风机叶片电加热膜、风机叶片电加热系统及其制备方法与流程

本公开涉及风机发电，具体地，涉及一种风机叶片电加热膜、风机叶片电加热系统及其制备方法。

背景技术：

1、风机叶片带冰运行一方面会显著降低风力发电设备的输出功率，且风机叶片的非均匀载荷也会对风力发电设备造成损伤，影响电力系统的安全运行，另一方面在融冰过程中风机叶片可能会发生“甩冰”现象，甚至危及作业人员的安全。目前，通常采用电热除冰法对风机叶片表面加热来除冰，这种方式虽然除冰效率高，但是往往需要再风机叶片出厂时预装或者将现役的风机叶片吊装下来再进行技改，这样不仅操作复杂，而且难以满足高海拔地区、山区等地存量风机的除冰技改需求。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种风机叶片电加热膜，该风机叶片电加热膜结构简单且有利于解决现役风机叶片的除冰技改难以实施的问题。

2、为了实现上述目的，本公开提供一种风机叶片电加热膜，所述风机叶片电加热膜适于铺设于风机叶片的第一位置与第二位置之间且包括电热层、保护层、脱膜层和灌注层，所述电热层、所述保护层、所述脱膜层和所述灌注层依次连接在一起，其中，所述第一位置为距离所述风机叶片的叶尖5m的位置；所述第二位置为所述风机叶片的迎风面的最大弦长所在的位置。

3、可选地，所述电热层的长度为1.25-15m，宽度为1-3m，厚度为1-200μm；和/或，所述保护层的长度为1.5-17.5m，宽度为1-3m，厚度为1-400μm；和/或，所述脱膜层的长度为1.5-17.5m，宽度为1.1-3.2m，厚度为1-900μm；和/或，所述灌注层的长度为1.5-17.5m，宽度为1.1-3.2m，厚度为0.5-2cm。

4、可选地，所述电热层、所述保护层、所述脱膜层和所述灌注层通过第一缝线和第二缝线缝制在一起，所述第一缝线与所述风机叶片电加热膜的边缘之间的距离为0.3-1m，所述第二缝线与所述风机叶片电加热膜的边缘之间的距离为0.6-2m。

5、可选地，所述电热层由碳纤维布或者石墨烯布制成；和/或，所述保护层由玻璃纤维布或者陶瓷纤维布制成；和/或，所述脱膜层由聚酰胺纤维布或者聚酯纤维布或者聚丙烯腈纤维布制成。

6、可选地，所述灌注层包括导流网层和注胶管层，所述注胶管层铺设在所述导流网层的表面上且包括多个注胶管，多个所述注胶管在所述风机叶片电加热膜的长度方向上间隔均匀地设置，其中，每个所述注胶管在轴向上的一端设置有进胶口，另一端设置有出胶口，所述出胶口位于所述注胶管层，所述进胶口位于所述风机叶片电加热膜的外侧。

7、在上述方案的基础上，本公开还提供一种风机叶片电加热系统的制备方法，所述制备方法包括：在风机叶片上确定电加热区域，并对所述电加热区域进行打磨处理；在打磨处理后的电加热区域的长度方向/宽度方向上依次密封固定多个上述的风机叶片电加热膜，其中，每个所述风机叶片电加热膜的电热层均紧贴于所述电加热区域；在所述风机叶片电加热膜的外侧密封固定真空膜；通过真空灌注将每个所述风机叶片电加热膜的电热层和保护层均固化于所述电加热区域；去除所述脱膜层、所述灌注层和所述真空膜；其中，所述制备方法所采用的真空灌注胶至少包括树脂和光热转化材料。

8、可选地，所述光热转换材料为二维层状材料且包括石墨烯/氧化石墨烯/硅烯/氮化钛/氮化硼/氧化钛/氧化钨/氧化锰；和/或，所述树脂为环氧树脂或者氟硅树脂或者氟碳树脂。

