, las hebras de fibra de carbono que se conectan al primer electrodo 20 y al segundo electrodo 30 se pueden disponer en la dirección a lo largo de la pala, para mejorar el efecto de fusión de hielo para la pala.

Opcionalmente, el conductor de conexión 40 puede ser una lámina de conducción de corriente. El conductor de conexión 40 puede estar cosido en la tela de fibra de vidrio o dispuesto para discurrir a través de la tela de fibra de vidrio, para permitir que el conductor de conexión 40 sea fijado. Además, el conductor de conexión 40 puede estar aislado del primer electrodo 20 y las hebras de fibra de carbono, para formar un circuito eléctrico, para evitar un cortocircuito. En una pieza fundida en la que el conductor de conexión 40 es una lámina de conducción de corriente, dado que el conductor de conexión 40 es delgado, en un caso en el que el dispositivo de fusión de hielo para la pala esté integrado en la pala y se proporcionen otras capas en el dispositivo de fusión de hielo para la pala para formar una pala completa, se puede evitar la protrusión parcial de las capas debido a un gran grosor del conductor de conexión 40. No obstante, el conductor de conexión 40 no se limita a la lámina de conducción de corriente, puede ser otros componentes que pueden funcionar para conexión eléctrica.

Cuando los dispositivos de fusión de hielo para la pala según la primera realización y la segunda realización se usan para fundir el hielo en la pala, se puede encender una fuente de alimentación de voltaje constante en el primer electrodo 20 y el segundo extremo del conductor de conexión 40, y una corriente fluye a través de cada una de las hebras de fibra de carbono y las hebras de fibra de carbono se excitan para calentar, para fundir el hielo en la pala. Además, según las demandas reales, los dispositivos de fusión de hielo para la pala en las Figuras 1 y 2 se pueden usar en cooperación, por ejemplo, el dispositivo de fusión de hielo para la pala en la Figura 1 se puede montar en una de una superficie PS (una superficie de presión) y una superficie SS (una superficie de succión) de la pala, y el dispositivo de fusión de hielo para la pala en la Figura 2 se pueden montar en la otra superficie PS y la superficie SS de la pala, de modo que los cables de alimentación que se conectan al primer electrodo 20 y al segundo electrodo 30 se puedan situar en el mismo lado, pero la disposición no se limita a esto. Por ejemplo, según las demandas reales, el dispositivo de fusión de hielo para la pala en la Figura 1 o el dispositivo de fusión de hielo para la pala en la Figura 2 también se pueden usar individualmente, es decir, los dispositivos de fusión de hielo para la pala en la Figura 1 se pueden montar en la superficie PS y la superficie SS respectivamente, y los dispositivos de fusión de hielo para la pala de la Figura 2 también se pueden montar en la superficie PS y la superficie SS, respectivamente. Además, el tamaño y el número del dispositivo de fusión de hielo para la pala se pueden elegir adecuadamente según el área de la pala en la que se requiere que el hielo sea fundido.

Aunque la estructura específica del dispositivo de fusión de hielo para la pala se describió en detalle anteriormente con referencia a las Figuras 1 a 8, el dispositivo de fusión de hielo para la pala no se limita a esto. De aquí en adelante, se describirán con referencia a las Figuras 9 y 10 un dispositivo de fusión de hielo para una pala según una tercera realización y un dispositivo de fusión de hielo para una pala según una cuarta realización de la presente solicitud.

La Figura 9 es una vista esquemática que muestra el dispositivo de fusión de hielo para la pala según la tercera realización de la presente solicitud.

Como se muestra en la Figura 9, además de la primera parte de calentamiento 10, el primer electrodo 20 y el segundo electrodo 30, y el conductor de conexión 40, el dispositivo de fusión de hielo para la pala puede incluir además una segunda parte de calentamiento 50, un tercer electrodo 60 y un cuarto electrodo 70.

La segunda parte de calentamiento 50 y la primera parte de calentamiento 10 se pueden disponer una al lado de otra en la dirección a lo ancho de la primera parte de calentamiento 10. El tercer electrodo 60 y el cuarto electrodo 70 se pueden disponer en dos extremos de la segunda parte de calentamiento 50 en una dirección a lo largo, respectivamente. El conductor de conexión 40 se puede situar entre la primera parte de calentamiento 10 y la segunda parte de calentamiento 50. Un primer extremo del conductor de conexión 40 se puede conectar al segundo electrodo 30 de la primera parte de calentamiento 10 y al cuarto electrodo 70 de la segunda parte de calentamiento 50 respectivamente. Un segundo extremo del conductor de conexión 40 se sitúa en el mismo lado que el primer electrodo 20 y el tercer electrodo 60.

