專利名稱：在葉片上呈環(huán)形布置的加熱墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于風(fēng)カ渦輪機(jī)的葉片，用于控制該葉片加熱墊加熱的方法，以及制造具有用于風(fēng)カ渦輪機(jī)的加熱系統(tǒng)的葉片的方法。
背景技術(shù)：
在風(fēng)カ渦輪機(jī)的任意暴露部分上結(jié)冰都會(huì)引起或?qū)е嘛L(fēng)力渦輪機(jī)性能下降。而且，例如當(dāng)冰積累在一個(gè)或多個(gè)風(fēng)カ渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片上時(shí)，會(huì)發(fā)生由于不均勻的葉片結(jié)冰導(dǎo)致的過振動(dòng)問題。這繼而會(huì)在風(fēng)カ渦輪機(jī)組件上產(chǎn)生過大的機(jī)械負(fù)荷，最終導(dǎo)致風(fēng)カ渦輪機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或風(fēng)カ渦輪機(jī)故障。因而，需要通過除冰系統(tǒng)或通過加熱系統(tǒng)避免或去除位于風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片上的冰。具體地，已知的是使用一種附接到葉片外表面的電加熱器。 該加熱器通過電線與電源和控制單元連接。由于導(dǎo)體沿葉片外表面延伸到加熱位置，因此該電線容易被雷擊損壞。具體地，還需要加熱葉片梢端，因此，在常規(guī)加熱系統(tǒng)中，導(dǎo)體必須從梢端延伸到葉片的根端。具體地，在葉片的梢端區(qū)域，延伸到加熱器的導(dǎo)體遭受雷擊的風(fēng)險(xiǎn)很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種用于風(fēng)カ渦輪機(jī)的包括加熱系統(tǒng)的堅(jiān)固葉片。此目的由各獨(dú)立權(quán)利要求所述的風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片、控制葉片加熱墊加熱的方法以及制造風(fēng)カ渦輪機(jī)的具有加熱系統(tǒng)的葉片的方法實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種用于風(fēng)カ渦輪機(jī)的葉片。所述葉片包括加熱墊。所述加熱墊可以產(chǎn)生熱量，其中，所述加熱墊被安裝到葉片，例如，安裝到葉片的外表面、安裝到葉片的疊層板內(nèi)或安裝到葉片的內(nèi)部空間。加熱墊包括具有第一端段的第一段和具有第二端段的第二段。所述第一端段和第二端段可電連接(例如通過電纜)到用于向加熱墊供電的單獨(dú)電源端子。第二端段相對于第一端段沿加熱墊的縱向方向限定了加熱墊的相對端段。所述第一段和第二段沿所述葉片的表面延伸為從第一端段到第二端段的ー個(gè)或多個(gè)環(huán)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種制造用于風(fēng)カ渦輪機(jī)的具有加熱系統(tǒng)的葉片的方法。根據(jù)所述方法，在葉片的外表面處安裝用于產(chǎn)生熱量的加熱墊，其中，所述加熱墊包括具有第一端段的第一段和具有第二端段的第二段。第二端段相對于第一端段沿加熱墊的縱向方向限定了加熱墊的相對端段。所述第一端段和第二端段例如通過電纜電連接到相應(yīng)的電源端子。所述第一段和第二段沿所述葉片的表面延伸為從第一端段到第二端段的一個(gè)或多個(gè)環(huán)。加熱墊大體形成為沿縱向方向延伸的扁平帶狀墊?？v向方向限定在加熱墊的兩個(gè)端點(diǎn)之間的方向(具體是在兩個(gè)端點(diǎn)之間平行干與葉片表面平行的平面的方向或間距)，加熱墊的長度被限定在該兩個(gè)端點(diǎn)之間。