风能设备和用于运行风能设备的方法技术

本发明专利技术提出一种风能设备，所述风能设备具有：至少一个转子叶片(108)；用于加热至少一个所述转子叶片(108)的至少一个部段的叶片加热装置(400)；用于检测所述风能设备(100)的区域或者周围环境中的外部温度的至少一个温度传感器(510)；用于检测所述风能设备(100)的所述区域或者周围环境中的空气湿度的至少一个空气湿度传感器(520)；和当低于温度极限值并且超出空气湿度极限值时用于激活所述叶片加热装置(400)的控制单元(300)，其中所述温度极限值为+5℃并且所述空气湿度极限值为70％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种风能设备以及一种用于运行风能设备的方法。
技术介绍
低于一定温度会引起:在风能设备的转子叶片上出现结冰。这种结冰或附冰是不期望的，因为当冰从转子叶片处掉落并且飞过风能设备的周围环境时，这种结冰或附冰会导致该区域中的人员和建筑物受到危险。此外，在风能设备的转子叶片上的结冰或者附冰导致空气动力学特性改变，使得风能设备不再能够最佳地运行。WO 2004/104412 Al描述了一种用于运行风能设备的方法，其中检测风能设备周围环境中的温度。此外，检测风能设备的运行参数。在所检测到的运行参数与所存储的运行参数不同的情况下，检验外部温度。如果外部温度低于极限值，那么会影响风能设备的运行。然而如果温度高于极限值，那么将所存储的参数值匹配于所检测到的参数。WO 2010/131522 Al描述了一种用于运行风能设备的方法，其中检测风能设备的运行参数并且与预定的参考变量比较。如果所检测到的运行参数和参考运行参数之间的差超出极限值，那么加热转子叶片，以便去除所形成的附冰。在作为优先权基础的德国申请中，德国专利和商标局检索了下述文献:DE 196 21485 A 1、US 2010/0034652 A 1、US 2010/0119370 和 Cattin, R.等人的"Four years ofmonitoring a wind turbine under icing condit1ns (监控在结冰状态下的风能设备的四年)〃，13.1nternat1nal Workshop on Atmospheric Icing of Structures (关于结构大气结冰的国际研讨会)，2009年9月11日，I至5。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种风能设备和一种用于运行风能设备的方法，所述方法在温度低时也实现了运行风能设备的有效的可能性。该目的通过根据权利要求1和5所述的风能设备以及通过根据权利要求4所述的用于运行风能设备的方法实现。由此提出如下风能设备，所述风能设备具有:至少一个转子叶片；用于加热至少一个转子叶片的至少一个部段的叶片加热装置；用于检测在风能的区域或者周围环境中的外部温度的至少一个温度传感器；用于检测在风能设备的区域中或者周围环境中的空气湿度的至少一个空气湿度传感器；和在低于温度极限值的情况下并且在超出空气湿度极限值的情况下用于激活叶片加热装置的控制单元，其中温度极限值为+5°C并且空气湿度极限值为 70%。根据本专利技术的一个方面，温度极限值为+2°C并且空气湿度的极限值为大约95%。本专利技术同样涉及一种用于运行风能设备的方法，所述风能设备具有:至少一个转子叶片；用于加热转子叶片的至少一个部段的叶片加热装置；用于检测风能设备的区域中的外部温度的温度传感器；用于检测风能设备的区域中的空气湿度的至少一个空气湿度传感器。在低于温度极限值时并且在超出空气湿度极限值时激活叶片加热装置。温度极限值为+5°C并且空气湿度极限值为70%。本专利技术同样涉及一种风能设备，所述风能设备具有:转子叶片、用于加热转子叶片的叶片加热装置；用于检测风能设备的区域中的外部温度的温度传感器；用于检测风能设备的区域中的空气湿度的空气湿度传感器；和当温度低于+2°C并且超出空气湿度梯度极限值时用于激活叶片加热装置的控制单元。本专利技术涉及如下基本思想:预防性地激活转子叶片的加热装置，也就是说，在风能设备的转子叶片上引起附冰或者结冰之前激活转子叶片的加热装置。激活转子叶片的加热装置根据外部温度和相对空气湿度或空气湿度的改变进行。本专利技术的其它的设计方案是从属权利要求的主题。【附图说明】接下来参考附图详细阐述本专利技术的优点和实施例。图1示出根据本专利技术的风能设备，以及图2示出根据本专利技术的风能设备的示意性的框图。【具体实施方式】图1示出根据本专利技术的风能设备。风能设备100具有塔102和吊舱104。在吊舱104上设置有整流罩110和具有三个转子叶片108的转子106。转子106在运行时通过风进行旋转运动从而驱动吊舱104中的电发电机。转子叶片具有前缘106a和后缘108b。图2示出根据本专利技术的风能设备的示意性的框图。根据本专利技术的风能设备100具有发电机200、控制单元300、用于加热转子叶片108的至少一个部段的叶片加热装置400和多个传感器500。传感器500具有用于检测风能设备附近或周围环境中的温度的至少一个温度传感器510，和设置用于检测风能设备100附近或周围环境中的空气湿度的空气湿度传感器520。传感器500的测量结果被转发给控制单元300，所述控制单元随后基于该测量结果激活用于加热转子叶片108的叶片加热装置400。由此，根据外部温度和相对空气湿度控制或激活叶片加热装置400。通过预防性地激活叶片加热装置400能够在转子叶片的空气动力学相关的区域上产生附冰之前防止附冰。为此，激活叶片加热装置400并且至少在空气动力学相关的区域上加热转子叶片。该空气动力学相关的区域尤其是转子叶片的前缘区域。空气动力学较不相关的区域例如转子叶片的后缘区域也能够可选地通过叶片加热装置400保持无冰。然而这仅是可选的。根据本专利技术，当用于控制风能设备的运行的控制单元300位于自动运行模式中时，通过叶片加热装置400激活预防性的叶片加热。在控制单元300中例如能够保存或者存储用于空气湿度和外部温度的极限值。根据本专利技术的一个实施例，叶片加热装置400在空气湿度大于70%并且外部温度小于+5°C时被激活；可选地，叶片加热装置在外部温度小于等于+2 °C时并且从空气湿度大于等于95%起被激活。可选地，设有气压传感器540以及用于监控通向风能设备的通道的传感器530。根据本专利技术，根据风能设备的安装地点选出用于空气湿度以及用于外部温度的极限值。温度(或极限值)越高，就越早激活转子叶片加热装置。空气湿度(或极限值)越高，就当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风能设备(100)，所述风能设备具有：至少一个转子叶片(108)；用于加热至少一个所述转子叶片(108)的至少一个部段的叶片加热装置(400)；用于检测所述风能设备(100)的区域或者周围环境中的外部温度的至少一个温度传感器(510)；用于检测所述风能设备(100)的所述区域或者周围环境中的空气湿度的至少一个空气湿度传感器(520)；和用于当低于温度极限值并且超出空气湿度极限值时激活所述叶片加热装置(400)的控制单元(300)，其中所述温度极限值为+5℃并且所述空气湿度极限值为70％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫·希林，
申请(专利权)人：乌本产权有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE