风电叶片除冰系统及方法、风力发电机组与流程

1.本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种风电叶片除冰系统及其应用方法、风力发电机组。


背景技术：

2.风力发电是指把风的动能转为电能。风是一种清洁可再生能源，利用风力发电非常环保，且能够产生的电能非常巨大，因此越来越多的国家更加重视风力发电。
3.风力发电机组的叶片在寒冷的冬天容易被冰雪覆盖，风力发电机组的叶片覆冰后，会产生较大的冰载，大大降低叶片的使用寿命，同时对风力发电机组的正常运行造成严重的危害。现有的风力发电机组的叶片的颜色与冰雪的颜色相近，且叶片所处位置较高，工作人员肉眼难以观察到叶片表面是否覆盖了冰雪，使得除冰工作的效率大大下降。


技术实现要素：

4.本发明的目的是：提供一种易识别覆冰情况、除冰效率高的风电叶片除冰系统。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种风电叶片除冰系统，包括：
6.支撑组件，所述支撑组件包括塔座和位于所述塔座下方的底座，所述底座与所述塔座的下端连接；
7.外壳组件，所述外壳组件设于所述塔座的上方，且与所述塔座的上端固定连接；
8.控制组件，所述控制组件与所述外壳组件固定连接；
9.检测组件，其与控制组件电连接，用于检测风电叶片的外界空气温度；
10.监测组件，所述监测组件设于所述外壳组件的外侧并与所述外壳组件固定连接，所述检测组件与所述控制组件电连接，用于监测风电叶片的覆冰情况；
11.除冰组件，其与控制组件电连接，用于对风电叶片进行除冰；以及
12.提示组件，所述提示组件设于风电叶片的叶尖端上并与所述控制组件电连接，用于提示风电叶片的覆冰情况。
13.本技术的一些实施例中所述除冰组件与所述风电叶片一一对应设置，所述除冰组件包括电热板，所述电热板与所述控制组件电连接，所述电热板设于所述风电叶片的内部并沿所述风电叶片的轴向方向延伸。
14.本技术的一些实施例中，所述除冰组件还包括吸风泵和连通管，所述吸风泵与所述控制组件电连接，所述吸风泵设于所述外壳组件内，所述吸风泵的进风口和出风口均分别与一所述连通管连接，且两根所述连通管均延伸至所述风电叶片的内部，两根所述连通管分别位于电热板的两侧。
15.本技术的一些实施例中，所述除冰组件还包括疏水涂层，所述疏水涂层覆盖在所述风电叶片的外表面。
16.本技术的一些实施例中，所述提示组件包括提示灯，所述提示灯设于所述风电叶片的叶尖端并与所述控制组件电连接。
17.本技术的一些实施例中，所述外壳组件包括主机罩和前罩，所述主机罩与所述塔座的上端固定连接，所述前罩与所述主机罩的前端连接；所述前罩的内部中心设有第一安装位，所述第一安装位的外周均匀布局有若干第二安装位，所述控制组件固定于所述第一安装位内，所述除冰组件部分固定于所述第二安装位内。
18.本技术的一些实施例中，所述底座的表面设有可用于镌刻发电机组编号的凹槽。
19.本技术的一些实施例中，还提供了一种风电叶片除冰方法，包括：
20.s100：获取风电叶片的外界空气温度；
21.s200：当所述外界空气温度低于设定温度时，提示工作人员观察风电叶片的覆冰情况；
22.s300：当风电叶片上有冰雪覆盖时，启动除冰组件，对风电叶片进行除冰。
23.本技术的一些实施例中，还包括一种风力发电机组，包括如上所述的风电叶片除冰系统。
24.本发明实施例一种风电叶片除冰系统与现有技术相比，其有益效果在于：本发明设置控制组件、监测组件、除冰组件和提示组件，通过监测组件观察风电叶片外部的覆冰情况，控制组件控制除冰组件对风电叶片的内部进行加热，起到除冰的作用；同时提示组件可以提示工作人员风电叶片上的覆冰情况，避免被冰雪砸伤；通过在塔座下端设置底座，可以增大风电机组与地面之间的接触面积，减小塔座对地面的压强，降低风电机组发生沉降的可能性。
附图说明
25.图1是本发明实施例中风电叶片除冰系统的外部结构示意图；
26.图2是本发明实施例中风电叶片除冰系统的内部结构示意图；
27.图3是本发明实施例中a处的放大图；
28.图4是本发明实施例中b处的放大图。
