風(fēng)電葉片積冰傳感器

當(dāng)溫度接近0℃且濕度較大時(shí)，風(fēng)機(jī)葉片極易出現(xiàn)覆冰現(xiàn)象。覆冰后，冰塊可能因重力和風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械力而脫落，被拋射至數(shù)百米外，對(duì)建筑物、車輛及人員構(gòu)成安全隱患。若風(fēng)力資源評(píng)估未考慮覆冰因素，評(píng)估結(jié)果會(huì)出現(xiàn)誤差。

覆冰會(huì)改變?nèi)~片的空氣動(dòng)力學(xué)輪廓，增加附加載荷，引發(fā)額外振動(dòng)，縮短風(fēng)機(jī)使用壽命，極端情況下甚至可能導(dǎo)致風(fēng)塔坍塌或破損。同時(shí)，國外研究表明，葉片掛冰運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)電量會(huì)減少10%至20%，導(dǎo)致風(fēng)電場運(yùn)行和維護(hù)成本上升，成為限制易覆冰地區(qū)風(fēng)電市場開發(fā)建設(shè)的關(guān)鍵因素。

然而，風(fēng)機(jī)葉片覆冰的影響難以精確量化，因?yàn)椴煌貐^(qū)的氣候、地理?xiàng)l件以及風(fēng)電場的實(shí)際情況存在差異。在風(fēng)電場建成投入運(yùn)營后，一旦葉片覆冰，其對(duì)發(fā)電效率、設(shè)備壽命和運(yùn)行安全的影響會(huì)因地區(qū)和條件的不同而有所變化。

風(fēng)電葉片積冰傳感器采用微波檢測技術(shù)，通過微波信號(hào)對(duì)冰、水、空氣等不同物質(zhì)的反饋特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器敏感區(qū)域的結(jié)冰信息監(jiān)測，并根據(jù)信號(hào)強(qiáng)弱及結(jié)冰分布情況計(jì)算結(jié)冰厚度。該傳感器通常安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片上，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測傳感器上的覆冰狀況，能夠有效推斷葉片表面的結(jié)冰情況。

這種傳感器廣泛應(yīng)用于高海拔、高緯度寒冷地區(qū)以及海上風(fēng)電場，能夠幫助運(yùn)維人員及時(shí)采取除冰措施，減少停機(jī)時(shí)間，提高發(fā)電效率。