高度從加熱墊的外表面豎直地(具體是平行于外葉片表面(的平面)的法線)延伸，并且加熱墊的寬度是與該長度成直角地橫跨加熱墊從ー側(cè)到另ー側(cè)測量的間距。該寬度比加熱墊的長度短。該寬度可以為約25cm (厘米)到I. 50m(米)，優(yōu)選為約55cm。加熱墊的長度可以為葉片長度的大致二倍。加熱墊可以包括約60m至200m (米)的長度，優(yōu)選為90m。因此，葉片可以具有約30m至IOOm (米)的長度。加熱墊的高度可以為約0. 5mm (毫米)至Icm (厘米)。優(yōu)選地,加熱墊包括約400 g/m2至800 g/m2的纖維表面密度，尤其是約600 g/m2 (克每平方米)的纖維表面密度。在沿縱向(延伸)方向的相對端上，形成第一端段和第二端段。電源輸入和/或電源輸出連接件可以附接到所述第一端段和第二端段。通過電源端子可以施加100V AC至1000V (伏特)AC電壓。在葉片或風(fēng)力渦輪機(jī)的靜止?fàn)顟B(tài)下，400V AC電壓使得加熱墊可以產(chǎn)生約10°C (攝氏度)的溫度，并且650V AC至750V AC電壓可以產(chǎn)生約20°C至30°C的溫度。但是這可以依據(jù)所選擇的加熱墊表面密度和加熱墊面積而改變。在葉片的工作狀態(tài)下，需要施加電壓，以使加熱墊沿溫度約為2V至4°C的葉片表面產(chǎn)生熱量，從而具有適當(dāng)?shù)某饔谩?
所述加熱墊包括與葉片表面平面平行的延伸，例如在與葉片表面的平面大體平行的平面內(nèi)的半環(huán)形形狀。加熱墊從一個(gè)電源端子(例如位于葉片上、輪轂中或風(fēng)カ渦輪機(jī)外殼中)返回另ー個(gè)電源端子延伸為ー個(gè)開ロ環(huán)(例如具有約180度的彎曲)或多個(gè)環(huán)。連接第一段和第二段的加熱墊段是過渡段。這樣的技術(shù)效果是，除了第一和第二端段所位于的共用段之外，沿葉片表面不需要安裝和連接諸如電線的電連接件。因此，降低了由雷擊或其它物理沖擊導(dǎo)致的損壞加熱墊的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)另ー示例性實(shí)施例，所述葉片進(jìn)ー步包括位于所述外表面上的電カ傳送段。所述電カ傳送段包括用于向加熱墊供電的電源端子，其中，所述第一端段和第二端段位于所述電カ傳送段內(nèi)部并且與所述電源端子電連接。加熱墊的第一段從第一端段延伸到位于電カ傳送段之外的區(qū)域，并且加熱墊的第二段從位于電カ傳送段之外的區(qū)域延伸到電カ傳送段內(nèi)的第二端段。通過本示例性實(shí)施例，加熱墊形成ー個(gè)開ロ環(huán)和/或多個(gè)環(huán)，其中，在ー個(gè)共用的電カ傳送段中，第一端段和第二端段經(jīng)由電源端子連接到電源。因此，電連接件以及因此專門所需的電線必須被施加在電カ傳送段而不能施加在葉片的其它段(諸如梢端段)。根據(jù)另ー示例性實(shí)施例，加熱墊包括用于產(chǎn)生熱量的(導(dǎo)電)碳纖維。碳纖維很堅(jiān)固，從而可以降低由雷擊導(dǎo)致?lián)p壞的風(fēng)險(xiǎn)。此外，加熱墊的碳纖維可以被柔性地編織，因此適應(yīng)待被加熱葉片的要求。例如，有益的是，沿葉片前緣設(shè)置密度較大的編織碳纖維，從而使得在此前緣區(qū)域中產(chǎn)生更多。替代性地或額外地，加熱墊還可以由諸如金屬的導(dǎo)電材料制成，例如銅絲或?qū)щ姾铣刹牧?。根?jù)另ー示例性實(shí)施例，葉片包括具有用于將葉片固定到風(fēng)カ渦輪機(jī)輪轂的固定元件的根端段。電カ傳送段形成在根端段內(nèi)。此外，葉片包括梢端段，其中，所述第一段和第二段在梢端段中延伸到一起。根端段中的固定元件是例如將葉片固定到風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片的支架(輪轂)的固定螺栓。