Лопасть ротора с устройством подогрева для ветровой энергетической установки

Изобретение касается выполнения лопастей ротора ветровых энергетических установок и ветровой энергетической установки с такими лопастями. Предлагается лопасть ротора ветровых энергетических установок с, по меньшей мере, одним электрическим тепловым матом (400), который закреплен во внутреннем пространстве лопасти ротора. Упомянутый, по меньшей мере, один тепловой мат (400) представляет собой силиконовый мат с нагревательным элементом (401). Силиконовые маты (400) с помощью силикона закреплены во внутреннем пространстве (200) лопасти (100) ротора. Также предлагается лопасть ротора ветровых энергетических установок с, по меньшей мере, одним электрическим тепловым матом (400), который закреплен во внутреннем пространстве лопасти ротора. Упомянутый, по меньшей мере, один тепловой мат (400) имеет тепловой мат из силиконового геля, или упомянутый, по меньшей мере, один тепловой мат (400) выполнен как тепловой мат из силиконового геля и имеет нагревательный элемент (401). Изобретение направлено на устранение обледенения лопасти ротора. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение касается лопасти ротора ветровых энергетических установок.

Так как ветровые энергетические установки устанавливаются во многих различных местах, может происходить, что условия окружающей среды, в частности температура окружающей среды настолько низка, что происходит образование льда на ветровых энергетических установках и, в частности, на лопастях ротора. Это образование льда невыгодно, так как отделение льда может создать угрозу для людей в окрестности ветровых энергетических установок. Далее, обмерзание лопастей ротора может привести к дисбалансу ротора ветровой энергетической установки, а также уменьшению количества энергии.

Задачей изобретения является, таким образом, предложить такую лопасть ротора ветровых энергетических установок, соответственно, ветровую энергетическую установку, которая делает возможным устранение обледенения лопасти ротора.

Эта задача решается лопастью ротора ветровых энергетических установок, соответствующей п.1 формулы изобретения.

Таким образом, предлагается лопасть ротора ветровых энергетических установок с, как минимум, одним электрически подогреваемым тепловым матом, который закреплен внутри лопасти ротора.

Согласно одному аспекту данного изобретения подогреваемые тепловые маты представляют собой силиконовые маты с нагревательным элементом. Силиконовые маты закрепляются силиконом внутри или в полости лопасти ротора.

Согласно одному следующему аспекту данного изобретения тепловые маты выполнены как тепловые маты из силиконового геля и имеют электрический нагревательный элемент.

Согласно одному следующему аспекту данного изобретения предлагается ветровая энергетическая установка с описанной выше лопастью ротора.

Изобретение касается идеи предложить лопасть ротора ветровых энергетических установок с, как минимум, одним тепловым матом (закрепленным внутри лопасти ротора или, соответственно, на внутреннем контуре лопасти ротора), который может сделать возможным электрическое подогревание или нагрев лопасти ротора ветровых энергетических установок, чтобы избегать обледенения.

Тепловые маты могут использоваться, в частности, в лопастях ротора, которые состоят из нескольких частей. Далее, монтаж тепловых матов, в частности в лопастях ротора со стальным сегментом, возможен не без проблем.

Согласно изобретению тепловые маты закрепляются во внутренней области лопастей ротора. Крепление тепловых матов может осуществляться, к примеру, методом приклеивания. Клей для приклеивания тепловых матов может наноситься, к примеру, методом разбрызгивания, вследствие чего может улучшаться качество поверхности клеевого слоя. Альтернативно, клей может наноситься с помощью роликов.

Альтернативно этому, тепловые маты могут закрепляться внутри лопасти ротора адгезивной уплотнительной лентой или адгезивной фольгой.

Наличие тепловых матов внутри лопасти ротора является предпочтительным, так как это легко реализуемо. Это решение легко просчитывается, массы невелики, тепловые маты имеют высокий срок службы, крепление тепловых матов пригодно для серийного изготовления, требует незначительных издержек, ремонтопригодно, прочно и применяется как со стальными лопастями ротора, так и с лопастями ротора из стеклопластика и с лопастями ротора из углепластика.

Другие исполнения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Преимущества и примеры осуществления изобретения разъясняются далее подробнее со ссылками на чертежи.

Фиг.1 показывает поперечное сечение лопасти ротора ветровых энергетических установок согласно первому примеру осуществления,

фиг.2 показывает другое поперечное сечение лопасти ротора ветровых энергетических установок согласно первому примеру осуществления, и

фиг.3 показывает схематическое представление ветровой энергетической установки согласно второму примеру осуществления.

