RU121528U1 - WIND TURBINE WITH DISCONNECTING DEVICES - Google Patents
WIND TURBINE WITH DISCONNECTING DEVICES Download PDFInfo
- Publication number
- RU121528U1 RU121528U1 RU2012108107/28U RU2012108107U RU121528U1 RU 121528 U1 RU121528 U1 RU 121528U1 RU 2012108107/28 U RU2012108107/28 U RU 2012108107/28U RU 2012108107 U RU2012108107 U RU 2012108107U RU 121528 U1 RU121528 U1 RU 121528U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind turbine
- blade
- electric heater
- turbine according
- layer
- Prior art date
Links
- RLQJEEJISHYWON-UHFFFAOYSA-N flonicamid Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=NC=C1C(=O)NCC#N RLQJEEJISHYWON-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 14
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
- F03D80/40—Ice detection; De-icing means
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/30—Wind power
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind 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)
- Wind Motors (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
1. Ветряная турбина, содержащая: ! вращающийся узел (15), включающий в себя ступицу (4), вращающуюся вокруг оси (А1), и по меньшей мере одну лопасть (5), установленную на ступице (4); и ! противооблединительное устройство (8; 108; 208; 308) для предотвращения образования льда на лопасти (5); ! при этом противооблединительное устройство (8; 108; 208; 308) содержит электрический нагреватель (10; 110; 210; 310), расположенный на лопасти (5); ! отличающаяся тем, что по меньшей мере часть наружной поверхности (5а) лопасти (5) покрыта слоем гидрофобного материала (11; 111; 211; 311), термически соединенного с электрическим нагревателем (10; 110; 210; 310). ! 2. Ветряная турбина по п.1, в которой электрический нагреватель (10; 110) содержит слой электропроводного материала, нанесенного на наружную поверхность (5а) лопасти (5). ! 3. Ветряная турбина по п.2, в которой электропроводным материалом является электропроводная краска. ! 4. Ветряная турбина по п.3, в которой слой электропроводного материала нанесен на наружную поверхность (5а) лопасти (5). ! 5. Ветряная турбина по п.1, в которой электрический нагреватель (110) содержит электропроводящий провод, расположенный на поддерживающем листе (112), установленном на наружной поверхности (5а) лопасти (5). ! 6. Ветряная турбина по п.5, в которой поддерживающий лист (112) является гибким. ! 7. Ветряная турбина по п.5 или 6, в которой поддерживающий лист (112) прикреплен адгезивным слоем (113). ! 8. Ветряная турбина по п.5 или 6, в которой противооблединительное устройство (108) содержит множество электрически соединенных модулей, каждый из которых содержит соответствующую нагревательную часть (110а) электрического нагревателя (110), установленную на соответствующей оп� 1. A wind turbine containing:! a rotating assembly (15) including a hub (4) rotating about an axis (A1) and at least one blade (5) mounted on the hub (4); and! anti-icing device (8; 108; 208; 308) to prevent ice formation on the blade (5); ! while the anti-icing device (8; 108; 208; 308) contains an electric heater (10; 110; 210; 310) located on the blade (5); ! characterized in that at least a part of the outer surface (5a) of the blade (5) is covered with a layer of hydrophobic material (11; 111; 211; 311), thermally connected to an electric heater (10; 110; 210; 310). ! 2. Wind turbine according to claim 1, in which the electric heater (10; 110) comprises a layer of electrically conductive material applied to the outer surface (5a) of the blade (5). ! 3. The wind turbine of claim 2, wherein the electrically conductive material is electrically conductive paint. ! 4. Wind turbine according to claim 3, wherein a layer of electrically conductive material is applied to the outer surface (5a) of the blade (5). ! 5. The wind turbine of claim 1, wherein the electric heater (110) comprises an electrically conductive wire disposed on a support sheet (112) mounted on an outer surface (5a) of the blade (5). ! 6. The wind turbine of claim 5, wherein the backing sheet (112) is flexible. ! 7. A wind turbine according to claim 5 or 6, wherein the backing sheet (112) is attached with an adhesive layer (113). ! 8. Wind turbine according to claim 5 or 6, in which the anti-icing device (108) comprises a plurality of electrically connected modules, each of which comprises a corresponding heating portion (110a) of the electric heater (110) mounted on a respective op�
Description
Настоящая полезная модель относится к ветряной турбине, снабженной противооблединительными устройствами.This utility model relates to a wind turbine equipped with anti-icing devices.