相對于葉片的縱向方向，根端段位于葉片梢端的相對側(cè)上。具體地，根端段可以描述從根端開始沿葉片縱向方向延伸的葉片的第一半。具體地，根端段可以限定從葉片根端開始沿縱向方向朝梢端延伸葉片的三分之一、四分之一、五分之一。具體地，例如，根端段可以限定從根端沿縱向方向朝葉片梢端延伸約lm、2m、5m、IOm或20m的葉片段。因此，通過使根端段的位置靠近葉片根端并且通過使電力傳送段位于根端段中，降低了雷擊受損的風(fēng)險(xiǎn)。一般而言，葉片被閃電擊中的可能性在葉片梢端段較高。因此，在第一端段和第二端段處的加熱墊電源連接件位于電カ傳送段中且因而位于根端段中，從而梢端段被閃電擊中對加熱墊端段與電源端子的連接幾乎沒有影響。因此，如上所述的葉片的示例性實(shí)施例更加堅(jiān)固，尤其是與沿葉片延伸以連接葉片梢端段處的常規(guī)加熱墊的電源連接件或電源連接電纜相比。連接第一段和第二段(例如，在電カ傳送段之外的區(qū)域中)的上述過渡段可以形成在葉片的梢端段中。因此，根據(jù)此示例性實(shí)施例，第一段從例如葉片根端段(電カ傳送段可以位于該處)沿葉片縱向方向延伸到梢端段區(qū)域，在過渡段完成例如半環(huán)或I. 5環(huán)，并且其第二段延伸返回電カ傳送段，其中所述第二端段與電源端子連接。

因此，根端和梢端之間不存在電連接，從而使得作用在梢端區(qū)域的雷擊不會(huì)毀壞與加熱墊連接的電源連接件，因此保持加熱墊的主要功能不受影響。在過渡段中，加熱墊可以包括這樣的延伸，其形成除半環(huán)之外的ー個(gè)或多個(gè)完整環(huán)，從而可以在葉片表面上形成加熱墊的優(yōu)選圖案。因此，可以實(shí)現(xiàn)加熱墊的沿葉片可單獨(dú)調(diào)節(jié)的加熱特性。根據(jù)另ー示例性實(shí)施例，加熱墊是可彎折的，以形成環(huán)。例如，可以在過渡段內(nèi)彎折加熱墊以形成例如半環(huán)、環(huán)或多于ー個(gè)環(huán)。在另ー示例性實(shí)施例中，加熱墊包括彎曲形狀，以在過渡段中形成半環(huán)。在彎折段中，可以在彎折的加熱墊段之間插置絕緣件，從而防止第一和第二段的加熱墊層直接接觸。根據(jù)葉片的另ー示例性實(shí)施例，第一段和第二段以下述方式安裝在所述外表面上，即在第一段和第二段彼此之間保持一間距。因此，通過該間距容易地在第一段和第二段之間建立絕緣。因此，不會(huì)產(chǎn)生不期望的短路，特別是在過渡段之外。根據(jù)另ー示例性實(shí)施例，第一段和第二段以下述方式延伸，即第一段和第二段彼此至少部分地重疊。如果第一段和第二段彼此重疊，則會(huì)產(chǎn)生更多熱量，尤其是在第一段和第二段的重疊區(qū)域。第一段和第二段可以彼此交叉。額外地或替代性地，第一段和第二段可以相對于彼此平行地延伸并且彼此部分地或完全地重疊。因此，產(chǎn)生的熱量可以集中在葉片外表面上的預(yù)定位置。根據(jù)另ー示例性實(shí)施例，葉片包括絕緣層，其中，所述絕緣層插置在第一段和第二段之間。為了防止在加熱墊的第一段和第二段之間發(fā)生短路，可以將絕緣層分別插置在所述間距以及第一段和第二段內(nèi)部。換言之，絕緣層可以填充在加熱墊的第一段和第二段之間的間距中。根據(jù)另ー示例性實(shí)施例，電源端子包括輸入電源端子和輸出電源端子。第一端段連接到輸入電源端子，第二端段連接到輸出電源端子。根據(jù)另ー示例性實(shí)施例，加熱墊進(jìn)一歩包括從加熱墊第三末端沿葉片表面延伸到第一段和/或第二段的第三段。所述第三段具體在電カ傳送段之外與第一段或第二段耦接。通過提供另ー第三段的進(jìn)ー步延伸(例如包括沿葉片縱向方向的延伸)，可以獲得沿葉片表面的更復(fù)雜和有效的加熱圖案。例如，通過設(shè)置從電カ傳送段沿葉片的縱向方向延伸的第三段，加熱墊可以形成例如ー種三角叉形狀。
