[实用新型]一种基于石墨烯加热膜的风电叶片加热融冰系统

说明书

技术领域

本实用新型属于风力发电机技术领域，特别涉及一种基于石墨烯加热膜的风电叶片加热融冰系统。

背景技术

风电机组在寒冷气候环境下运行时，在冬季机组叶片表面通常会发生较为严重的覆冰，覆冰后叶片的气动外形发生明显变化，将严重影响叶片的气动效率，使机组的发电效率下降，覆冰后机组和叶片载荷的也会增加，当三支叶片载荷和质量矩互差达到一定程度时，通常会引发机组的振动，从而影响机组的安全稳定运行。通常为了机组安全运行，叶片覆冰后机组将停止运行，因此风电叶片结冰将导致严重的发电量损失。

为了解决叶片表面覆冰的问题，目前主要有叶片表面喷涂超疏水防结冰涂料、热空气加热、叶片表面铺覆碳纤维布加热、叶片表面铺覆碳晶加热膜等除冰方法，但是现有除冰技术普遍存在以下问题：1、加热效果不够稳定可靠；2、由于设置了加热机构而对叶片外部形状影响较大；3、叶片加工制作工艺较为复杂，生产成本高且制作效率不高。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够快速加热并提升叶片表面温度，稳定可靠地实现叶片快速融冰、除冰的基于石墨烯加热膜的风电叶片加热融冰系统。

本实用新型技术的技术方案是这样实现的：一种基于石墨烯加热膜的风电叶片加热融冰系统，包括铺覆在风电叶片表面需加热区域的石墨烯加热膜，其特征在于：在所述石墨烯加热膜边缘区域沿叶片展向或弦向铺覆有石墨烯加热膜电极，并在所述石墨烯加热膜电极表面对应覆盖有石墨烯加热膜，所述石墨烯加热膜电极通过电源线与控制系统相连接。

本实用新型所述的基于石墨烯加热膜的风电叶片加热融冰系统，其所述石墨烯加热膜电极内外表面被石墨烯加热膜完全覆盖，所述石墨烯加热膜电极内外表面的石墨烯加热膜为相互分离的两部分结构，所述石墨烯加热膜电极外表面的石墨烯加热膜至少一端与石墨烯加热膜电极内表面的石墨烯加热膜相连，或者所述石墨烯加热膜电极内外表面的石墨烯加热膜为一整体结构，所述石墨烯加热膜边缘部向外侧翻折且将石墨烯加热膜电极外表面完全覆盖。

本实用新型所述的基于石墨烯加热膜的风电叶片加热融冰系统，其所述石墨烯加热膜为整体式结构或者分段式结构，若石墨烯加热膜为分段式结构，在相邻两段石墨烯加热膜之间搭接有石墨烯加热膜。

本实用新型所述的基于石墨烯加热膜的风电叶片加热融冰系统，其所述风电叶片表面铺覆的石墨烯加热膜完全与风电叶片接触并贴合，所述石墨烯加热膜电极仅设置在石墨烯加热膜外侧边缘区域。

本实用新型所述的基于石墨烯加热膜的风电叶片加热融冰系统，其在所述石墨烯加热膜表面铺覆有绝缘层，在所述绝缘层表面铺覆有防雷金属网层，所述防雷金属网层覆盖整个石墨烯加热膜的铺覆区域。

本实用新型所述的基于石墨烯加热膜的风电叶片加热融冰系统，其在所述防雷金属网层表面铺覆有玻璃纤维布保护层，在整个叶片表面喷涂有防风沙耐腐蚀油漆层。

本实用新型通过在风电叶片表面铺覆石墨烯加热膜，采用石墨烯加热膜与石墨烯加热膜电极的特殊连接结构设计，确保了石墨烯加热膜的加热稳定性及可靠性，同时采用石墨烯加热膜单侧电极的设计方式，能够有效减小对叶片外部形状的影响，不仅能有效解决风电叶片表面覆冰问题，实现风电机组在寒冷气候环境下的安全高效运行，而且还具有良好的工艺特性。本实用新型结构巧妙、加热效率高、安全可靠、可操作性强，易于在实际工作中应用推广。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中石墨烯加热膜电极展向布置的示意图。

图3是本实用新型中石墨烯加热膜电极弦向布置的示意图。

图4是本实用新型中石墨烯加热膜分段铺覆时的搭接方式示意图。

图5是本实用新型中石墨烯加热膜电极弦向布置时风电叶片的截面图。

图6是本实用新型中石墨烯加热膜电极展向布置时风电叶片的截面图。

图7是图6中A部放大图。

附图标记：1为风电叶片，2为热塑性塑料，3为石墨烯加热膜，4为绝缘层，5为防雷金属网层，6为电源线，7为控制系统，8为石墨烯加热膜电极，9为叶片剪切腹板，10为玻璃纤维布保护层。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。