9、可选地，在所述通过真空灌注将所述电热层和所述保护层固化于所述电加热区域中，固化时间为6-20h。

10、可选地，所述电加热区域的打磨厚度大于所述电热层的厚度与所述保护层的厚度之和。

11、在上述方案的基础上，本公开还提供一种风机叶片电加热系统，所述风电叶片电加热系统采用上述的方法制成。

12、通过上述技术方案，本公开提供的风机叶片电加热膜可以铺设在风机叶片上，这样可以通过将风机叶片电加热膜铺设在现役的风机叶片上，并利用该风力叶片电加热膜对风机叶片表面加热来除冰，大大缩短了高空作业时间，提高了电热技改的施工稳定性。而电加热膜铺设在风机叶片的第一位置和第二位置之间，即铺设在距离风机叶片的叶尖5m的位置与风机叶片的迎风面的最大弦长所在的位置之间，这使得电加热膜对风机叶片的加热效果更好，并且在保证加热效果的同时且能够保证电加热膜的尺寸，有利于降低成本。其中，风机叶片电加热膜包括依次连接在一起的电热层、保护层、脱膜层和灌注层，即风机叶片电加热膜为一体膜，其结构简单，并且电热层能够对风机叶片表面加热以去除风机叶片表面的冰；保护层能够对电热层起到保护作用，防止电热层损坏；而灌注层和脱膜层的设置可以利用真空灌注工艺将该风机叶片电加热膜固定在风机叶片的表面并脱去灌注层和膜层，有利于解决现役风机叶片的除冰技改难以实施的问题，例如，灌注层能够适于与外界灌注容器连通，以使得外界灌注容器内的灌注介质通过管路从地面输送到高空的风机叶片的灌注层上，灌注介质在固化后使得灌注层、脱膜层、保护层和电热层固定在风机叶片上；而脱膜层则能够通过自身与保护层脱离来实现灌注层与保护层脱离。因此，本公开提供的风机叶片电加热膜结构简单且有利于解决现役风机叶片的除冰技改难以实施的问题。

13、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种风机叶片电加热膜，其特征在于，所述风机叶片电加热膜适于铺设于风机叶片的第一位置与第二位置之间且包括电热层、保护层、脱膜层和灌注层，所述电热层、所述保护层、所述脱膜层和所述灌注层依次连接在一起，

2.根据权利要求1所述的风机叶片电加热膜，其特征在于，所述电热层的长度为1.25-15m，宽度为1-3m，厚度为1-200μm；和/或，

3.根据权利要求1所述的风机叶片电加热膜，其特征在于，所述电热层、所述保护层、所述脱膜层和所述灌注层通过第一缝线和第二缝线缝制在一起，所述第一缝线与所述风机叶片电加热膜的边缘之间的距离为0.3-1m，所述第二缝线与所述风机叶片电加热膜的边缘之间的距离为0.6-2m。

4.根据权利要求1所述的风机叶片电加热膜，其特征在于，所述电热层由碳纤维布或者石墨烯布制成；和/或，

5.根据权利要求1所述的风机叶片电加热膜，其特征在于，所述灌注层包括导流网层和注胶管层，所述注胶管层铺设在所述导流网层的表面上且包括多个注胶管，多个所述注胶管在所述风机叶片电加热膜的长度方向上间隔均匀地设置，

6.一种风机叶片电加热系统的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

7.根据权利要求6所述的风机叶片电加热系统的制备方法，其特征在于，所述光热转换材料为二维层状材料且包括石墨烯/氧化石墨烯/硅烯/氮化钛/氮化硼/氧化钛/氧化钨/氧化锰；和/或，

8.根据权利要求6所述的风机叶片电加热系统的制备方法，其特征在于，在所述通过真空灌注将所述电热层和所述保护层固化于所述电加热区域中，固化时间为6-20h。

9.根据权利要求6所述的风机叶片电加热系统的制备方法，其特征在于，所述电加热区域的打磨厚度大于所述电热层的厚度与所述保护层的厚度之和。

10.一种风机叶片电加热系统，其特征在于，所述风电叶片电加热系统采用如权利要求6-9中任意一项所述的方法制成。

技术总结
本公开涉及一种风机叶片电加热膜、风机叶片电加热系统及其制备方法，所述风机叶片电加热膜适于铺设于风机叶片的第一位置与第二位置之间且包括电热层、保护层、脱膜层和灌注层，所述电热层、所述保护层、所述脱膜层和所述灌注层依次固定在一起，其中，所述第一位置为距离所述风机叶片的叶尖5m的位置；所述第二位置为所述风机叶片的迎风面的最大弦长所在的位置。该风机叶片电加热膜结构简单且有利于解决现役风机叶片的除冰技改难以实施的问题。

技术研发人员：张欣刚,李存义,范子超,包大恩,范晓旭,岳捷,况兆昱,王海东,周冉冉,石万宇
受保护的技术使用者：龙源(北京)新能源工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15