加热风力涡轮机叶片制造技术

本发明专利技术的第一方面提供了一种包括电热加热元件的风力涡轮机叶片，电热加热元件包括电阻性材料的片材，该片材被折叠以提供多个加热区，每一个加热区包括片材的一个或多个层，其中至少两个加热区具有的片材的不同数量的层。中至少两个加热区具有的片材的不同数量的层。中至少两个加热区具有的片材的不同数量的层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加热风力涡轮机叶片


[0001]本专利技术涉及一种风力涡轮机叶片和一种加热风力涡轮机叶片的方法。

技术介绍

[0002]为了应对其表面积冰的风险，通常使用加热元件加热风力涡轮机叶片。叶片的不同部分经历不同的积冰水平。例如，更多的冰通常在叶片尖端形成。因此，对叶片的不同部分需要不同的要求(例如加热元件温度输出；加热元件的尺寸和形状)。
[0003]在EP
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A1
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3285545中公开了一种常规的加热装置。加热装置包括导电织物和第一和第二电性连接。第一和第二电性连接分别在设备的第一端连接至导电织物。当电性连接被连接到电源时，电流从第一电性连接流过导电织物并流向第二电性连接，从而产生热量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一方面提供了一种包括电热加热元件的风力涡轮机叶片，电热加热元件包括电阻性材料的片材，该片材被折叠以提供多个加热区，每一个加热区包括片材的一个或多个层，其中至少两个加热区具有片材的不同数量的层。
[0005]提供带有折叠的片材的不同数量的层的至少两个加热区，使由电热加热元件产生的热通量可以根据需要来修改(tailor)。
[0006]电阻性材料可以是导电的电阻性材料，以便在电流通过其时提供电阻性加热。
[0007]电阻性材料可以包括纤维的纱(veil)，诸如碳纤维的纱。或者，电阻性材料可以包括金属网或其他材料。
[0008]片材的每一个层可以通过绝缘材料与同一加热区的片材的相邻层分开。绝缘材料可以包括绝缘层，该绝缘层被折叠，以便在片材的相邻各层之间提供绝缘材料。备选地或附加地，也可以有若干单独的(折叠的或未折叠的)绝缘层来提供绝缘材料。
[0009]绝缘材料可以粘附在片材上，例如作为涂层，也可以不粘附在片材上。
[0010]电热加热元件可以配置为在该至少两个加热区中以不同的热通量加热风力涡轮机叶片，热通量通常随着加热区的层的数量增加而增加。
[0011]电热加热元件可以配置为加热风力涡轮机叶片，使该至少两个加热区配置为同时输出不同的热通量。
[0012]加热元件可以包括一对位于片材相反两端的电连接件。这对电连接件可以配置为跨过片材施加电压，该电压可以是直流电压或交流电压。
[0013]至少一个电连接件可以是母线。两个电连接件可以是母线。
[0014]片材可以沿一个或多个折叠线进行折叠。(一个或多个)折叠线可以与(一个或多个)母线平行、与(一个或多个)母线成斜角或与(一个或多个)母线垂直。
[0015]片材可以围绕一个或多个与(一个或多个)母线平行或垂直的折叠线进行折叠。
[0016]这对电连接件可以位于片材的长度的相反两端。该长度可以是片材的最长尺寸。
[0017]片材可以沿其长度和/或跨过其宽度折叠。
[0018]片材的宽度可以沿片材的长度变化，也可以是恒定的。
[0019]片材的宽度可以以一个或多个阶梯变化；或者宽度可以连续变化，使片材逐渐变细。
[0020]片材可以在一系列折叠处以交替的折叠方向进行折叠，或在一系列折叠处以相同的折叠方向进行折叠。片材也可以在一系列折叠处以相同和交替的折叠方向的混合进行折叠。
[0021]片材可以围绕两个或更多折叠线至少折叠两次。这可以增加至少一个加热区中的层的数量，使不同的加热区之间的热通量范围更广。
[0022]片材可以围绕奇数个折叠线进行折叠奇数次。这样做的好处是使这对电连接件与片材处于其未折叠状态中相比更接近对方。
[0023]该至少两个加热区中的每一个可以有片材的多个层，或者该至少两个加热区中的一个可以只具有片材的单个层。
[0024]风力涡轮机叶片可以包括叶片壳体，其中叶片壳体有厚度方向。片材的各层可以折叠，以便在叶片壳体的厚度方向上形成堆叠。电热加热元件可以嵌入叶片壳体或以其他方式安装在叶片壳体上。
[0025]本专利技术的另一个方面提供了一种风力涡轮机，包括根据第一方面的风力涡轮机叶片。