根據(jù)另ー示例性實(shí)施例，第三端段電連接到相應(yīng)電源端子，用于電カ輸入或電カ輸出。如果第三端段也電耦接(例如在電カ傳送段)到電源端子，則對于加熱墊的各個(gè)端段可以應(yīng)用更加獨(dú)立的電源，從而可以沿葉片的若干位置単獨(dú)調(diào)節(jié)沿加熱墊的加熱特性和加熱位置。根據(jù)另ー示例性實(shí)施例，葉片進(jìn)一歩包括用于產(chǎn)生熱量的另ー加熱墊。所述另ー加熱墊被安裝到葉片的外表面處，其中所述另ー加熱墊包括具有另ー第一端段的另ー第一段和具有另ー第二端段的另ー第二段。所述另ー第一端段和另ー第二端段可電連接用于向所述另ー加熱墊供電的單獨(dú)電源端子。所述另ー第一段和另ー第二段沿所述葉片的表面延伸為從所述另ー第一端段到另ー第二端段的一個(gè)或多個(gè)環(huán)。例如，所述另ー第二端段相對于另ー第一端段沿另ー加熱墊的另ー縱向方向限定了另ー加熱墊的相對端段。在另ー示例性實(shí)施例中，所述電カ傳送段包括用于向另一加熱墊供電的其它電源端子。所述另ー第一端段和另ー第二端段位于電カ傳送段中并且與所述其它電源端子電連 接。通過上述示例性實(shí)施例，可以將分離的另一加熱墊附接到葉片，其由相對于所述加熱墊隔離和獨(dú)立的電路控制。因此，通過加入多個(gè)可單獨(dú)控制的加熱墊可以獲得沿葉片表面的單獨(dú)控制圖案。所有加熱墊都在共用的電カ傳送段中與各個(gè)電源端子連接。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種控制上述加熱墊加熱的方法。所述方法包括通過控制單元測量和控制輸入加熱墊的電能。控制單元(位于例如葉片中、輪轂中或風(fēng)カ渦輪機(jī)外殼中)控制經(jīng)由電源端子供應(yīng)到加熱墊的電能。根據(jù)所述控制方法的示例性實(shí)施例，依據(jù)所測量的加熱墊電導(dǎo)率控制加熱墊的加熱。通過測量加熱墊的電導(dǎo)率，控制單元控制正或負(fù)電源輸出，從而可以沿加熱墊的第一和第二段単獨(dú)地調(diào)節(jié)所述加熱。通過測量電源輸入和電源輸出之間的電壓差以及電流輸入可以測量電導(dǎo)率。在示例性實(shí)施例中，加熱墊可以包括與各個(gè)電源端子電連接的第一端段、第二端段、第三端段和/或更多端段。向每個(gè)電源端子應(yīng)用正電壓、負(fù)電壓或零電勢。因此，通過控制電源端子處的電源輸入種類(正電壓、負(fù)電壓、零電勢)可以控制加熱墊內(nèi)的電導(dǎo)率的延伸或分布，從而可以將加熱墊的要求位置或段加熱為要求溫度。因此，如果在葉片表面的特定段發(fā)生結(jié)冰，則可以通過加熱墊單獨(dú)加熱此段。未發(fā)生結(jié)冰的葉片表面其它段不會(huì)被加熱墊加熱或較少地被加熱。因此，通過經(jīng)由控制加熱墊端段處的電源輸入種類(負(fù)或正電壓輸入)來控制加熱墊的加熱段，實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)的加熱控制。具體地，所施加的加熱能力可以集中在待進(jìn)行除冰的要求葉片段。根據(jù)所述葉片制造方法的另ー示例性實(shí)施例，安裝加熱墊進(jìn)ー步包括向葉片外表面加入添加剤，將加熱墊和葉片壓制在一起以形成層壓結(jié)構(gòu)，以及固化所述添加剤。例如，可以通過樹脂傳遞模塑和/或真空注射形成該層壓結(jié)構(gòu)。此外，可以加入例如由玻璃纖維制成的覆蓋層作為外部完成層，以形成均勻平坦的葉片表面。通過上述葉片，可以將加熱墊電連接在ー個(gè)共用電カ傳送段中，尤其是位于根端段的電カ傳送段中，其中，每個(gè)墊僅通過兩個(gè)連接點(diǎn)與電カ傳送段連接，以避免電線沿朝向葉片梢端的方向沿外表面延伸。加熱墊可以由例如柔性編織碳纖維墊的導(dǎo)電纖維材料形成。此外，柔性編織碳纖維可以與玻璃纖維墊混合在一起或者被玻璃纖維墊部分替代，所述玻璃纖維墊例如用作葉片材料或在制造葉片時(shí)被使用。碳纖維材料很耐熱并且當(dāng)閃電擊中葉片時(shí)，僅銅加熱墊的較小區(qū)域會(huì)被損壞。