Известно, что ветряные турбины часто сталкиваются с проблемой образования льда. В действительности, по причине низкой температуры влажность воздуха может создавать на лопастях слои льда различной толщины и степени. Например, большие наслоения могут образоваться после осадков, в частности, снега, но также в случае ливня и последующего понижения температуры. Даже водяного пара, который конденсируется при контакте с лопастями, часто достаточно для создания пленки или отложений льда.It is known that wind turbines often face the problem of ice formation. In fact, due to the low temperature, air humidity can create ice layers of different thickness and degree on the blades. For example, large deposits can form after precipitation, in particular, snow, but also in the event of rainfall and a subsequent drop in temperature. Even water vapor, which condenses on contact with the blades, is often enough to create a film or ice deposits.
В любом случае, наслоение льда на лопатках является пагубным по нескольким причинам.In any case, layering of ice on the shoulder blades is detrimental for several reasons.
Прежде всего, масса льда, который прилипает к лопастям, оказывает влияние (зачастую важное) на производительность ветряной турбины. Например, повышенная масса ротора вызывает повышенные нагрузки, вследствие увеличенной общей массы.First of all, the mass of ice that sticks to the blades affects (often important) the performance of the wind turbine. For example, increased rotor mass causes increased loads due to increased total mass.
Кроме того, слой льда легко может видоизменить форму или профиль лопасти, существенно понижая аэродинамическую эффективность. Другими словами, поверхность лопастей деформируется слоем льда непредсказуемым образом, при этом изменяются аэродинамические свойства лопастей. Таким образом, лопасти не могут взаимодействовать с падающим ветром оптимальным образом, и энергия, накапливаемая и преобразуемая ветряной турбиной, меньше, чем в условиях отсутствия льда.In addition, the ice layer can easily modify the shape or profile of the blade, significantly reducing aerodynamic efficiency. In other words, the surface of the blades is deformed by the ice layer in an unpredictable way, while the aerodynamic properties of the blades change. Thus, the blades cannot interact with the incident wind in an optimal way, and the energy accumulated and converted by the wind turbine is less than in the absence of ice.
В заключение, большие наслоения льда на лопастях могут представлять серьезную угрозу общественной безопасности. Благодаря большим размерам лопастей (даже несколько десятков метров) и круговому движению с относительно высокой угловой скоростью, периферийные области лопастей во время использования двигаются с высокой линейной скоростью. В случае образования льда на лопастях, некоторые глыбы могут отваливаться и отбрасываться на значительное расстояние от ветряной турбины, создавая посредством этого очевидную опасность. Риск становится все более большим, если ветряная турбина установлена поблизости от домов, промышленных площадок или путей сообщения.In conclusion, large layers of ice on the blades can pose a serious threat to public safety. Due to the large size of the blades (even several tens of meters) and circular motion with a relatively high angular velocity, the peripheral areas of the blades during use move with a high linear speed. In the case of ice formation on the blades, some blocks can fall off and be thrown to a considerable distance from the wind turbine, thereby creating an obvious danger. The risk becomes even greater if a wind turbine is installed near houses, industrial sites or communications.
Были разработаны противооблединительные системы, которые содержат электрические нагреватели, применяемые на лопастях ветряных турбин. На практике, электропроводные элементы устанавливают на лопасти и подводят электрическую энергию, для того чтобы нагревать поверхность, подверженную образованию льда.Anti-icing systems have been developed that contain electric heaters used on the blades of wind turbines. In practice, the electrically conductive elements are mounted on the blades and electrical energy is supplied in order to heat a surface prone to ice formation.
Однако известные системы имеют два вида недостатков. Во-первых, применение электрических проводников часто является сложным и оказывает значительное влияние на общую стоимость каждой лопасти. Кроме того, необходимо рассеивать большое количество энергии для удовлетворительного нагревания поверхности лопастей и предотвращения образования льда (или удаление уже образованного льда). Обычно, в действительности, и особенно в холодном климате, предотвращение или удаление льда является эффективным, если температура поверхности лопастей поддерживается приблизительно при 50°C. В противном случае, рассеивания тепла, вызываемого воздействием ветра, так или иначе достаточно для замораживания влаги, которая осаждается на лопастях. Таким образом, потребление энергии, необходимое для достижения и поддерживания такой высокой температуры, является значительным.However, known systems have two kinds of disadvantages. First, the use of electrical conductors is often complex and has a significant impact on the total cost of each blade. In addition, it is necessary to dissipate a large amount of energy to satisfactorily heat the surface of the blades and prevent the formation of ice (or the removal of already formed ice). Usually, in reality, and especially in cold climates, the prevention or removal of ice is effective if the surface temperature of the blades is maintained at approximately 50 ° C. Otherwise, the dissipation of heat caused by the influence of the wind, one way or another, is enough to freeze the moisture that is deposited on the blades. Thus, the energy consumption required to achieve and maintain such a high temperature is significant.
Цель настоящего нового технического решения состоит в том, чтобы предоставить ветряную турбину, которая не содержит описанных ограничений и, в частности эффективно снижает риск образования льда.The purpose of this new technical solution is to provide a wind turbine that does not contain the described limitations and, in particular, effectively reduces the risk of ice formation.
Согласно настоящему новому техническому решению, предоставлена ветряная турбина, содержащая:According to this new technical solution, a wind turbine is provided comprising:
вращающийся узел, включающий в себя ступицу, вращающуюся вокруг оси, и по меньшей мере одну лопасть, установленную на ступице; иa rotating assembly including a hub rotating about an axis and at least one blade mounted on a hub; and
противооблединительное устройство для предотвращения образования льда на лопасти; при этом противооблединительное устройство содержит электрический нагреватель, расположенный на лопасти;anti-icing device to prevent ice formation on the blades; wherein the anti-icing device comprises an electric heater located on the blade;
отличается тем, что по меньшей мере часть наружной поверхности лопасти покрыта слоем гидрофобного материала, термически соединенного с электрическим нагревателем.characterized in that at least part of the outer surface of the blade is covered with a layer of hydrophobic material thermally connected to an electric heater.
Слой гидрофобного материала предотвращает или по меньшей уменьшает осаждение влаги на поверхности лопастей ветряной турбины. Влага, в виде конденсированного пара, капель или кристаллов не пристает к наружной поверхности лопасти и стремится к отделению. Образованию льда, вследствие этого, эффективно противодействует совместное действие слоя гидрофобного материала, который препятствует осаждению влаги, и электрического нагревателя, который преобразует электрическую энергию в тепловую энергию. Энергия, необходимая для предотвращения образования льда, вследствие этого, значительно ниже по сравнению с ситуацией, когда используется только электрический нагреватель. В общем, чтобы избежать осаждения, достаточно поддерживать наружную поверхность лопасти при температуре приблизительно 20°C.A layer of hydrophobic material prevents or at least reduces moisture deposition on the surface of the wind turbine blades. Moisture, in the form of condensed vapor, drops or crystals, does not adhere to the outer surface of the blade and tends to separate. The formation of ice, therefore, is effectively counteracted by the combined action of a layer of hydrophobic material, which prevents the deposition of moisture, and an electric heater that converts electrical energy into thermal energy. The energy required to prevent the formation of ice, therefore, is significantly lower compared to the situation when only an electric heater is used. In general, to avoid precipitation, it is sufficient to maintain the outer surface of the blade at a temperature of approximately 20 ° C.
Кроме того, слой гидрофобного материала уменьшает осаждение грязи и пыли на поверхность лопасти.In addition, a layer of hydrophobic material reduces the deposition of dirt and dust on the surface of the blade.
Согласно дополнительному аспекту нового технического решения, нагреватель содержит слой электропроводного материала, нанесенного на наружную поверхность лопасти.According to an additional aspect of the new technical solution, the heater comprises a layer of electrically conductive material deposited on the outer surface of the blade.
Согласно дополнительному аспекту нового технического решения, нагреватель содержит электропроводящий провод, расположенный на поддерживающем листе, установленном на наружной поверхности лопасти.According to an additional aspect of the new technical solution, the heater comprises an electrically conductive wire located on a support sheet mounted on the outer surface of the blade.
Таким образом, противооблединительное устройство может быть легко применено для лопасти.Thus, the anti-icing device can be easily applied to the blade.
Согласно дополнительному аспекту нового технического решения, противооблединительное устройство содержит множество электрически соединенных модулей, каждый из которых содержит соответствующую нагревательную часть электрического нагревателя, предоставленную на соответствующей части опоры и покрытую соответствующей гидрофобной частью слоя гидрофобного материала.According to an additional aspect of the new technical solution, the de-icing device comprises a plurality of electrically connected modules, each of which contains a corresponding heating part of an electric heater provided on a corresponding part of the support and coated with a corresponding hydrophobic part of a layer of hydrophobic material.
Модульный принцип противооблединительного устройства делает установку даже более легкой, а также повышает гибкость применения.The modular principle of the anti-icing device makes installation even easier and also increases application flexibility.
