具有電加熱元件的風能裝置轉子葉片制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種風能裝置轉子葉片，它具有纖維增強的塑料材料和具有在葉片根部的端部上的電接頭的電加熱裝置；其特征在于，風能裝置轉子葉片由纖維的塑料材料構成的第一轉子葉片半殼和第二轉子葉片半殼組裝成，電加熱裝置具有下列部分：與第一轉子葉片半殼連接的第一加熱元件，它具有葉片根部側的端部和葉片尖端側的端部，與第二轉子葉片半殼連接的第二加熱元件，它具有葉片根部側的端部和葉片尖端側的端部，與第一轉子葉片半殼和第二轉子葉片半殼連接的第三加熱元件，它具有葉片根部側的端部和葉片尖端側的端部，第一、第二和第三加熱元件的葉片尖端側的端部導電地連接，第一、第二和第三加熱元件的葉片根部側的端部分別與一電連接線連接。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種風能裝置轉子葉片，它具有纖維增強的塑料材料和電加熱裝置，所述電加熱裝置包括在葉片根部側的端部上的各電接頭。
技術介紹
將風能裝置優選建立在具有高的和盡可能不變的風速的地點。在那里通常存在低溫，從而在確定的氣候條件下在轉子葉片上可能形成冰。冰在轉子葉片上的沉積妨礙風能裝置的運行。因此在寒冷的地帶中使用冰報警系統或除冰系統。冰報警系統確保，在相應的氣候條件下預防性關閉風能裝置。這造成收益損失的后果。除冰系統防止在轉子葉片上形成冰晶。因此除冰系統能夠允許風能裝置繼續運行并減少或甚至避免收益損失。由現有技術已知，將加熱元件安裝在風能裝置的轉子葉片的外表面上。優選在接近葉片中心直到葉片尖端的區域內安裝加熱元件，在那里冰晶的形成對風能裝置轉子葉片的空氣動力的效率產生不利影響并由此是干擾性的。這些加熱元件借助于各導電線連接在風能裝置的電源上，其中這些導電線從加熱元件的葉片尖端側的端部和從加熱元件的葉片根部側的端部開始通向轉子葉片根部并由常見的電纜構成。由文件WO 2011/127997A1已知，在風能裝置轉子葉片的外側上設置圈環形延伸的加熱墊。加熱墊的各電接頭位于圈環形的加熱墊的接近葉片根部的兩個自由端上。從那里加熱墊的第一部分和第二部分分別導向葉片尖端。加熱墊在葉片尖端上轉向，從而兩個部分在過渡區域內相互過渡。在一個實施例中加熱墊的兩個部分沿轉子葉片的凸起邊緣(Nasenkanten)重疊。在另一個實施例中加熱墊具有第三部分，它可以具有另一個接近葉片根部的電接頭。在該已知的方案中，不需要將電連接線導向加熱墊的葉片尖端側的端部。由此應降低雷擊的危險。
技術實現思路
由此出發，本專利技術的目的在于，提供一種具有電加熱裝置的風能裝置轉子葉片，所述電加熱裝置具有在葉片根部側的端部上的各電接頭，所述轉子葉片可以較簡單地制造和發揮符合需要的加熱功率，本專利技術還提供一種用于制造風能裝置轉子葉片的方法。通過具有權利要求1的特征的風能裝置轉子葉片來實現所述目的。后面的各從屬權利要求中給出優選的實施形式。風能裝置轉子葉片由纖維增強的塑料材料構成并具有電加熱裝置，所述電加熱裝置包括在葉片根部側的端部上的各電接頭。所述風能裝置轉子葉片由纖維增強的塑料材料構成的第一轉子葉片半殼和第二轉子葉片半殼組成。電加熱裝置具有下列部分:第一加熱元件，它具有葉片根部側的端部和葉片尖端側的端部并且在制造第一轉子葉片半殼時與第一轉子葉片半殼的增強纖維同時通過液態的塑料材料的硬化埋入塑料基體中，第二加熱元件，它具有葉片根部側的端部和葉片尖端側的端部并且在制造第一轉子葉片半殼時與第一轉子葉片半殼的增強纖維同時通過液態的塑料材料的硬化埋入塑料基體中，第三加熱元件，它與第一轉子葉片半殼和第二轉子葉片半殼連接并具有葉片根部側的端部和葉片尖端側的端部，其中第一、第二和第三加熱元件的葉片尖端側的各端部導電地相互連接，以及第一、第二、第三加熱元件的葉片根部側的各端部分別與一個電連接線連接。風能裝置轉子葉片可以例如設置為用于具有基本上水平的軸線的轉子的風能裝置，轉子可以具有轉子轂，在轉子轂上例如固定兩個、三個或更多個風能裝置轉子葉片。為此每個風能裝置轉子葉片在葉片根部的區域內可以都具有固定凸緣。