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申请/专利权人：江苏斯维尔建筑设计院有限公司

摘要：本发明公开了一种能量桩仿生风机叶片除冰装置及其除冰方法，属于风力发电设备技术领域，解决了现有技术中缺少一种高效节能、无二次污染且不影响叶片安全的除冰装置的问题。本方案通过地热能提取回路中的多个能量桩提取地热能，并利用热泵机组循环回路提高地热能的能量品位，将地热能转化为除冰水，除冰水的热量通过轮毂加热回路传递至风电塔的轮毂中，从而轮毂利用加热空气或高温除冰水的方式通过叶片除冰回路对叶片进行除冰。本方案相较于现有技术中的机械除冰和电热除冰，减少了能量的消耗，降低了风电的运行成本和安全隐患，具有节能增效的效果。且相较于现有技术中的超疏水涂层，本方案除冰效果更加稳定，无二次污染。

主权项：1.一种能量桩仿生风机叶片除冰装置，包括风电塔，其特征在于，所述风电塔包括：地热能提取回路1，所述地热能提取回路1包括位于风电塔地基内的多个能量桩11；热泵机组循环回路2，所述热泵机组循环回路2设置在风电塔的塔筒7内部，并与地热能提取回路1连通，用于提高地热能的能量品位；所述热泵机组循环回路2包括与所述地热能提取回路1连通的蒸发器21，所述蒸发器21分别与压缩机24和膨胀阀25连通，所述压缩机24和所述膨胀阀25的另一端均与冷凝器22连通，所述冷凝器22的出水管与风电辅助热水箱26连通；轮毂加热回路3，所述轮毂加热回路3设置在所述塔筒7、机舱6和轮毂5的内部，并与热泵机组循环回路2连通，用于将地热能传递至风电塔的轮毂5中；所述轮毂加热回路3包括与所述冷凝器22的出水端连通的除冰侧循环泵32，所述除冰侧循环泵32通过加热水管回路33依次与密封滑环63、风机盘管组、空调设备35和冷凝器22的回水端连通；所述密封滑环设置在机舱6内的转子主轴上，所述风机盘管组设置在所述轮毂5的内部，所述空调设备35固定在所述塔筒的内底部；所述轮毂5中设置有绝热隔板，所述绝热隔板将轮毂5分为内舱51和外舱52，所述风机盘管组包括位于所述内舱51中的3个风机盘管31，内舱51通过送回风筒53分别与所述风电塔上3个叶片41连通；每个所述叶片41内部中空设置，每个叶片41和每个送回风筒53的内部均沿其轴向设置有呈S型的肋板43，叶片41中的肋板43将叶片41内部分为连通设置的送风腔415和回风腔416；送回风筒53中的肋板43将其内部分为送风筒532和回风筒533，所述送风腔415和所述回风腔416分别与所述送风筒532和所述回风筒533连通；且送风腔415和回风腔416分别靠近叶片41的前缘411和后缘412；每个所述送回风筒53呈圆柱状，且两端开口设置；送回风筒53的一端通过轴承531设置在所述绝热隔板上，送回风筒53的另一端呈半球状并与所述叶片41连通；送回风筒53和叶片41的连接处均设置有转动齿轮417，所述转动齿轮417均与位于轮毂5内的转向电机55上的输出齿轮啮合连接；叶片除冰回路4，所述叶片除冰回路4设置在风电塔的多个叶片41中，并与所述轮毂5连通，用于通过地热能加热每片所述叶片41；所述叶片除冰回路4包括位于所述送风腔415中的多根相变热棒42，每根所述相变热棒42的截面自外向内分为三层结构：封闭管道、毛细管芯、空心腔体；相变热棒42包括依次连通的吸热段421、绝热段422和散热段423；所述吸热段421穿过所述送风筒532延伸至内舱51中，所述散热段423延伸至所述叶片41内部中靠近叶尖414处，且散热段423的上设置有多块固定在送风腔415内壁上的散热肋板424。

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