Согласно дополнительному аспекту нового технического решения, электрический нагреватель содержит электропроводный лист, вмонтированный в лопасть.According to an additional aspect of the new technical solution, the electric heater comprises an electrically conductive sheet mounted in the blade.
Согласно дополнительному аспекту нового технического решения, нагреватель и слой гидрофобного материала располагаются по меньшей мере на части переднего края лопасти.According to an additional aspect of the new technical solution, the heater and the layer of hydrophobic material are located at least on a portion of the leading edge of the blade.
Таким образом, передний край, который легко подвергается образованию льда, эффективно защищен.Thus, the leading edge, which is easily exposed to ice formation, is effectively protected.
Далее новое техническое решение будет описано со ссылкой на приложенные чертежи, которые иллюстрируют некоторые неограничивающие варианты ее осуществления, на которых:Next, a new technical solution will be described with reference to the attached drawings, which illustrate some non-limiting options for its implementation, in which:
- фиг.1 представляет собой вид сбоку ветряной турбины согласно одному варианту осуществления представленного нового технического решения, с удаленными для ясности частями;- figure 1 is a side view of a wind turbine according to one embodiment of the presented new technical solution, with parts removed for clarity;
- фиг.2 представляет собой вид спереди ветряной турбины согласно фиг.1, с удаленными для ясности частями;- figure 2 is a front view of the wind turbine according to figure 1, with parts removed for clarity;
- фиг.3 представляет собой упрощенную блок схему противооблединительного устройства, встроенного в ветряную турбину согласно фиг.1;- figure 3 is a simplified block diagram of an anti-icing device built into the wind turbine according to figure 1;
- фиг.4 представляет собой поперечное сечение части противооблединительного устройства фиг.3, выполненное по плоскости IV-IV на фиг.3;- figure 4 is a cross section of a part of the anti-icing device of figure 3, made along the plane IV-IV in figure 3;
- фиг.5 представляет собой изображение лопасти ветряной турбины согласно фиг.1 в разрезе, выполненном по плоскости V-V на фиг.1;- figure 5 is an image of a blade of a wind turbine according to figure 1 in a section taken along the plane V-V in figure 1;
- фиг.6 представляет собой увеличенную деталь противооблединительного устройства согласно фиг.3;- Fig.6 is an enlarged detail of the anti-icing device according to Fig.3;
- фиг.7 представляет собой поперечное сечение части противооблединительного устройства, встроенного в ветряную турбину, согласно другому варианту осуществления настоящего нового технического решения;- Fig. 7 is a cross-sectional view of part of an anti-icing device integrated in a wind turbine, according to another embodiment of the present new technical solution;
- фиг.3 представляет собой перспективное изображение части противооблединительного устройства согласно фиг.7;- figure 3 is a perspective image of a part of the anti-icing device according to figure 7;
- фиг.9 представляет собой вид сверху в плане первого варианта противооблединительного устройства согласно фиг.7;- Fig.9 is a top view in plan of the first embodiment of the anti-icing device according to Fig.7;
- фиг.10 представляет собой вид сверху в плане второго варианта противооблединительного устройства согласно фиг.7;- figure 10 is a top view in plan of a second embodiment of a de-icing device according to figure 7;
- фиг.11 представляет собой поперечное сечение части противооблединительного устройства, внедренного в ветряную турбину, согласно дополнительному варианту осуществления представленного нового технического решения; а- Fig.11 is a cross section of a part of the anti-icing device embedded in a wind turbine, according to a further embodiment of the presented new technical solution; but
- фиг.12 представляет собой вид сверху в плане в разрезе, выполненном в плоскости, перпендикулярной радиальному направлению, лопасти ветряной турбины согласно дополнительному варианту представленного нового технического решения.- Fig is a top view in plan in section, made in a plane perpendicular to the radial direction, the blades of a wind turbine according to an additional version of the new technical solutions.
Фиг.1 и 2 показывают ветряную турбину, обозначенную в целом ссылочной позицией 1. Ветряная турбина 1 содержит мачту 2, гондолу 3, ступицу 4 и множество лопастей 5 (три в варианте осуществления, описанном в данной заявке). Кроме того, внутри гондолы 3 расположены подробно не показанные здесь электрическая машина 6 и устройства для управления ветряной турбиной 1.Figures 1 and 2 show a wind turbine, indicated generally by the reference numeral 1. Wind turbine 1 comprises a mast 2, a nacelle 3, a hub 4, and a plurality of blades 5 (three in the embodiment described herein). In addition, inside the nacelle 3 are located in detail not shown here electric machine 6 and a device for controlling a wind turbine 1.