三個加熱元件的每一個都可以基本上沿轉子葉片的縱向方向設置并且在其葉片根部的與葉片尖端的端部之間具有一長度，該長度例如為風能裝置轉子葉片的總長的至少30%、至少50%或至少70%。各加熱元件的葉片尖端側的端部可以與葉片尖端隔開間距設置，各加熱元件的葉片根部的端部可以與葉片根部隔開間距設置。這樣設置三加熱元件，使得它們在運行中可以加熱元件風能裝置轉子葉片的一個區域，以便由此防止冰晶的形成和沉積較大的冰量。該區域特別位于和接近轉子葉片的凸起邊緣上，在那里最可能出現冰晶體的形成。各加熱元件可以例如具有電阻絲，特別是由銅或其他適合的金屬或金屬合金如康銅、錳鎳銅合金或依若坦(Isotan)制成的電阻絲。第一加熱元件和第二加熱元件與第一或第二轉子葉片半殼的增強纖維一起通過液態的塑料材料的硬化埋入塑料基體中。埋入可以意味著，各加熱元件在各個側面由塑料材料包圍。同樣考慮采用這樣的實施形式，其中各加熱元件構成各轉子葉片半殼的表面并通過塑料材料與增強纖維粘結。通過埋入，不同于事后與預制的轉子葉片半殼連接的加熱元件，各加熱元件無縫地嵌入轉子葉片的表面輪廓中，從而不會由于第一和第二加熱元件影響轉子葉片的空氣動力學的特性。各加熱元件可以例如具有碳纖維材料。碳纖維材料可以埋進塑料基體中，從而由碳纖維增強的塑料(CFK)構成相應的加熱元件。所述金屬的加熱元件也可以埋進塑料基體中。碳纖維材料可以是面式的，特別是為具有小于Imm或小于0.5_厚度的薄的材料條的形式。第三加熱元件可以層壓或粘結到兩個轉子葉片半殼的外側上，層壓是指，相關的加熱元件在干燥的、仍未用液態的塑料材料浸透的狀態下鋪設到風能裝置轉子葉片的外側上或鋪設到相關半殼的外側上，然后用塑料材料浸透，例如通過用輥子涂覆液態的塑料材料。兩個轉子葉片半殼具有纖維增加的塑料材料，增強纖維例如可以是玻璃纖維和/或碳纖維。液態的塑料材料例如可以是聚酯樹脂或環氧樹脂。兩個轉子葉片半殼也可以稱作壓力側的和吸入側的轉子葉片半殼或稱作下殼和上殼。這兩個轉子葉片半殼特別是通過沿兩個半殼的前邊緣和后邊緣粘結和/或利用支承結構的沿轉子葉片的縱向方向延伸的板條或其他的元件組裝成轉子葉片。第三加熱元件與轉子葉片半殼連接是指，在這兩者之間存在直接的連接，特別是通過加熱元件與該轉子葉片半殼的粘結，或加熱元件直接與其他配設于轉子葉片半殼的構件連接。由于這樣的考慮，特別是將第一加熱元件配設于第一轉子葉片半殼，而將第二加熱元件配設于第二轉子葉片半殼。據此特別是當第三加熱元件直接與第一轉子葉片半殼和/或第一加熱元件連接是，它與第一轉子葉片半殼連接。相應地特別是當第三加熱元件直接與第二轉子葉片半殼和/或第二加熱元件連接時，則它與第二轉子葉片半殼連接。在第三加熱元件與一確定的轉子葉片半殼之間經由相應另一半殼的只是間接的連接相反按照要求不被看作為是連接。例如只與第一轉子葉片半殼粘結的第三加熱元件沒有與第二轉子葉片半殼相連接。第三加熱元件特別是設置在轉子葉片的一個凸起邊緣的區域內。第三加熱元件例如可以覆蓋在第一轉子葉片半殼的前邊緣與第二轉子葉片半殼的前邊緣之間的粘接縫。本專利技術基于這樣的認知，即由現有技術已知的要圈環形設置的各加熱墊只有在兩個轉子葉片半殼的組裝之后才能安裝，因為它們在希望的布置形式中通常在輪廓凸緣的區域內與兩個轉子葉片半殼連接。但在兩個轉子葉片半殼組裝之后進行安裝是復雜的，因為組裝的轉子葉片半殼難以操作，并且還必須能接近轉子葉片的較大的表面區域。相反在本專利技術中在兩個轉子葉片半殼組裝之前、即在制造各轉子葉片半殼時已安裝第一加熱元件和第二加熱元件。由此也看到可以將各由半殼的制造得出的優點充分用到加熱裝置的安裝上。只有要與兩個轉子葉片半殼連接的第三加熱元件在兩個轉子葉片半殼組裝之后才安裝。但特別是在第三加熱元件設置在凸起邊緣的區域內時為此只須使轉子葉片的較小的表面區域是可接近的。此外，通過三個加熱元件在其葉片尖端側的端部上的電連接不再存在使加熱墊在過渡區域內轉向的必要性。