除了碳纖維墊之外，也可以使用銅加熱墊。根據(jù)本發(fā)明的上述葉片包括形成加熱或除冰系統(tǒng)的加熱墊。ー個(gè)或多個(gè)加熱墊沿葉片的縱向方向延伸，其中，加熱墊的延伸包括在與葉片表面平面平行的平面中延伸為至少半個(gè)開ロ環(huán)，從而使得葉片第一和第二段的電連接件位于沿葉片的要求位置，例如在一個(gè)共用的電カ傳送段中或在葉片的另一要求段中。過渡段可以連接加熱墊的第一段和第二段，其中在過渡段中，加熱墊可以形成一個(gè)或多個(gè)環(huán)。通過控制単元，具體是通過測量加熱墊的電導(dǎo)率可以控制加熱墊的溫度。電導(dǎo)率被定義為電阻率的倒數(shù)。電阻率依據(jù)加熱墊的溫度增加或減少，尤其是當(dāng)加熱墊的材料包括碳纖維時(shí)?？梢酝ㄟ^測量加熱墊的電阻率的方式直接測量加熱墊的電導(dǎo)率。通過控制器，可以依據(jù)所測量的加熱墊電導(dǎo)率測量和控制輸入加熱墊的電壓和電流。通過測量加熱墊的第一端段和第二端段的電壓差以及通過測量例如在加熱墊第 一端段輸入加熱墊的電流，可以測量加熱墊的電導(dǎo)率。以此方式，可以計(jì)算加熱墊的電阻率和/或電導(dǎo)率。可以將加熱墊以及附接在加熱墊的第一段和第二段之間的絕緣層的尺寸(高度、長度、寬度)和/或熱導(dǎo)率輸入控制単元的算法中。還可以將通過例如風(fēng)速計(jì)測量的測量風(fēng)速作為輸入值輸入控制單元。以此方式，控制單元還可以考慮吹在葉片上的風(fēng)的寒冷作用。還可以通過傳感器測量環(huán)境溫度和/或適度，并將其輸入控制単元，以確保將合適的電壓和電流輸入加熱墊，從而確保對葉片進(jìn)行適當(dāng)?shù)某?或避免葉片結(jié)冰。應(yīng)該注意，已經(jīng)參照不同主題描述了本發(fā)明的實(shí)施例。具體地，已經(jīng)參照裝置類權(quán)利要求描述了ー些實(shí)施例，而參照方法類權(quán)利要求描述了另一些實(shí)施例。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以上和以下描述中總結(jié)出，除非另有注明，除了屬于ー類主題的特征的任意結(jié)合之外，涉及不同主題的特征之間的任意結(jié)合，尤其是裝置類權(quán)利要求的特征和方法類權(quán)利要求的特征之間的任意結(jié)合，也被認(rèn)為被本申請公開。


從下文將要描述的實(shí)施例例子中以上限定的方面和本發(fā)明的其它方面是顯而易見的，并且參照實(shí)施例的例子對其進(jìn)行解釋。下面將參照實(shí)施例的例子更詳細(xì)地描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于此。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的包括加熱墊的葉片外表面的俯視圖；以及 圖2至圖5示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的在葉片外表面上的加熱墊布局。
具體實(shí)施例方式附圖中的圖示是示意性的。應(yīng)該注意，在不同附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來表示類似或相同的元件。圖I示出了風(fēng)カ渦輪機(jī)葉片100。葉片100包括用于產(chǎn)生熱量的加熱墊101和位于葉片100的外表面上的電カ傳送段102。加熱墊101被安裝在葉片100的外表面處，其中，所述加熱墊101包括具有第一端段103的第一段106和具有第二端段104的第二段107。第一端段103和第二端段104 (各自)電連接到ー個(gè)或多個(gè)相應(yīng)電源端子105。第二端段104相對于第一端段103沿加熱墊101的縱向方向限定了加熱墊101的相對端段。