На ступице 4, которая установлена в гондоле 3, расположены три лопасти 5.On the hub 4, which is installed in the gondola 3, there are three blades 5.
Гондола 3, в свою очередь, установлена на мачте 2 с возможностью вращения вокруг оси А1 вращения, для расположения лопастей 5 по ветру, тогда как ступица 4 может вращаться относительно гондолы вокруг оси А2. В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.1, ось A3 лопастей 5 находится по существу перпендикулярно оси А2 ступицы 4. Кроме того, лопасти 5 можно регулировать вокруг соответствующей оси A3 для установки соответствующего угла наклона каждой лопасти 5 относительно направления ветра.The nacelle 3, in turn, is mounted on the mast 2 with the possibility of rotation around the axis of rotation A1, for the location of the blades 5 in the wind, while the hub 4 can rotate relative to the nacelle around the axis A2. In the embodiment illustrated in FIG. 1, the axis A3 of the blades 5 is substantially perpendicular to the axis A2 of the hub 4. In addition, the blades 5 can be adjusted around the corresponding axis A3 to set the corresponding angle of inclination of each blade 5 with respect to the wind direction.
Ступица 4 и лопасти 5 образуют вращающийся узел 7, который может вращаться вокруг оси А2 относительно гондолы 3, и под действием ветра сам вращается вокруг оси А2 с угловой скоростью.The hub 4 and the blades 5 form a rotating unit 7, which can rotate around the axis A2 relative to the nacelle 3, and under the influence of the wind itself rotates around the axis A2 with an angular velocity.
Каждая лопасть оборудована соответствующим противооблединительным устройством 8, питаемым источником 9 подачи энергии, который, в свою очередь, приводится в действие электрической машиной 6.Each blade is equipped with a corresponding de-icing device 8, powered by a power supply 9, which, in turn, is driven by an electric machine 6.
Противооблединительные устройства 8 идентичны друг другу и по этой причине, ссылка в дальнейшем будет сделана только на одно из них, если не оговорено иное. Однако должно быть понятно, что то, что будет описано и проиллюстрировано, в равной степени применимо к любому из противооблединительных устройств 8. Как схематично показано на фиг.3, каждое противооблединительное устройство 8 содержит электрический нагреватель 10, который расположен по меньшей мере на части наружной поверхности 5а соответствующей лопасти 5, и защитный слой 11 гидрофобного материала, покрывающий электрический нагреватель 10.De-icing devices 8 are identical to each other and for this reason, in the future reference will be made only to one of them, unless otherwise specified. However, it should be understood that what will be described and illustrated is equally applicable to any of the anti-icing devices 8. As shown schematically in FIG. 3, each anti-icing device 8 comprises an electric heater 10, which is located at least on the outside the surface 5a of the corresponding blade 5, and the protective layer 11 of the hydrophobic material covering the electric heater 10.
В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.4-6, электрический нагреватель 10 содержит слой электропроводного материала, нанесенный на наружную поверхность 5а лопасти 5 (фиг.4). В частности, электропроводный материал представляет собой электропроводную краску, которая нанесена непосредственно на лопасть 5.In the embodiment illustrated in FIGS. 4-6, the electric heater 10 comprises a layer of conductive material deposited on the outer surface 5a of the blade 5 (FIG. 4). In particular, the electrically conductive material is an electrically conductive paint that is applied directly to the blade 5.
Электрический нагреватель 10 образует электропроводную дорожку, которая проходит вдоль полигонального (такого как в проиллюстрированном примере) или криволинейного пути на наружной поверхности 5а лопасти 5 (фиг.6).The electric heater 10 forms an electrically conductive path that extends along a polygonal (such as in the illustrated example) or curved path on the outer surface 5a of the blade 5 (FIG. 6).
Более подробно, электрический нагреватель 10 покрывает по меньшей мере частично передний край 12 лопасти 5 и занимает, на противоположных сторонах лопасти 5, часть наружной поверхности 5а, которая соответствует приблизительно одной трети хорды С, как показано на фиг.5 (хорда С определяется, как расстояние между передним краем 12 и задним краем 13 на заданном расстоянии от оси А1 вращения). В другом варианте осуществления (не показанном), электрический нагреватель 10 занимает часть наружной поверхности 5а лопасти 5, которая соответствует приблизительно половине хорды С.In more detail, the electric heater 10 covers at least partially the leading edge 12 of the blade 5 and occupies, on the opposite sides of the blade 5, a portion of the outer surface 5a that corresponds to approximately one third of the chord C, as shown in FIG. 5 (the chord C is defined as the distance between the front edge 12 and the rear edge 13 at a predetermined distance from the axis of rotation A1). In another embodiment (not shown), the electric heater 10 occupies a portion of the outer surface 5a of the blade 5, which corresponds to approximately half of the chord C.