由此也簡化本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種風能裝置轉子葉片（10），它具有纖維增強的塑料材料和電加熱裝置，所述電加熱裝置具有在葉片根部側的端部上的各電接頭；其特征在于，風能裝置轉子葉片由第一轉子葉片半殼（12）和第二轉子葉片半殼（14）組裝而成，所述第一轉子葉片半殼和第二轉子葉片半殼由纖維增強的塑料材料構成，并且電加熱裝置具有下列部分：第一加熱元件（24），所述第一加熱元件具有葉片根部側的端部（26）和葉片尖端側的端部（28）并在制造第一轉子葉片半殼（12）時與第一轉子葉片半殼（12）的增強纖維同時通過液態的塑料材料的硬化而埋入塑料基體中，第二加熱元件（30），所述第二加熱元件具有葉片根部側的端部（32）和葉片尖端側的端部（34）并在制造第二轉子葉片半殼（14）時與第二轉子葉片半殼（14）的增強纖維同時通過液態的塑料材料的硬化而埋入塑料基體中，第三加熱元件（42），所述第三加熱元件與第一轉子葉片半殼（12）和第二轉子葉片半殼（14）連接并具有葉片根部側的端部（44）和葉片尖端側的端部（46），其中，第一、第二和第三加熱元件（24、30、42）的葉片尖端側的端部（28、34、36）導電地相互連接，以及第一、第二和第三加熱元件（24、30、42）的葉片根部側的端部（26、32、44）分別與一個電連接線（48、50、52）連接。...

【技術特征摘要】
2011.12.07 EP 11009663.31.一種風能裝置轉子葉片(10)，它具有纖維增強的塑料材料和電加熱裝置，所述電加熱裝置具有在葉片根部側的端部上的各電接頭；其特征在于，風能裝置轉子葉片由第一轉子葉片半殼(12)和第二轉子葉片半殼(14)組裝而成，所述第一轉子葉片半殼和第二轉子葉片半殼由纖維增強的塑料材料構成，并且電加熱裝置具有下列部分: 第一加熱元件(24)，所述第一加熱元件具有葉片根部側的端部(26)和葉片尖端側的端部(28)并在制造第一轉子葉片半殼(12)時與第一轉子葉片半殼(12)的增強纖維同時通過液態的塑料材料的硬化而埋入塑料基體中， 第二加熱元件(30)，所述第二加熱元件具有葉片根部側的端部(32)和葉片尖端側的端部(34)并在制造第二轉子葉片半殼(14)時與第二轉子葉片半殼(14)的增強纖維同時通過液態的塑料材料的硬化而埋入塑料基體中， 第三加熱元件(42)，所述第三加熱元件與第一轉子葉片半殼(12)和第二轉子葉片半殼(14)連接并具有葉片根部側的端部(44)和葉片尖端側的端部(46)， 其中，第一、第二和第三加熱元件(24、30、42)的葉片尖端側的端部(28、34、36)導電地相互連接，以及 第一、第二和第三加熱元件(24、30、42)的葉片根部側的端部(26、32、44)分別與一個電連接線(48、50、52)連接。2.按照權利要求1所述的風能裝置轉子葉片(10)，其特征在于，第三加熱元件(42)的與第一轉子葉片半殼(12)連接的部分(58)和第一加熱元件(24)搭接地設置，和/或第三加熱元件(42)的與第二轉子葉片半殼(14)連接的部分(60)和第二加熱元件(30)搭接地設置。3.按照權利要求1或2所述的風能裝置轉子葉片(10)，其特征在于，第一加熱元件(24)和/或第二加熱元件(30)和/或第三加熱元件(42)的葉片尖端側的端部(28、34、46)相互直接接觸。4.按照權利要求1或2所述的風能裝置轉子葉片(10)，其特征在于，第一、第二和第三加熱元件(24、30、42)的葉片尖端側的端部(28、34、46)經由不同于各加熱元件(24、30、42)的連接件(36)導電地相互連接。5.按照權利要求3或4所述的風能裝置轉子葉片(10)，其特征在于，在第三加熱元件(42)的葉片尖端側的端部(46)與第一和/或第二加熱元件(24、30)的葉片尖端側的端部(28、34 )之間和/或在其中一個加熱元件(24、30、42 )的葉片尖端側的端部(28、34、46 )與連接件(36)之間設置用于改善電接觸的裝置。6.按照權利要求4或5所述的風能裝置轉子葉片，其特征在于，連接件(36)在風能裝置轉子葉片(10)的橫截面中觀察設置在第一加熱元件(24)之外、第二加熱元件(30)之外和第三加熱元件(42 )之內。7.按照權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：A·勒韋，O·倫施勒，P·林特，
申請(專利權)人：德國恩德能源有限公司，
類型：發明
國別省市：