29.图中，1、支撑组件；11、塔座；12、底座；121、凹槽；
30.2、外壳组件；21、主机罩；22、前罩；221、第一安装位；222、第二安装位；
31.3、控制组件；
32.4、检测组件；41、温度传感器；
33.5、监测组件；51、摄像组件；
34.6、除冰组件；61、吸风泵；62、连通管；63、电热板；64、疏水涂层；
35.7、提示组件；71、提示灯；
36.8、风电叶片。
具体实施方式
37.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
38.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以
特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
39.如图1－4所示，本发明优选实施例的一种风电叶片除冰系统，包括支撑组件1、外壳组件、控制组件3、检测组件4、监测组件5、除冰组件6和提示组件7，所述支撑组件1包括塔座11和位于所述塔座11下方的底座12，所述底座12与所述塔座11的下端连接；所述外壳组件设于所述塔座11的上方，且与所述塔座11的上端固定连接；所述控制组件3与所述外壳组件固定连接；所述检测组件4与控制组件3电连接，用于检测风电叶片8的外界空气温度所述监测组件5设于所述外壳组件的外侧并与所述外壳组件固定连接，所述监测组件5与所述控制组件3电连接，用于监测风电叶片8的覆冰情况；所述除冰组件6与控制组件3电连接，用于对风电叶片8进行除冰；所述提示组件7设于风电叶片8的叶尖端上并与所述控制组件3电连接，用于提示风电叶片8的覆冰情况。
40.进一步的，所述底座12的表面设有可用于镌刻发电机组编号的凹槽121。
41.本发明设置控制组件3、监测组件5、除冰组件6和提示组件7，通过监测组件5观察风电叶片8外部的覆冰情况，控制组件3控制除冰组件6对风电叶片8的内部进行加热，起到除冰的作用；同时提示组件7可以提示工作人员风电叶片8上的覆冰情况，避免工作人员被冰雪砸伤；通过在塔座11下端设置底座12，可以增大风电机组与地面之间的接触面积，减小塔座11对地面的压强，降低风电机组发生沉降的可能性；在底座12上设置可用于镌刻发电机组标号的凹槽121可以方便工作人员识别机组。
42.在另一些优选实施方式中，所述除冰组件6与所述风电叶片8一一对应设置，所述除冰组件6包括电热板63，所述电热板63与所述控制组件3电连接，所述电热板63设于所述风电叶片8的内部并沿所述风电叶片8的轴向方向延伸。进一步的，所述除冰组件6还包括吸风泵61和连通管62，所述吸风泵61与所述控制组件3电连接，所述吸风泵61设于所述外壳组件内，所述吸风泵61的进风口和出风口均分别与一所述连通管62连接，且两根所述连通管62均延伸至所述风电叶片8的内部，两根所述连通管62分别位于电热板63的两侧。再进一步的，所述除冰组件6还包括疏水涂层64，所述疏水涂层64覆盖在所述风电叶片8的外表面。
43.当除冰系统工作时，吸风泵61通过一侧的连通管62将电热板63一侧的空气抽入并通过另一侧的连通管62进入电热板63的另一侧，使热空气在风电叶片8的内部不断循环，完成加热除冰过程，降低冰雪对风电叶片8的覆盖程度和负面影响。在风电叶片8上覆盖疏水涂层64可以使风电叶片8具有良好的疏水性，雨水和露水难以吸附在风电叶片8的表面，同时雨水和露水可以沿着风电叶片8的表面流下，降低风电叶片8表面覆盖冰雪的可能性。
44.在另一些优选实施方式中，所述检测组件4包括温度传感器41，所述监测组件5包括摄像组件51，所述温度传感器41和摄像组件51均设于所述外壳组件的外侧，且均与所述控制组件3电连接。优选的，所述温度传感器41和所述摄像组件51外设有防护壳。防护壳可保护温度传感器41和摄像组件51，避免风雪对其造成的负面影响。
45.在另一些优选实施方式中，所述提示组件7包括提示灯71，所述提示灯71设于所述风电叶片8的叶尖端并与所述控制组件3电连接。现有风力发电机组的叶片的颜色与冰雪的颜色相近，且风电叶片8所处的位置较高，工作人员肉眼难以观察到风电叶片8表面是否覆盖了冰雪，因此工作人员可以通过摄像组件51近距离观察风电叶片8表面的覆冰情况，提高除冰效率。设置提示灯71可以提示工作人员风电叶片8上的覆冰情况，避免工作人员被冰雪砸伤。