Кроме того, электрический нагреватель 10 располагается на наружной в радиальном направлении части лопасти 5, вдоль секции, которая соответствует приблизительно одной трети длины самой лопасти 5 (фиг.1 и 2).In addition, the electric heater 10 is located on the radially outer part of the blade 5, along a section that corresponds to approximately one third of the length of the blade 5 (FIGS. 1 and 2).
В варианте осуществления, описанном в данной заявке, защитный слой 11 нанесен на наружную поверхность 5а таким образом, чтобы покрывать электрический нагреватель 10, и расположен на площади, которая немного больше, чем электрический нагреватель 10.In the embodiment described herein, a protective layer 11 is applied to the outer surface 5a so as to cover the electric heater 10, and is located on an area that is slightly larger than the electric heater 10.
Таким образом, защитный слой 11 также расположен на переднем краю 12 лопасти 5 и на части наружной поверхности 5, которая соответствует приблизительно одной трети хорды C и одной трети (радиально наружу) длины L лопасти 5.Thus, the protective layer 11 is also located on the front edge 12 of the blade 5 and on the part of the outer surface 5, which corresponds to approximately one third of the chord C and one third (radially outward) of the length L of the blade 5.
Кроме того, защитный слой 11 представляет собой слой гидрофобной краски, нанесенный на наружную поверхность 5а лопасти 5. В качестве альтернативы, вместо гидрофобной краски на наружной поверхности 5а лопасти 5 может быть помещен и прикреплен, например, с помощью адгезивного слоя, лист или пленка гидрофобного материала. В качестве дополнительной альтернативы, наружную поверхность обрабатывают наночастицами для покрытия гидрофобным слоем.In addition, the protective layer 11 is a layer of hydrophobic paint deposited on the outer surface 5a of the blade 5. Alternatively, instead of a hydrophobic paint on the outer surface 5a of the blade 5, a sheet or film of a hydrophobic can be placed and attached, for example, by means of an adhesive layer material. As an additional alternative, the outer surface is treated with nanoparticles to cover with a hydrophobic layer.
Предпочтительно, материалом, образующим защитный слой 11, является сверхгидрофобный материал.Preferably, the material forming the protective layer 11 is a superhydrophobic material.
Согласно варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг.7 и 8, ветряная турбина 1 содержит противооблединительные устройства 108, расположенные на лопасти 5.According to the embodiment illustrated in FIGS. 7 and 8, the wind turbine 1 comprises anti-icing devices 108 located on the blades 5.
Каждое противооблединительное устройство 108 содержит электрический нагреватель 110 и защитный слой 111.Each de-icing device 108 comprises an electric heater 110 and a protective layer 111.
Электрический нагреватель 110 образован электропроводящим проводом, например, плоским медным проводом на поддерживающем листе 112. Поддерживающий лист 112 является гибким и прикреплен к наружной поверхности 5а лопасти 5, например, с помощью адгезивного слоя.The electric heater 110 is formed by an electrically conductive wire, for example, a flat copper wire on the support sheet 112. The support sheet 112 is flexible and attached to the outer surface 5a of the blade 5, for example, by means of an adhesive layer.
Защитный слой выполнен из гидрофобного материала и нанесен на поддерживающий лист 112 таким образом, чтобы покрывать электрический нагреватель 110. Защитный слой 111 наносят перед установкой лопасти 5.The protective layer is made of hydrophobic material and applied to the support sheet 112 so as to cover the electric heater 110. The protective layer 111 is applied before installing the blades 5.
Электрический нагреватель 110 может быть модульным (фиг.9 и 10). В этом случае, соответствующие части 110а электрического нагревателя 110 находятся на соответствующих частях 112а поддерживающего листа 112 и покрыты соответствующими частями защитного слоя 111. Части 11а электрического нагревателя могут быть электрически соединены последовательно (фиг.9) или параллельно (фиг.10).The electric heater 110 may be modular (FIGS. 9 and 10). In this case, the corresponding parts 110a of the electric heater 110 are located on the corresponding parts 112a of the backing sheet 112 and are coated with the corresponding parts of the protective layer 111. The parts of the electric heater 11a can be electrically connected in series (Fig. 9) or in parallel (Fig. 10).
