[发明专利]叶片的加热除冰系统及其方法、叶片和风力发电机组

说明书

本发明提供了一种叶片的加热除冰系统及其方法、叶片和风力发电机组。该叶片的加热除冰系统包括隔离装置，隔离装置设置于叶片腔体内，并将叶片腔体内靠近叶片前缘的部分腔体分隔为沿叶片长度方向依次分布的多个子腔体，每个子腔体内分别设置有加热装置。该叶片的加热除冰系统包括控制器，控制器用于响应于叶片除冰指令，分别控制每个子腔体内的多套加热装置中的每套加热装置的开闭，以对多个子腔体进行加热。采用本发明实施例中的技术方案，能够在提高叶片的加热效率的前提下达到良好的除冰效果。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种叶片的加热除冰系统及其方法、叶片和风力发电机组。

背景技术

目前，风力发电机组多被安装在环境恶劣的偏远区域，这些偏远区域的冬季气温较低和湿度较大，很容易造成叶片表面出现结冰现象。一方面，叶片表面结冰会造成叶片的质量增加，使叶片的连接部件承受更多载荷，导致叶片连接部件的寿命降低；另一方面，叶片表面结冰会对叶片表面的气动性能造成影响，导致风力发电机组的发电量降低。

现有技术中，为解决叶片表面的结冰问题，通常使用加热器加热叶片根部的空气，然后将热空气传送至叶片内部腔体，以对叶片进行间接加热，达到叶片表面的除冰效果。

但是，由于叶片腔体空间较大，导致热量分布不均匀，出现加热功率较高，但是叶片表面的除冰效果却不理想的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种叶片的加热除冰系统及其方法、叶片和风力发电机组，能够将叶片腔体分隔为多个加热区域，分别每个加热区域进行加热，从而能够在提高加热效率的前提下达到良好的除冰效果。

第一方面，本发明实施例提供叶片的加热除冰系统，该加热除冰系统包括：

隔离装置，设置于叶片腔体内，并将叶片腔体内靠近叶片前缘的部分腔体分隔为沿叶片长度方向依次分布的多个子腔体；

加热装置，每个子腔体内分别设置有加热装置；

控制器，用于响应于叶片除冰指令，分别控制每个子腔体内的多套加热装置中的加热装置的开闭，以对多个子腔体进行加热。

在第一方面的一些实施例中，加热除冰系统还包括多个温度传感器，多个温度传感器分别设置于多个子腔体内，每个子腔体内分别设置有多套加热装置，其中，控制器还用于根据温度传感器感测的温度，分别控制每个子腔体内的多套加热装置中的每套加热装置的开闭。

在第一方面的一些实施例中，温度传感器安装于子腔体内远离加热装置的位置。

在第一方面的一些实施例中，每个子腔体内包括第一加热装置和第二加热装置，第一加热装置的加热功率小于第二加热装置的加热功率；控制器还用于控制每个子腔体内的第一加热装置持续开启，及根据每个子腔体内的温度控制每个子腔体内的第二加热装置的开闭。

在第一方面的一些实施例中，每套加热装置包括加热器和对应的加热管道，其中，加热器设置于叶片腔体内靠近叶根的部分腔体中；加热管道的一端与加热器连通，另一端依次穿过多个子腔体；控制器还用于响应于叶片除冰指令，控制加热器的开闭，且分别控制加热管道位于每个子腔体内的部分管道的开闭。

在第一方面的一些实施例中，加热管道位于每个子腔体内的部分管道上设置有开关阀，控制器还用于分别控制加热管道位于每个子腔体内的开关阀的开闭。

在第一方面的一些实施例中，加热管道位于每个子腔体内的部分管道上还设置有出气支管，出气支管的直径小于加热管道的直径，开关阀设置于出气支管和加热管道的连接处。,

在第一方面的一些实施例中，出气支管沿平行于加热管道的方向延伸，且出气支管上设置有多个出气孔。

在第一方面的一些实施例中，多个出气孔的开口朝向叶片前缘。