第一段106和第二段107沿葉片表面延伸為從第一端段103到第二端段104的一個(gè)或多個(gè)環(huán)。葉片進(jìn)ー步包括電カ傳送段102，用于向加熱墊101供電的電源端子位于電カ傳送段102中。第一端段103和第二端段104位于電カ傳送段102內(nèi)部并且與電源端子105電連接。加熱墊101的第一段106延伸到位于電カ傳送段102之外的區(qū)域。第二段107從位于電カ傳送段102之外的區(qū)域延伸到電カ傳送段102內(nèi)的第二端段104。葉片100包括根端段，固定元件109位于根端段中，用于將葉片100固定到風(fēng)カ渦輪機(jī)的輪轂。固定元件109周圍的區(qū)域可以被描述為根端段。在根端段中形成電カ傳送段102，如圖I所示。葉片100從根端段沿縱向方向延伸到其梢端。梢端周圍的段被描述為梢端段110。大部分雷擊作用在梢端段110，因此存在很高的損壞葉片100和電組件(諸如加熱墊101)尤其是沿梢端段110延伸的電導(dǎo)體的風(fēng)險(xiǎn)。
加熱墊101可以形成為帶狀墊，該帶狀墊在附接到葉片100的外表面時(shí)形成半環(huán)(例如約180度的彎曲部分)。加熱墊101的每個(gè)末端沿縱向方向形成加熱墊101的第一端段103和第二端段104。第一端段103和第二端段104與電源端子105連接。電源端子105向加熱墊101供電以產(chǎn)生熱量。加熱墊101沿葉片表面從第一端段103 (例如沿葉片100的縱向方向)延伸，直到到達(dá)梢端段110。在梢端段110中形成加熱墊101的過渡段108。在過渡段108中，加熱墊101的延伸從第一段106跨接到第二段107。第二段107的延伸從過渡段108開始，結(jié)束于電カ傳送段102處的第二端段104。如從圖I可知的，加熱墊101所需的電源連接件位于相同區(qū)域，即位于葉片相同的縱向段。如從圖I可知的，兩個(gè)電連接件(電源端子105)都位于葉片100根端處的電カ傳送段102中。與電源連接的電連接件和向加熱墊100供能的電導(dǎo)體都沒有被定位在電カ傳送段102之外。因此不需要在葉片100的梢端段110的區(qū)域中設(shè)置電源連接件，從而降低了由雷擊導(dǎo)致?lián)p壞的風(fēng)險(xiǎn)。為了防止短路，在第一段106和第二段107之間提供了一段間距d。圖2示出了葉片100的橫截面視圖，其中，加熱墊100在葉片100的前緣區(qū)域中附接到葉片100的外表面。加熱墊101的延伸與如圖I所示的加熱墊101的延伸相對應(yīng)。如圖2中可見的，為了防止短路，第一段106和第二段107以預(yù)定間距間隔開。圖3示出了本發(fā)明的另ー示例性實(shí)施例，具體是包括具有加熱墊101的第三段301的加熱墊100的示例性實(shí)施例。第三段301可以與第一段106和第二段107平行地延伸。此外，第三段301具有不與電源端子105連接的端段。額外地或替代性地，第三段301可以包括附接到用于電カ輸入或電カ輸出的電線上的端段。在此情形中，第一端段和第二端段可以都設(shè)置有電カ輸入或電カ輸出。如圖3中可見的，加熱墊101的每個(gè)段106、107、301包括彼此之間的預(yù)定間距d。圖4示出了加熱墊100的另ー示例性延伸的示例性實(shí)施例。在圖4中，加熱墊的第一段106和第二段107互相重疊。因此，例如，如果第一段106和第二段107在前緣互相重疊，則可以在葉片100的前緣區(qū)域產(chǎn)生更多熱量。為了防止短路，在第一段106和第二段107之間插置絕緣層401。在圖4中，第一段106和第二段107部分重疊。
圖5示出一示例性實(shí)施例，其中第一段106與第二段107完全重疊。在第一段106與第二段107之間插置絕緣層401。應(yīng)該注意，用語“包括”并不排除其它元件或步驟，表示英語不定冠詞的用語“一”并不排除多個(gè)。此外，可以結(jié)合那些聯(lián)系不同實(shí)施例描述的元件。還應(yīng)該注意，權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)被理解成限制權(quán)利要求的范圍。附圖標(biāo)記列表 100葉片