Согласно варианту осуществления, показанному на фиг.11, ветряная турбина 1 оборудована противооблединительными устройствами 208, каждое из которых содержит электрический нагреватель 210 и защитный слой 211 гидрофобного материала. Электрический нагреватель 210 образован электропроводным листом, встроенным в конструкцию лопасти 5. Защитный слой 211 покрывает часть лопасти 5, в которую встроен электрический нагреватель 210. Вследствие этого, защитный слой 211 термически соединен с электрическим нагревателем 210, так что к нагревательному действию добавляется эффект уменьшения осаждения влаги.According to the embodiment shown in FIG. 11, the wind turbine 1 is equipped with anti-icing devices 208, each of which contains an electric heater 210 and a protective layer 211 of hydrophobic material. The electric heater 210 is formed by an electrically conductive sheet embedded in the structure of the blade 5. The protective layer 211 covers the portion of the blade 5 into which the electric heater 210 is embedded. As a result, the protective layer 211 is thermally connected to the electric heater 210, so that the effect of reducing deposition is added to the heating effect moisture.
В варианте осуществления согласно фиг.12, ветряная турбина 1 оборудована противооблединительными устройствами 308, каждое из которых содержит электрический нагреватель 310 и защитный слой 311 гидрофобного материала. В данном случае, электрический нагреватель 310 образован электропроводным слоем на внутренней поверхности 5b лопасти 5 (которая является полой) и термически соединен с наружной поверхностью 5а. Защитный слой 311 нанесен на часть наружной поверхности 5а, которая соответствует области, где расположен электрический нагреватель 310.In the embodiment of FIG. 12, the wind turbine 1 is equipped with anti-icing devices 308, each of which contains an electric heater 310 and a protective layer 311 of hydrophobic material. In this case, the electric heater 310 is formed by an electrically conductive layer on the inner surface 5b of the blade 5 (which is hollow) and is thermally connected to the outer surface 5a. A protective layer 311 is applied to a portion of the outer surface 5a, which corresponds to the region where the electric heater 310 is located.
Claims (19)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI2011A000329 | 2011-03-02 | ||
| IT000329A ITMI20110329A1 (en) | 2011-03-02 | 2011-03-02 | AEROGENERATOR EQUIPPED WITH ILLEGAL DEVICES AND METHOD TO PREVENT ICE FORMATION ON THE BLADES OF A VENTILATOR |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU121528U1 true RU121528U1 (en) | 2012-10-27 |
Family
ID=43977001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012108107/28U RU121528U1 (en) | 2011-03-02 | 2012-03-02 | WIND TURBINE WITH DISCONNECTING DEVICES |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT13020U1 (en) |
| FI (1) | FI9757U1 (en) |
| FR (1) | FR2972231B3 (en) |
| IE (1) | IES86099B2 (en) |
| IT (1) | ITMI20110329A1 (en) |
| RO (1) | RO201200019U1 (en) |
| RU (1) | RU121528U1 (en) |
| TR (1) | TR201202398U (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2633295C2 (en) * | 2013-04-05 | 2017-10-11 | Воббен Пропертиз Гмбх | Wind power plant and method for wind power plant operation |
| RU2649371C1 (en) * | 2016-11-08 | 2018-04-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Wind generator |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3095296B1 (en) | 2014-01-13 | 2019-12-18 | Kjell Lindskog | Method and arrangement for manufacture of a product or completion of a product |
| ES2545675B1 (en) * | 2014-03-11 | 2016-09-15 | Gamesa Innovation & Technology, S.L. | Anti-ice paint for wind turbine blades |
| DK3165766T3 (en) | 2015-11-06 | 2021-08-23 | Nordex Energy Spain S A | WIND TURBINE AND METHOD FOR REMOVING ICE IN WIND TURBINES |
| FR3058985B1 (en) * | 2016-11-21 | 2019-07-19 | Dassault Aviation | AIRCRAFT PART FOR ENTERING IN CONTACT WITH A AIR MASS LOCATED AROUND THE AIRCRAFT, AIRCRAFT AND ASSOCIATED METHOD |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2762897A (en) * | 1951-06-28 | 1956-09-11 | Lockheed Aircraft Corp | De-icing means for aircraft and the like |
| CA1069870A (en) * | 1977-03-04 | 1980-01-15 | B.F. Goodrich Company (The) | Propeller deicer |
| CA2176359C (en) * | 1993-11-30 | 2004-01-27 | David Charles Lawson | An electrically conductive composite heater and method of manufacture |
