[发明专利]用于加热气象杆的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于加热风能设备上的气象杆/测风杆(Wettermasten)的装置。

背景技术

为了确定风速和风向而在风能设备上安装各种不同类型的风速计和风向仪。所述风速计和风向仪固定在气象杆上，气象杆一般位于风能设备的舱室顶部上。气象杆总是包括立柱和避雷笼架，该避雷笼架包围安装在气象杆上的传感器以防止雷击。在确定的气象条件下、特别是在0℃到-10℃之间，风能设备的位于外部的部件、例如测风计(风传感器)和气象杆结冰。这可能导致不期望的高机械负载以及导致测量不精确。

在这方面，因为气象杆的避雷笼架也结冰，所以如在DE 202006000816 U1中描述的加热测风计的相应措施的帮助仅是很有限的。结冰改变了测风计上的流动条件，由此测量值强烈失真。

根据经验，放弃包套的避雷笼架(法拉第笼)会导致测风计在雷击时被损坏。

在EP 2154364 A1中公开了一种风能设备，其中舱室的冷却空气出口朝向风速计，因此转子的余热会负责加热风速计的周围空气。该公开文件的(技术方案的)缺点在于，排气流影响了无干扰的风测量，这会导致测量结果、特别是风向测量的测量结果的失真。

DE 2916504 B1公开了用于产生能量的、用于风轮或风速计的星形罩，该星形罩在罩件中具有简单的加热装置、例如薄板、(金属)丝或带件。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的缺点并且使风能设备的气象杆保持无冰(状态)。

根据本发明的(发明)思想在于，气象杆由彼此连接的管道制成。一般气象杆由实心型材制成。该型材的截面被确定成，使得该型材具有高的电导并且安全地导出闪电电流。根据本发明，用管道来代替实心型材，该管道实现了有针对性地将热量输送给气象杆以使该气象杆保持无冰(状态)。对管道的壁厚进行设计以确保闪电电流的导出。

在一优选的设计方案中，在管道中设有加热件。该加热件包括一条或多条电加热丝。因为气象杆3的管道能由加热丝7直接加热，所以需要较小的加热功率，该加热功率针对性地集中在测风计的区域中。

加热丝与电源连接并且以与气象杆分开的方式接地。因此不会妨碍避雷，而且保护加热丝免受雷击(法拉第笼)。

在一优选的设计方案中，加热件构造为自调节的。通过使用自调节的加热带件，能够使热量输出直接与气象杆的升高或下降的温度相匹配。由此降低加热件的能量消耗。

作为替代方案，加热件可由独立的控制装置或者由风能设备的设备控制装置来调节。

在一特别的设计方案中，在风能设备上设有多个气象杆，这多个气象杆的加热件彼此并联。

通过由位于内部的加热丝来加热气象杆，可改善风能设备的可用性/有效性，这是因为不会由于在气象杆上结冰而妨碍运行。

附图说明

借助附图更详细地阐述本发明。为此附图中：

图1是风能设备的示意图，

图2表示根据本发明的气象杆的构造，

图3以气象杆中的加热丝的示意图表示出电路图。

具体实施方式

图1示出风能设备1的示意图，该风能设备具有位于舱室2的顶部上的气象杆3。

在图2中示出根据本发明的气象杆3的构造。该气象杆的立柱6和避雷笼架4由彼此连接的管道5组成。该避雷笼架包括两个弯曲成圆形的管道5，这两个管道设置成错开90°。错开一在60°到90°之间的角度的布置结构也是可行的。

在图3中示出根据本发明的解决方案的一实施例。在风能设备的舱室(未示出)上设置有两个气象杆。在立柱3和避雷笼架4的管道中设有一条或多条电加热丝7。各个气象杆3的加热丝7并联并且与电源8连接。气象杆3的管道和加热丝7独立地接地。因此不会妨碍避雷，而且保护加热丝7免受雷击(法拉第笼)。

在所示实施例中，通过风能设备的设备控制装置9对加热进行控制。从一可设定的环境条件(例如温度阈值)开始接通加热件。从而确保了，不会由于在气象杆3上结冰而影响风速和风向的测量，这一点会导致设备停机并意味着收益损失。与可靠的冰冻报警系统和智能控制装置相组合可以进一步降低加热的能量需求。

在不危害设备运行的情况下，加热丝7无需维护并且在损坏的情况下能容易地被更换。

附图标记列表

1  风能设备

2  舱室

3  气象杆

4  避雷笼架

5  管道

6  立柱

7  加热丝

8  电源

9  设备控制装置