一种风电叶片除冰装置的制作方法

本技术涉及一种风电叶片除冰装置，属于风力发电

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。

3、风力发电机在运行过程中会面临一些复杂的气象条件，尤其是在冬季的湿冷地区，这很容易使得风机叶片表面结冰，结冰不仅会增加风机叶片的重量，而且会改变叶片原有的翼型，导致桨叶气动性能恶化，造成风能捕获能力急剧下降，积冰严重时载荷增加，震动加剧，严重时甚至会导致叶片断裂，对发电机组产生非常大的危害。

4、针对中国实用新型专利(申请号202222003266.4)所提出的一种风机叶片快速除冰装置，涉及风机领域，包括控制组件、加热组件和震动组件，控制组件分别电连接加热组件和震动组件，用于控制加热组件和震动组件协同工作；加热组件包括布设于风机叶片内部的电热丝，用于对风机叶片加热；震动组件包括布设于风机叶片内部的震动件，用于震动风机叶片。但是发明人发现，上述除冰方式对于冰层较厚区域除冰效果较差，加热组件与震动组件分开设置，热传递缓慢，使得加热组件需要长时间持续加热才能够使冰层脱离风机叶片表面，同时震动组件容易对风机叶片表面造成损伤，导致耗时较长、耗能较高，除冰效率低。因此我们对此做出改进，提出一种风电叶片除冰装置。

技术实现思路

1、本实用新型目的在于：针对现有技术风机叶片除冰耗时较长，耗能较高，除冰效率低，为此提供一种风电叶片除冰装置，设置多层叠加结构，包括形变层、加热层、隔热层，使得装置本身具有一定支撑强度的同时，通过加热层释放热量，配合形变层发生形变，实现高效率除冰，同时设置温差发电模块实现温差电能转换，提高能量利用率。

2、为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

3、一种风电叶片除冰装置，包括隔热层、加热层和形变层，所述隔热层一侧贴敷在风机叶片表面，远离风机叶片表面的一侧与加热层贴合，加热层远离隔热层的一侧为凹凸结构面设置，凸起部抵接并支撑形变层；所述形变层远离支撑层的一侧接触外部环境。

4、进一步地，所述凹凸结构面为波浪形状设置，且至少一个凸起部抵接并支撑形变层。

5、进一步地，所述加热层厚度大于形变层。

6、进一步地，所述形变层材质为形状记忆环氧树脂与石墨烯的复合材料。

7、进一步地，所述形变层受热变形后与加热层间不完全贴合。

8、进一步地，还包括温差发电模块，至少包括冷端和热端，所述热端设置为所述加热层，所述冷端设置为形变层表面，所述温差发电模块利用加热层与形变层表面之间的温差进行发电。

9、进一步地，还包括稳压电路和电源，所述电源为蓄电池，所述加热层与电源的放电端连接；所述温差发电模块通过稳压电路，与电源的充电端连接。

10、进一步地，所述形变层与加热层间设有检测控制模块，检测控制模块包括结冰传感器和温度传感器。

11、进一步地，所述检测控制模块连接有控制器，且电源与加热层之间的启闭开关与所述控制器连接。

12、进一步地，所述加热层、隔热层、形变层沿着风机叶片前缘至后缘方向包覆在风机叶片上，加热层、隔热层、形变层两侧边的交接处与风机叶片的边缘固定连接。

13、与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：

14、(1)本实用新型提供的一种风电叶片除冰装置采用多层叠加结构，加热层可为形变层提供稳定支撑，保护风机叶片的同时提高装置强度，形变层能够在加热层的作用下发生形变，形成局部凹陷，结合加热层释放的热量，实现除冰过程中的机械作用和热作用协同除冰，使冰层与形变层表面分离，对风机叶片表面附着冰层进行去除，提高了除冰效率；

15、(2)本实用新型设有温差发电模块，利用加热层温度与形变层表面温差较大的特点，将此温差转化为能量储存到蓄电池中，再次供除冰加热层使用，实现了能量的循环利用，提高了能量利用率；

16、(3)采用检测控制模块对形变层的温度和表面冰层附着情况进行检测，可以精确掌握结冰附着状态和除冰效果，并且依据温度测取能够通过调节加热层以控制形变层的变形量，提高了除冰过程的可控性；

技术特征：

1.一种风电叶片除冰装置，其特征在于，包括隔热层、加热层和形变层，所述隔热层一侧贴敷在风机叶片表面，远离风机叶片表面的一侧与加热层贴合，加热层远离隔热层的一侧为凹凸结构面设置，凸起部抵接并支撑形变层；所述形变层远离支撑层的一侧接触外部环境。

2.如权利要求1所述的一种风电叶片除冰装置，其特征在于，所述凹凸结构面为波浪形状设置，且至少一个凸起部抵接并支撑形变层。

3.如权利要求1所述的一种风电叶片除冰装置，其特征在于，所述加热层厚度大于形变层。

4.如权利要求1所述的一种风电叶片除冰装置，其特征在于，所述形变层材质为形状记忆环氧树脂与石墨烯的复合材料。

5.如权利要求1所述的一种风电叶片除冰装置，其特征在于，所述形变层受热变形后与加热层间不完全贴合。

6.如权利要求1所述的一种风电叶片除冰装置，其特征在于，还包括温差发电模块，至少包括冷端和热端，所述热端设置为所述加热层，所述冷端设置为形变层表面，所述温差发电模块利用加热层与形变层表面之间的温差进行发电。

7.如权利要求6所述的一种风电叶片除冰装置，其特征在于，还包括稳压电路和电源，所述电源为蓄电池，所述加热层与电源的放电端连接；所述温差发电模块通过稳压电路，与电源的充电端连接。

8.如权利要求1所述的一种风电叶片除冰装置，其特征在于，所述形变层与加热层间设有检测控制模块，检测控制模块包括结冰传感器和温度传感器。

9.如权利要求8所述的一种风电叶片除冰装置，其特征在于，所述检测控制模块连接有控制器，且电源与加热层之间的启闭开关与所述控制器连接。

10.如权利要求1所述的一种风电叶片除冰装置，其特征在于，所述加热层、隔热层、形变层沿着风机叶片前缘至后缘方向包覆在风机叶片上，加热层、隔热层、形变层两侧边的交接处与风机叶片的边缘固定连接。

技术总结本技术公开了一种风电叶片除冰装置，包括隔热层、加热层和形变层，所述隔热层一侧贴敷在风机叶片表面，远离风机叶片表面的一侧与加热层贴合，加热层远离隔热层的一侧为凹凸结构面设置，凸起部抵接并支撑形变层；所述形变层远离支撑层的一侧接触外部环境，还包括温差发电模块，至少包括冷端和热端，所述热端设置为所述加热层，所述冷端设置为形变层表面，所述温差发电模块利用加热层与形变层表面之间的温差进行发电。通过加热模块释放热量给加热层，配合形变层发生形变，实现高效率除冰，同时温差发电模块实现温差电能转换，提高能量利用率。技术研发人员：王吉豪,刘锡荣,战福帅受保护的技术使用者：青岛捷能高新技术有限责任公司技术研发日：20231129技术公布日：2024/7/9