Фиг.1 показывает поперечное сечение лопасти ротора ветровых энергетических установок согласно первому примеру осуществления изобретения. Лопасть 100 ротора имеет внутри отверстие или полость (соответственно внутренний контур) 200, которая проходит вдоль продольного направления лопасти ротора. По контуру отверстия 200 предусмотрен как минимум один, а преимущественно несколько электрических тепловых матов 400. Связь между внутренней стенкой отверстия 200 и тепловыми матами 400 имеет преимущественно хорошую тепловую проводимость. Опционально, соединение может иметь электрически изолирующие свойства.

Фиг.2 показывает другое поперечное сечение лопасти 100 ротора согласно изобретению. Внутри лопасти ротора, соответственно, в пределах отверстия 200 может располагаться большое количество электрически подогреваемых тепловых матов 400. Тепловые маты 400 имеют как минимум одно электрическое подключение 410, через которое может подводиться необходимая электрическая мощность. Посредством подвода электрической мощности тепловые маты 400, к примеру, электрически нагреваются и могут отдавать свое тепло лопасти ротора, так что лопасть ротора также нагревается. Внутри теплового мата 400 могут быть предусмотрены электрические нагревательные проволоки, которые связаны электрически с подключениями 410.

Тепловые маты согласно изобретению могут быть выполнены как силиконовые тепловые маты или как алюминиевые фольга или маты. Эти силиконовые тепловые маты могут закрепляться напылением, соответственно, разбрызгиванием силикона на внутреннюю сторону лопасти ротора. При этом нужно обращать внимание на то, чтобы никаких включений воздуха при склеивании не возникало. Эти воздушные включения имеют то воздействие, что в этих местах может происходить нежелательное повышенное нагревание тепловых матов, так как теплота в этих местах не может отводиться в лопасть ротора. Приклеивание тепловых матов силиконом, однако, невыгодно, так как маты жестко приклеены, и, таким образом, возникают проблемы при замене матов, заменяемых не без проблем.

Согласно одному следующему аспекту данного изобретения тепловые маты могут наклеиваться силиконовым гелем, соответственно, тепловые маты могут быть уже выполнены в виде матов, упрочненных связующим в виде силиконового геля. Использование матов с гелевым связующим в качестве тепловых матов предпочтительно, так как мат может заменяться без разрушения. Маты с гелевым связующим далее также предпочтительны и в производстве, так как при этом не могут возникать никакие нежелательные аэрозоли. Применение матов с гелевым связующим также предпочтительно, так как тем самым избегают газовых раковин при склеивании, а пленки клея быстро и надежно схватываются.

Тепловые маты могут иметь, к примеру, электрически проводящие нити, которые нагреваются, если к тепловым матам подводится электрическая энергия.

Согласно изобретению тепловые маты могут использоваться как в области, близкой к корню лопасти ротора, так и в области вершины лопасти ротора или в средней области лопасти ротора, чтобы нагревать лопасть ротора и избегать обмерзания.

Согласно одному аспекту данного изобретения тепловые маты могут быть выполнены как силиконовые маты с находящейся в них тканью. В дополнение к этому предусмотрена нить накала (подогреватель). Нить накала может быть выполнена также в виде ткани.

Фиг.3 показывает схематическое представление ветровой энергетической установки согласно второму примеру осуществления. Ветровая энергетическая установка имеет башню 200, на башне гондолу 300, а также множество лопастей 100 ротора. Преимущественно ветровая энергетическая установка имеет 3 лопасти 100 ротора. Лопасти ротора согласно второму примеру осуществления могут базироваться на лопастях ротора согласно первому примеру осуществления.

1. Лопасть ротора ветровых энергетических установок, содержащая, по меньшей мере, один электрический тепловой мат (400), который закреплен во внутреннем пространстве лопасти ротора, причем упомянутый, по меньшей мере, один тепловой мат (400) представляет собой силиконовый мат с нагревательным элементом (401), причем силиконовые маты (400) с помощью силикона закреплены во внутреннем пространстве (200) лопасти (100) ротора.

2. Лопасть ротора ветровых энергетических установок, содержащая, по меньшей мере, один электрический тепловой мат (400), который закреплен во внутреннем пространстве лопасти ротора, причем упомянутый, по меньшей мере, один тепловой мат (400) имеет тепловой мат из силиконового геля или упомянутый, по меньшей мере, один тепловой мат (400) выполнен как тепловой мат из силиконового геля и имеет нагревательный элемент (401).

3. Лопасть ротора ветровых энергетических установок по п. 1 или 2, причем лопасть (100) ротора имеет внутри отверстие (200), которое проходит вдоль продольного направления лопасти (100) ротора, причем на контуре отверстия (200) предусмотрен, по меньшей мере, один электрический тепловой мат (400).

4. Ветровая энергетическая установка с лопастью ротора по одному из пп. 1-3.