| CA2204486A1 (en) * | 1996-05-06 | 1997-11-06 | Richard Lawrence Rauckhorst Iii | Pneumatic deicing system with protection for super cooled large droplet ice |
| WO1998053200A1 (en) * | 1997-05-20 | 1998-11-26 | Thermion Systems International | Device and method for heating and deicing wind energy turbine blades |
| DK173607B1 (en) * | 1999-06-21 | 2001-04-30 | Lm Glasfiber As | Wind turbine blade with lightning de-icing system |
| DE10016261C2 (en) * | 2000-04-03 | 2002-08-29 | Karlsruhe Forschzent | Compact microwave device for defrosting or preventing icing |
| DE10200799A1 (en) * | 2002-01-11 | 2003-07-24 | Christina Musekamp | Rotor blade heating for wind turbines |
| DE202007006212U1 (en) * | 2007-04-27 | 2007-06-28 | Wismeth, Eduard | Anti-icing aircraft part |
| ES2371988T3 (en) * | 2007-10-05 | 2012-01-12 | Vestas Wind Systems A/S | DEVELOPMENT PROCEDURE OF A SHOVEL OF A WIND TURBINE, A WIND TURBINE AND USE OF THE SAME. |
| EP2098359A1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-09 | Lm Glasfiber A/S | Regenerating surface properties for composites |
| JP2010234989A (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Ikutoku Gakuen Kanagawa Koka Daigaku | Blade structure having anti-icing structure |
-
2011
- 2011-03-02 IT IT000329A patent/ITMI20110329A1/en unknown
-
2012
- 2012-03-02 RO ROU201200019U patent/RO201200019U1/en unknown
- 2012-03-02 FR FR1200634A patent/FR2972231B3/en not_active Expired - Lifetime
- 2012-03-02 IE IES20120114A patent/IES86099B2/en not_active IP Right Cessation
- 2012-03-02 RU RU2012108107/28U patent/RU121528U1/en not_active IP Right Cessation
- 2012-03-02 AT ATGM50021/2012U patent/AT13020U1/en not_active IP Right Cessation
- 2012-03-02 TR TR2012/02398U patent/TR201202398U/en unknown
- 2012-03-02 FI FI20120041U patent/FI9757U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2633295C2 (en) * | 2013-04-05 | 2017-10-11 | Воббен Пропертиз Гмбх | Wind power plant and method for wind power plant operation |
| US10330083B2 (en) | 2013-04-05 | 2019-06-25 | Wobben Properties Gmbh | Wind turbine and method for operating a wind turbine |
| RU2649371C1 (en) * | 2016-11-08 | 2018-04-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Wind generator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IES86099B2 (en) | 2012-12-05 |
| FR2972231A3 (en) | 2012-09-07 |
| TR201202398U (en) | 2012-09-21 |
| ITMI20110329A1 (en) | 2012-09-03 |
| FR2972231B3 (en) | 2013-03-15 |
| AT13020U1 (en) | 2013-04-15 |
| FI9757U1 (en) | 2012-08-23 |
| RO201200019U1 (en) | 2013-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU121528U1 (en) | WIND TURBINE WITH DISCONNECTING DEVICES | |
| CA2502199C (en) | Anti-icing system for aeolian plants | |
| EP2798206B1 (en) | A wind turbine blade and method of manufacturing a wind turbine blade | |
| EP2795121B1 (en) | Method for de-icing composite material structures, particularly blades of a wind turbine, and suitable device | |
| JP5868087B2 (en) | Propeller blade with ice-phobic coating | |
| MX2011013647A (en) | Wind wheel blade and wind-driven electricity generation device with same. | |
| CA2508316A1 (en) | Method of operating a wind turbine | |
| EP2725224A1 (en) | A system and method for de-icing a wind turbine blade | |
| US20200149513A1 (en) | Improved electro-thermal heating elements | |
| EP3559457B1 (en) | Temperature control based on weather forecasting | |
| DK2635807T3 (en) | Rotor blade WITH HEATING DEVICE FOR A WIND POWER PLANT | |
| JP4473731B2 (en) | Anti-icing system for wind power plant | |
| US20210153301A1 (en) | Improved electro-thermal heating elements | |
| IES86099Y1 (en) | Wind turbine with anti-icing devices | |
| IE20120114U1 (en) | Wind turbine with anti-icing devices | |
| WO2017190747A1 (en) | In hub power generation and storage for anti-icing wind turbine blades | |
| RU2810860C1 (en) | Wind generator with device for heating blades | |
| KR20100079520A (en) | Blade apparatus for wind power generation and wind power generator having the same | |
| CN115467794A (en) | Microwave ice preventing and removing device and method for wind turbine blade |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC11 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20150708 |
|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180303 |