風(fēng)能設(shè)備和用于運(yùn)行風(fēng)能設(shè)備的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)能設(shè)備以及一種用于運(yùn)行風(fēng)能設(shè)備的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]低于一定溫度會(huì)引起:在風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片上出現(xiàn)結(jié)冰。這種結(jié)冰或附冰是不期望的，因?yàn)楫?dāng)冰從轉(zhuǎn)子葉片處掉落并且飛過(guò)風(fēng)能設(shè)備的周?chē)h(huán)境時(shí)，這種結(jié)冰或附冰會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域中的人員和建筑物受到危險(xiǎn)。此外，在風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片上的結(jié)冰或者附冰導(dǎo)致空氣動(dòng)力學(xué)特性改變，使得風(fēng)能設(shè)備不再能夠最佳地運(yùn)行。
[0003]WO 2004/104412 Al描述了一種用于運(yùn)行風(fēng)能設(shè)備的方法，其中檢測(cè)風(fēng)能設(shè)備周?chē)h(huán)境中的溫度。此外，檢測(cè)風(fēng)能設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)。在所檢測(cè)到的運(yùn)行參數(shù)與所存儲(chǔ)的運(yùn)行參數(shù)不同的情況下，檢驗(yàn)外部溫度。如果外部溫度低于極限值，那么會(huì)影響風(fēng)能設(shè)備的運(yùn)行。然而如果溫度高于極限值，那么將所存儲(chǔ)的參數(shù)值匹配于所檢測(cè)到的參數(shù)。
[0004]WO 2010/131522 Al描述了一種用于運(yùn)行風(fēng)能設(shè)備的方法，其中檢測(cè)風(fēng)能設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)并且與預(yù)定的參考變量比較。如果所檢測(cè)到的運(yùn)行參數(shù)和參考運(yùn)行參數(shù)之間的差超出極限值，那么加熱轉(zhuǎn)子葉片，以便去除所形成的附冰。
[0005]在作為優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)的德國(guó)申請(qǐng)中，德國(guó)專(zhuān)利和商標(biāo)局檢索了下述文獻(xiàn):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 (監(jiān)控在結(jié)冰狀態(tài)下的風(fēng)能設(shè)備的四年)〃，13.1nternat1nal Workshop on Atmospheric Icing of Structures (關(guān)于結(jié)構(gòu)大氣結(jié)冰的國(guó)際研討會(huì))，2009年9月11日，I至5。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是，提出一種風(fēng)能設(shè)備和一種用于運(yùn)行風(fēng)能設(shè)備的方法，所述方法在溫度低時(shí)也實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行風(fēng)能設(shè)備的有效的可能性。
[0007]該目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1和5所述的風(fēng)能設(shè)備以及通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于運(yùn)行風(fēng)能設(shè)備的方法實(shí)現(xiàn)。
[0008]由此提出如下風(fēng)能設(shè)備，所述風(fēng)能設(shè)備具有:至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片；用于加熱至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的至少一個(gè)部段的葉片加熱裝置；用于檢測(cè)在風(fēng)能的區(qū)域或者周?chē)h(huán)境中的外部溫度的至少一個(gè)溫度傳感器；用于檢測(cè)在風(fēng)能設(shè)備的區(qū)域中或者周?chē)h(huán)境中的空氣濕度的至少一個(gè)空氣濕度傳感器；和在低于溫度極限值的情況下并且在超出空氣濕度極限值的情況下用于激活葉片加熱裝置的控制單元，其中溫度極限值為+5°C并且空氣濕度極限值為 70%。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，溫度極限值為+2°C并且空氣濕度的極限值為大約95%。
[0010]本發(fā)明同樣涉及一種用于運(yùn)行風(fēng)能設(shè)備的方法，所述風(fēng)能設(shè)備具有:至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片；用于加熱轉(zhuǎn)子葉片的至少一個(gè)部段的葉片加熱裝置；用于檢測(cè)風(fēng)能設(shè)備的區(qū)域中的外部溫度的溫度傳感器；用于檢測(cè)風(fēng)能設(shè)備的區(qū)域中的空氣濕度的至少一個(gè)空氣濕度傳感器。在低于溫度極限值時(shí)并且在超出空氣濕度極限值時(shí)激活葉片加熱裝置。溫度極限值為+5°C并且空氣濕度極限值為70%。