101加熱墊 102電カ傳送段 103第一端段 104第二端段 105電源端子 106第一段 107第二段 108過渡段 109固定元件 110梢端段 301第三段 401絕緣層 d墊段之間的間距。
權(quán)利要求
1.ー種用于風(fēng)カ渦輪機(jī)的葉片(100)，所述葉片(100)包括 用于產(chǎn)生熱量的至少ー個(gè)加熱墊(101)，其中，所述加熱墊(101)被安裝于所述葉片(100)的外表面，其中，所述加熱墊(101)包括具有第一端段(103)的第一段(106)和具有第二端段(104)的第二段(107)，其中，所述第一端段(103)和所述第二端段(104)能夠電連接到用于向所述加熱墊(101)供電的相應(yīng)電源端子(105)，其中，所述第二端段(104)相對于所述第一端段(103)沿所述加熱墊(101)的縱向方向限定了所述加熱墊(101)的相對端段，并且 其中，所述第一段(106)和所述第二段(107)沿所述葉片(100)的表面延伸為從所述第一端段(103)到所述第二端段(104)的一個(gè)或多個(gè)環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的葉片(100)，進(jìn)ー步包括 位于所述外表面上的電源傳送段(102 )， 其中，所述電源傳送段(102)包括用于向所述加熱墊(101)供電的電源端子(105)，其中，所述第一端段(103)和所述第二端段(104)位于所述電カ傳送段(102)內(nèi)部，并且與所述電源端子(105)電連接， 其中，所述第一段(106)從所述第一端段(103)延伸到位于所述電源傳送段(102)之外的區(qū)域，并且所述第二段(107)從位于所述電源傳送段(102)之外的該區(qū)域延伸到所述電力傳送段(102)內(nèi)部的所述第二端段(104)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的葉片(100)， 其中，所述加熱墊(101)包括用于產(chǎn)生熱量的碳纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的葉片(100)，進(jìn)ー步包括 具有固定元件的根端段，所述固定元件用于將所述葉片(100)固定到所述風(fēng)カ渦輪機(jī)的輪轂；以及 梢端段(110)， 其中，所述電カ傳送段(102)形成在所述根端段中，其中，所述第一段(106)和所述第ニ段(107)在所述梢端段(110)中延伸到一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的葉片(100)， 其中，所述加熱墊(101)能夠彎折以形成所述環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5之一所述的葉片(100)， 其中，所述第一段(106)和所述第二段(107)以下述方式安裝到所述外表面，即在所述第一段(106)和所述第二段(107)彼此之間保持ー間距(d)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的葉片(100)， 其中，所述第一段(106)和所述第二段(107)以下述方式延伸，即所述第一段(106)和所述第二段(107)彼此至少部分地重疊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的葉片(100)，進(jìn)ー步包括 絕緣層(401)， 其中，所述絕緣層(401)插置在所述第一段(106 )和所述第二段(107 )之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8之一所述的葉片(100)， 