[0026]本专利技术的另一个方面提供了一种加热风力涡轮机叶片的方法，风力涡轮机叶片包括电热加热元件，电热加热元件包括导电材料的片材，该片材被折叠以提供多个加热区，每一个加热区包括片材的一个或多个层，其中至少两个加热区具有片材的不同数量的层，该方法包括：给加热元件供电，使该至少两个加热区以不同的热通量加热风力涡轮机叶片。
[0027]本专利技术的另一个方面提供了一种修改由风力涡轮机叶片的电热加热元件输出的热通量的方法，电热加热元件包括电阻性材料的片材，该方法包括：识别风力涡轮机叶片的加热要求；以及折叠电阻性材料的片材，使由电热加热元件产生的热通量按加热要求来修改，其中电阻性材料的片材被折叠以提供多个加热区，每一个加热区包括片材的一个或多个层，并且其中至少两个加热区具有片材的不同数量的层。
[0028]加热要求可以包括在每一个加热区产生的热通量，和/或加热区的大小，和/或加热区的形状，和/或加热区的数量，和/或加热区的理想位置。
附图说明
[0029]现在将参照附图对本专利技术的实施方式进行描述，其中：
[0030]图1示出风力涡轮机；
[0031]图2A示出未折叠的配置中的电热加热元件；
[0032]图2B示出折叠的配置中的图2A的电热加热元件；
[0033]图3A示出未折叠和折叠的配置中的渐变的电热加热元件；
[0034]图3B示出未折叠和折叠的配置中的渐变的电热加热元件；
[0035]图4示出未折叠和折叠的配置中的阶梯式电热加热元件；
[0036]图5A和5B示出折叠的电热加热元件的侧视图和俯视图；
[0037]图6A和6B示出折叠的电热加热元件的侧视图和俯视图；
[0038]图7示出带有倾斜折叠线的备选电热加热元件；以及
[0039]图8是示出嵌入在叶片壳体内的图7的电热加热元件的横截面图。
具体实施方式
[0040]图1以示意性立体图展示风力涡轮机1。风力涡轮机1包括塔架2、位于塔架顶点的机舱3以及操作性耦连至容纳在机舱3内部的发电机的转子4。除发电机外，机舱还容纳将风能转换为电能所需的各种部件，以及操作、控制和优化风力涡轮机1性能所需的各种部件。风力涡轮机的转子4包括中心轮毂5和多个从中心轮毂5向外伸出的叶片6。在图示的实施方式中，转子4包括三个叶片6，但数量可以不同，例如，转子4可以有两个或四个叶片6。此外，风力涡轮机1包括控制系统。控制系统可以放置在机舱3内部，也可以分布在风力涡轮机1内部的若干位置，并进行通信连接。
[0041]风力涡轮机1可以包括在属于风力发电厂的其他风力涡轮机的集合中，风力发电厂也称为风电场或风场，作为发电厂通过输电线路与电网连接。电网一般由发电站的网络、输电回路和通过输电线路网络耦连的变电站组成，该输电线路将电力传输到终端用户和电力设施的其他客户形式的负载。
[0042]图2A示出电热加热(ETH)元件1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包括电热加热元件的风力涡轮机叶片，电热加热元件包括电阻性材料的片材，所述电阻性材料的片材被折叠，以便提供多个加热区，每一个加热区包括片材的一个或多个层，其中，至少两个加热区具有片材的不同数量的层。2.根据权利要求1的风力涡轮机叶片，其中，片材的每一个层通过绝缘材料与同一加热区中的片材的相邻层分开。3.根据权利要求2的风力涡轮机叶片，包括绝缘层，绝缘层被折叠，以便在片材的相邻各层之间提供绝缘材料。4.根据前述权利要求中任一项的风力涡轮机叶片，其中，电阻性材料包括碳纤维的纱。5.根据前述权利要求中任一项的风力涡轮机叶片，其中，电热加热元件配置为在所述至少两个加热区中以不同的热通量加热风力涡轮机叶片。6.根据前述权利要求中任一项的风力涡轮机叶片，其中，加热元件包括一对位于片材的相反两端的电连接件。7.根据权利要求6的风力涡轮机叶片，其中，片材具有在片材的相反两端之间变化的宽度。8.根据权利要求7的风力涡轮机叶片，其中，片材的宽度连续变化。9.根据权利要求7的风力涡轮机叶片，其中，片材的宽度以一个或多个阶梯变化。10.根据权利要求6至9中任一项的风力涡轮机叶片，其中，这对电连接件位于片材长度的相反两端，并且片材沿其长度被折叠。11.根据权利要求6至9中任一项的风力涡轮机叶片，其中，这对电连接件位于片材长度的相反两端，并且片材沿其宽度被折叠。12.根据权利要求6至11中任一项的风力涡轮机叶片，其中至少一个电连接件是母线。13.根据权利要求12的风力涡轮机叶片，其中，片材围绕一个或多个折叠线进行折叠，所述折叠线与母线平行或垂直。14.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统集团公司，
类型：发明
国别省市：