[0011]本發(fā)明同樣涉及一種風(fēng)能設(shè)備，所述風(fēng)能設(shè)備具有:轉(zhuǎn)子葉片、用于加熱轉(zhuǎn)子葉片的葉片加熱裝置；用于檢測(cè)風(fēng)能設(shè)備的區(qū)域中的外部溫度的溫度傳感器；用于檢測(cè)風(fēng)能設(shè)備的區(qū)域中的空氣濕度的空氣濕度傳感器；和當(dāng)溫度低于+2°C并且超出空氣濕度梯度極限值時(shí)用于激活葉片加熱裝置的控制單元。
[0012]本發(fā)明涉及如下基本思想:預(yù)防性地激活轉(zhuǎn)子葉片的加熱裝置，也就是說(shuō)，在風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片上引起附冰或者結(jié)冰之前激活轉(zhuǎn)子葉片的加熱裝置。激活轉(zhuǎn)子葉片的加熱裝置根據(jù)外部溫度和相對(duì)空氣濕度或空氣濕度的改變進(jìn)行。
[0013]本發(fā)明的其它的設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求的主題。
【附圖說(shuō)明】
[0014]接下來(lái)參考附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例。
[0015]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)能設(shè)備，以及
[0016]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)能設(shè)備的示意性的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)能設(shè)備。風(fēng)能設(shè)備100具有塔102和吊艙104。在吊艙104上設(shè)置有整流罩110和具有三個(gè)轉(zhuǎn)子葉片108的轉(zhuǎn)子106。轉(zhuǎn)子106在運(yùn)行時(shí)通過(guò)風(fēng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)吊艙104中的電發(fā)電機(jī)。轉(zhuǎn)子葉片具有前緣106a和后緣108b。
[0018]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)能設(shè)備的示意性的框圖。根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)能設(shè)備100具有發(fā)電機(jī)200、控制單元300、用于加熱轉(zhuǎn)子葉片108的至少一個(gè)部段的葉片加熱裝置400和多個(gè)傳感器500。傳感器500具有用于檢測(cè)風(fēng)能設(shè)備附近或周?chē)h(huán)境中的溫度的至少一個(gè)溫度傳感器510，和設(shè)置用于檢測(cè)風(fēng)能設(shè)備100附近或周?chē)h(huán)境中的空氣濕度的空氣濕度傳感器520。傳感器500的測(cè)量結(jié)果被轉(zhuǎn)發(fā)給控制單元300，所述控制單元隨后基于該測(cè)量結(jié)果激活用于加熱轉(zhuǎn)子葉片108的葉片加熱裝置400。
[0019]由此，根據(jù)外部溫度和相對(duì)空氣濕度控制或激活葉片加熱裝置400。通過(guò)預(yù)防性地激活葉片加熱裝置400能夠在轉(zhuǎn)子葉片的空氣動(dòng)力學(xué)相關(guān)的區(qū)域上產(chǎn)生附冰之前防止附冰。為此，激活葉片加熱裝置400并且至少在空氣動(dòng)力學(xué)相關(guān)的區(qū)域上加熱轉(zhuǎn)子葉片。該空氣動(dòng)力學(xué)相關(guān)的區(qū)域尤其是轉(zhuǎn)子葉片的前緣區(qū)域。空氣動(dòng)力學(xué)較不相關(guān)的區(qū)域例如轉(zhuǎn)子葉片的后緣區(qū)域也能夠可選地通過(guò)葉片加熱裝置400保持無(wú)冰。然而這僅是可選的。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)用于控制風(fēng)能設(shè)備的運(yùn)行的控制單元300位于自動(dòng)運(yùn)行模式中時(shí)，通過(guò)葉片加熱裝置400激活預(yù)防性的葉片加熱。在控制單元300中例如能夠保存或者存儲(chǔ)用于空氣濕度和外部溫度的極限值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，葉片加熱裝置400在空氣濕度大于70%并且外部溫度小于+5°C時(shí)被激活；可選地，葉片加熱裝置在外部溫度小于等于+2 °C時(shí)并且從空氣濕度大于等于95%起被激活。
[0021]可選地，設(shè)有氣壓傳感器540以及用于監(jiān)控通向風(fēng)能設(shè)備的通道的傳感器530。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)風(fēng)能設(shè)備的安裝地點(diǎn)選出用于空氣濕度以及用于外部溫度的極限值。
[0023]溫度(或極限值)越高，就越早激活轉(zhuǎn)子葉片加熱裝置。空氣濕度(或極限值)越高，就