其中，所述電源端子(105)包括輸入電源端子(105)和輸出電源端子(105)， 其中，所述第一端段(103)連接到所述輸入電源端子(105)，并且所述第二端段(104)連接到所述輸出電源端子(105)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9之一所述的葉片(100)， 其中，所述加熱墊(101)進(jìn)ー步包括 第三段(301)，其從所述加熱墊(101)的第三端段沿所述葉片的表面延伸到所述第一段(106)或所述第二段(107)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的葉片(100)， 其中，所述第三端段能夠電連接到用于電カ輸入或電カ輸出的相應(yīng)電源端子(105)。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11之一所述的葉片(100)，進(jìn)ー步包括 用于產(chǎn)生熱量的另ー加熱墊，其中，所述另ー加熱墊被安裝在所述葉片(100)的外表面處，其中，所述另ー加熱墊包括具有另ー第一端段的另ー第一段和具有另ー第二端段的另一第二段，其中，所述另ー第一端段和所述另ー第二端段能夠電連接到用于向所述另ー加熱墊供電的相應(yīng)電源端子(105)，其中，所述另ー第二端段相對于所述另ー第一端段沿所述另ー加熱墊的另ー縱向方向限定了所述另ー加熱墊的相對端段，并且 其中，所述另ー第一段和所述另ー第二段沿所述葉片(100)的表面延伸為從所述另ー第一端段到所述另ー第二端段的一個(gè)或多個(gè)環(huán)。
13.一種用于控制根據(jù)權(quán)利要求I至12之一所述的葉片(100)的加熱墊(101)加熱的方法，所述方法包括 通過控制單元測量和控制輸入到所述加熱墊(101)的電能。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)ー步包括 依據(jù)所測量的所述加熱墊(101)的電導(dǎo)率來控制所述加熱墊(101)的加熱。
15.一種制造用于風(fēng)カ渦輪機(jī)的具有加熱系統(tǒng)的葉片(100)的方法，所述方法包括 在所述葉片(100)的外表面處安裝用于產(chǎn)生熱量的加熱墊(101)，其中，所述加熱墊(101)包括具有第一端段(103)的第一段(106)和具有第二端段(104)的第二段(107)，其中，所述第二端段(104)相對于所述第一端段(103)沿所述加熱墊(101)的縱向方向限定了所述加熱墊(101)的相對端段，并且 電連接所述第一端段(103)和所述第二端段(104)到相應(yīng)的電源端子(105)， 其中，所述第一段(106)和所述第二段(107)沿所述葉片(100)的表面延伸為從所述第一端段(103)到所述第二端段(104)的一個(gè)或多個(gè)環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于風(fēng)力渦輪機(jī)的葉片(100)。所述葉片(100)包括用于產(chǎn)生熱量的加熱墊(101)，其中加熱墊(101)被安裝于所述葉片(100)的外表面。加熱墊(101)包括具有第一端段(103)的第一段(106)和具有第二端段(104)的第二段(107)。第一端段(103)和第二端段(104)能夠電連接到用于向加熱墊(101)供電的相應(yīng)電源端子(105)，其中第二端段(104)相對于第一端段(103)沿加熱墊(101)的縱向方向限定了加熱墊(101)的相對端段。第一段(106)和第二段(107)沿葉片(100)的表面延伸為從第一端段(103)到第二端段(104)的一個(gè)或多個(gè)環(huán)。
文檔編號F03D11/00GK102822515SQ201080066147
公開日2012年12月12日 申請日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者H.施蒂斯達(dá)爾 申請人:西門子公司