一种风电叶片的碳纳米管-石墨烯复合防冰除冰系统技术方案

本发明专利技术提供了一种风电叶片的碳纳米管‑石墨烯复合防冰除冰系统，包括温度监测系统、复合加热膜系统、总体温度控制系统以及电路系统。温度监测系统分布在叶片的不同部位，能够准确监测叶片各部位的实时温度。复合加热膜系统对应着温度监测系统分布在叶片的不同部位并对叶片加热。总体温度控制系统通过电路系统与复合加热膜系统相连。温度监测系统分别连接复合加热膜系统和总体温度控制系统，可以实时监测叶片各部分的温度，通过温度控制系统将叶片总体的温度维持在2℃，并能够对叶片温度较低的部分进行单独加热。这种系统重量轻、成本低、除冰效率高、耗能低，在应用中具有优异的防冰除冰功能。

【技术实现步骤摘要】
一种风电叶片的碳纳米管-石墨烯复合防冰除冰系统
本专利技术涉及一种风电叶片的碳纳米管-石墨烯复合防冰除冰系统，属于风力发电辅助设备领域。
技术介绍
风力发电风机在冰点以下的气温中运行时，就可能会发生冻冰现象。叶片覆冰后增加了重量，对风力机的机械性能造成很大影响，特别是加载在每个叶片上的冰载量可能不同，导致机组运行的不平衡载荷增大，对机组产生非常大的危害，特别是那些建设在高寒地区的风力发电装置，为了防止机组损坏有时不得不停机，机组的利用率大大降低。风机叶片覆冰后叶片的每个截面覆冰厚度不一，导致叶片原设计的翼型变形，对风电机组的载荷影响很大，风机的发电效率大幅下降。另外，叶片表面的覆冰随时可能脱落并高速飞离，对机组和现场人员造成很大的安全隐患。叶片覆冰后很难脱落，没有防冰除冰措施的叶片只能等太阳直射，待叶片上的冰全部脱落以后才可以正常运行。因此研究预防风机结冰的新技术，对于发展我国的风力发电产业非常重要。公开专利文件“自发电加热除冰装置、叶片、风力发电机及除冰方法”(申请号：CN201611094928.6)提供了一种包括电加热装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电叶片的碳纳米管-石墨烯复合防冰除冰系统，其特征在于，包括温度监测系统、复合加热膜系统、总体温度控制系统以及电路系统；所述温度监测系统排布于叶片的不同部位，用于监测叶片各个部位的实时温度；所述复合加热膜系统分布于叶片的表面，用于对叶片进行加热防冰除冰；所述总体温度控制系统通过电路系统与复合加热膜系统电连接，所述总体温度控制系统与温度监测系统信号连接，监测叶片各部分温度并及时对各部分叶片进行加热。/n

【技术特征摘要】
1.一种风电叶片的碳纳米管-石墨烯复合防冰除冰系统，其特征在于，包括温度监测系统、复合加热膜系统、总体温度控制系统以及电路系统；所述温度监测系统排布于叶片的不同部位，用于监测叶片各个部位的实时温度；所述复合加热膜系统分布于叶片的表面，用于对叶片进行加热防冰除冰；所述总体温度控制系统通过电路系统与复合加热膜系统电连接，所述总体温度控制系统与温度监测系统信号连接，监测叶片各部分温度并及时对各部分叶片进行加热。


2.根据权利要求1所述的一种风电叶片的碳纳米管-石墨烯复合防冰除冰系统，其特征在于，所述复合加热膜系统设置于叶片的内表面或外表面，优选设置于叶片的内表面，所述温度监测系统为位于复合加热膜系统与叶片之间的温度传感器；
所述总体温度控制系统为带显示屏和温度设定功能的控制器，根据监测系统检测的外界温度和叶片实际温度控制输出电压或电流的大小，为复合加热膜系统提供电能。


3.根据权利要求1所述的一种风电叶片的碳纳米管-石墨烯复合防冰除冰系统，其特征在于，所述复合加热膜系统包括第一粘结层、加热层、第二粘结层和隔离层，所述第一粘结层由树脂制得、厚度为30-100μm，使加热层紧紧粘结在叶片内侧，加热层组分包括碳纳米管、石墨烯、水性聚氨酯、增稠剂和流平剂，厚度为50-1000μm，通电后迅速升温，从而升高叶片温度；所述第二粘结层由树脂制得，厚度为30-100μm，使隔离层与加热层紧紧粘结，隔离层由玻纤毡制得，厚度为20-1000μm。


4.根据权利要求3所述的一种风电叶片的碳纳米管-石墨烯复合防冰除冰系统，其特征在于，所述第一粘结层和第二粘结层所用树脂选自环氧树脂、水性聚氨酯和不饱和树脂中的至少一种，所述第一粘结层厚度为30μm，加热层厚度为100μm，第二粘结层厚度为30μm，隔离层厚度为50μm。


5.根据权利要求3所述的一种风电叶片的碳纳米管-石墨烯复合防冰除冰系统，其特征在于，所述电路系统包括固定在复合加热膜系统中加热层两端的导电层以及连接温度监测系统和总体温度控制系统的传感器和导线。


6.根据权利要求1～5任一项所述风...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿宏章，赵惠，邓洪，耿文浩，
申请(专利权)人：泰安市中研复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37