La configuración de la segunda parte de calentamiento 50 puede ser la misma que la de la primera parte de calentamiento 10. La configuración del tercer electrodo 60 y el cuarto electrodo 70 también puede ser la misma que en la configuración del primer electrodo 20 y el segundo electrodo 30, respectivamente. Por lo tanto, se omitirá la descripción de los mismos componentes por concisión.

Cuando se usa el dispositivo de fusión de hielo para la pala, el primer electrodo 20 de la primera parte de calentamiento 10 y el tercer electrodo 60 de la segunda parte de calentamiento 50, y el segundo extremo del conductor de conexión 40 se pueden conectar a los cables de alimentación positivo y negativo, respectivamente, para formar un circuito eléctrico. Opcionalmente, la primera parte de calentamiento 10 y la segunda parte de calentamiento 50 se pueden formar integralmente, y la primera parte de calentamiento 10 y la segunda parte de calentamiento 50 se pueden conectar por una tela de fibra de vidrio. En este caso, el conductor de conexión 40 puede ser una lámina de conducción de corriente, y el conductor de conexión puede estar cosido en la tela de fibra de vidrio que conecta la primera parte de calentamiento 10 y la segunda parte de calentamiento 50 o dispuesto para discurrir a través de la tela de fibra de vidrio, y puede estar aislado del primer electrodo 20, el tercer electrodo 60 y las hebras de fibra de carbono.

La Figura 10 es una vista esquemática que muestra el dispositivo de fusión de hielo para la pala según la cuarta realización de la presente solicitud.

El dispositivo de fusión de hielo para la pala según la cuarta realización de la presente invención es diferente del dispositivo de fusión de hielo para la pala según la tercera realización de la presente invención mostrada en la Figura 9 en que se puede formar un espacio predeterminado entre la primera parte de calentamiento 10 y la segunda parte de calentamiento 50. En este caso, el conductor de conexión puede ser un hilo y se acomoda en el espacio predeterminado.

Como se describió anteriormente, dado que ambos dispositivos de fusión de hielo para la pala mostrados en las Figuras 9 y 10 incluyen una segunda parte de calentamiento, la pala se puede colocar integralmente colocando la primera parte de calentamiento y la segunda parte de calentamiento sobre la superficie PS y la superficie SS de la pala, respectivamente, para ahorrar el tiempo y el coste de operación y mantenimiento. La pala se coloca integralmente, y el conductor de conexión 40 se dispone en una unión entre la superficie PS y la SS, reduciendo por ello el tiempo y el coste de operación y mantenimiento.

Según el dispositivo de fusión de hielo para la pala de la presente solicitud, con el conductor de conexión, los cables de alimentación que se conectan al primer electrodo y al segundo electrodo se permite que se sitúen en un mismo lado, por ello, en un caso en el que se modifique una pala antigua, el aumento del grosor de capa causado por los cables de alimentación se puede reducir enormemente. Además, se puede reducir el engorroso trabajo de cableado y se pueden ahorrar los cables de alimentación.

Además, según el dispositivo de fusión de hielo para la pala de la realización de la presente solicitud, las hebras de fibra de carbono de la primera parte de calentamiento se fijan mediante el primer electrodo y el segundo electrodo y mediante un tratamiento de sobrehilado, que evita que la hebras de fibra de carbono se suelten, de modo que las hebras de fibra de carbono tengan un buen rendimiento en el mantenimiento de una forma estacionaria.

Además, según el dispositivo de fusión de hielo para la pala de la realización de la presente solicitud, usando fibras de vidrio como material aislante, se puede evitar que las fibras de carbono en una hebra de fibra de carbono se mezclen con las hebras de fibra de carbono adyacentes, evitando por ello un cortocircuito.

Además, el dispositivo de fusión de hielo para la pala según la realización de la presente solicitud se puede diseñar para tener una potencia de calentamiento diferente según los requisitos de la pala, y se puede formar integralmente con una pala nueva o integrar a una pala antigua.

Aunque las realizaciones de la presente solicitud se describieron en detalle anteriormente, se pueden realizar por los expertos en la técnica diversas modificaciones y variaciones a las realizaciones de la presente solicitud sin apartarse del alcance de la presente solicitud. No obstante, se debería entender por los expertos en la técnica que estas modificaciones y variaciones todavía caen dentro del alcance de las realizaciones de la presente solicitud como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de fusión de hielo para una pala de aerogenerador, que comprende:

una primera parte de calentamiento (10);

un primer electrodo (20) y un segundo electrodo (30), en donde el primer electrodo (20) y el segundo electrodo (30) están dispuestos en dos extremos de la primera parte de calentamiento (10) en una dirección a lo largo, respectivamente;

un conductor de conexión (40), en donde el conductor de conexión (40) se extiende en la dirección a lo largo, un primer extremo del conductor de conexión (40) está conectado al segundo electrodo (30), y un segundo extremo del conductor de conexión (40) y el primer electrodo (20) están situados en un mismo lado; y

la primera parte de calentamiento (10) comprende una tela de fibra de vidrio y hebras de fibra de carbono, y las hebras de fibra de carbono se cosen en la tela de fibra de vidrio o las hebras de fibra de carbono se entretejen con fibras de vidrio de la tela de fibra de vidrio, para ser integradas con la tela de fibra de vidrio, y las hebras de fibra de carbono están conectadas de manera conductora al primer electrodo (20) y al segundo electrodo (30); caracterizado por que el conductor de conexión (40) es una lámina de conducción de corriente, el conductor de conexión (40) está cosido en la tela de fibra de vidrio o dispuesto para discurrir a través de la tela de fibra de vidrio, y el conductor de conexión (40) está aislado del primer electrodo (20) y las hebras de fibra de carbono.

2. El dispositivo de fusión de hielo según la reivindicación 1, en donde las hebras de fibra de carbono comprenden hebras de fibra de carbono longitudinales y hebras de fibra de carbono latitudinales dispuestas sobre la tela de fibra de vidrio en una dirección longitudinal y una dirección latitudinal, respectivamente, y las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales están conectadas de manera conductora entre sí.

3. El dispositivo de fusión de hielo según la reivindicación 2, en donde las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales están dispuestas en el sentido transversal, para formar una estructura de rejilla con las hebras de fibra de carbono longitudinales y las hebras de fibra de carbono latitudinales cruzadas entre sí en cada nodo.

4. Un dispositivo de fusión de hielo para una pala de aerogenerador, que comprende

una primera parte de calentamiento (10) y una segunda parte de calentamiento (50), en donde la primera parte de calentamiento (10) y la segunda parte de calentamiento (50) están dispuestas una al lado de otra en la dirección a lo ancho de la primera parte de calentamiento (10);

un primer electrodo (20), un segundo electrodo (30), un tercer electrodo (60) y un cuarto electrodo (70), en donde el primer electrodo (20) y el segundo electrodo (30) están dispuestos en dos extremos de la primera parte de calentamiento (10) en una dirección a lo largo, respectivamente, y el tercer electrodo (60) y el cuarto electrodo (70) están dispuestos en dos extremos de la segunda parte de calentamiento (50) en una dirección a lo largo, respectivamente;

caracterizado por un conductor de conexión (40), en donde el conductor de conexión (40) se extiende en la dirección a lo largo, el conductor de conexión (40) está situado entre la primera parte de calentamiento (10) y la segunda parte de calentamiento (50), un primer extremo del conductor de conexión (40) está conectado al segundo electrodo (30) y al cuarto electrodo (70), y un segundo extremo del conductor de conexión (40) está situado en el mismo lado que el primer electrodo (20) y el tercer electrodo (60);

en donde la primera parte de calentamiento (10) y la segunda parte de calentamiento (50) están conectadas a través de una tela de fibra de vidrio, el conductor de conexión (40) es una lámina de conducción de corriente y el conductor de conexión (40) está cosido en la tela de fibra de vidrio que conecta la primera parte de calentamiento (10) y la segunda parte de calentamiento (50) o dispuesto para discurrir a través de la tela de fibra de vidrio, y el conductor de conexión (40) está aislado del primer electrodo (20), el tercer electrodo (60) y las hebras de fibra de carbono.

5. El dispositivo de fusión de hielo según la reivindicación 4, en donde en un caso en el que la primera parte de calentamiento (10) y la segunda parte de calentamiento (50) están configuradas para estar dispuestas en una superficie de presión y una superficie de succión de una pala, respectivamente, el conductor de conexión (40) está configurado para ser situado en una unión entre la superficie de presión y la superficie de succión.

6. El dispositivo de fusión de hielo según la reivindicación 4, en donde un espacio predeterminado está formado entre la primera parte de calentamiento (10) y la segunda parte de calentamiento (50), el conductor de conexión (40) es un hilo y está alojado en el espacio predeterminado; en un caso en el que la primera parte de calentamiento (10) y la segunda parte de calentamiento (50) estén dispuestas en una superficie de presión y una superficie de succión de una pala, respectivamente, el conductor de conexión (40) está situado en una unión entre la superficie de presión y la superficie de succión.

7. Una pala de aerogenerador, caracterizada por que comprende el dispositivo de fusión de hielo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el dispositivo de fusión de hielo está integrado en la pala de aerogenerador.

8. Un aerogenerador, caracterizado por que comprende la pala de aerogenerador según la reivindicación 7.