46.在另一些优选实施方式中，所述外壳组件包括主机罩21和前罩22，所述主机罩21与所述塔座11的上端固定连接，所述前罩22与所述主机罩21的前端连接；所述前罩22的内部中心设有第一安装位221，所述第一安装位221的外周均匀布局有若干第二安装位222，所述控制组件3固定于所述第一安装位221内，所述除冰组件6部分固定于所述第二安装位222内。可以理解的是，所述主机罩21的前端指的是靠近风电叶片8的一端。
47.优选的，所述前罩22的内部设有空心圆柱状的第一隔板和若干第二隔板，所述第一隔板设于所述前罩22的中心；若干所述第二隔板呈发射状分布，其一端与所述第一隔板连接，另一端与所述前罩22内壁连接。可以理解的是，所述第一隔板内设有第一腔室，若干所述第二隔板与所述前罩22内壁之间围成的空间内设有第二腔室。所述第一安装位221位于所述第一腔室内，所述第二安装位222位于所述第二腔室内。
48.主机罩21为发电机、变压器等结构提供支撑和保护作用，在前罩22内部设置第一隔板和第二隔板，可以加强前罩22的强度，保证前罩22在工作时的可靠性。控制组件3和部分除冰组件6安装在前罩22内部可以使其免受外界雨水的影响，保证控制组件3和除冰组件6使用时的可靠性，延长使用寿命。
49.在另一些优选实施方式中，本发明还提供了一种风电叶片除冰方法，其采用上述的风电叶片除冰系统进行，该方法包括：
50.s100：获取风电叶片8的外界空气温度；
51.具体地：利用温度传感器41获取风电叶片8的外界空气温度；
52.s200：当所述外界空气温度低于设定温度时，提示工作人员观察风电叶片8的覆冰情况；
53.具体地：当所述外界空气温度低于设定温度时，温度传感器41将信号传输至控制组件3，控制组件3启动摄像组件51，同时启动提示灯71，提示工作人员观察风电叶片8的覆冰情况。
54.s300：当风电叶片8上有冰雪覆盖时，启动除冰组件6，对风电叶片8进行除冰。
55.具体地：当风电叶片8上有冰雪覆盖时，控制组件3启动除冰组件，其中，吸风泵61通过其中一侧连通管62将电热板63一侧的空气抽入并通过另一侧的连通管62进入电热板63的另一侧，使热空气在风电叶片8的内部循环，以此对风电叶片8进行除冰。
56.在另一些优选实施方式中，本发明还包括一种风力发电机组，由于包括如上所述的风电叶片除冰系统，发电机组的除冰效率高，使用寿命长，实用性强。
57.综上，本发明实施例提供一种风电叶片8除冰系统，其设置控制组件3、检测组件4、监测组件5、除冰组件6和提示组件7，通过温度传感器41检测风电叶片的外界空气温度，当所述外界空气温度低于设定温度时，工作人员可以通过摄像组件51观察风电叶片8外部的覆冰情况，当风电叶片8上有冰雪覆盖时，启动除冰组件6对风电叶片8的内部进行加热，起到除冰的作用；
58.通过设置吸风泵61、连通管62道和电热板63，吸风泵61通过其中一侧连通管62将电热板63一侧的空气抽入并通过另一侧连通管62进入电热板63的另一侧，使热空气在风电叶片8的内部不断循环，完成加热除冰过程，降低冰雪对风电叶片8的覆盖程度和负面影响；
59.同时，风电叶片8上覆盖有疏水涂层64，使风电叶片8具有良好的疏水性，雨水和露水难以吸附在风电叶片8的表面，同时雨水和露水可以沿着风电叶片8的表面流下，降低风
电叶片8表面覆盖冰雪的可能性。
60.进一步的，在叶尖端上设置提示灯71可以提示工作人员风电叶片8上有无覆冰，避免被冰雪砸伤；通过在塔座11下端设置底座12，可以增大风电机组与地面之间的接触面积，减小塔座11对地面的压强，降低风电机组发生沉降的可能性；底座12上可设置可用于镌刻发电机组标号的凹槽121，便于工作人员识别机组。
61.本发明提供的一种风力发电机组，由于包括如上的风电叶片8除冰系统，发电机组的除冰效率高，使用寿命长，实用性强。
62.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。