風電廠冬季葉片（piàn）覆冰原理分析

風能（néng）是一種取（qǔ）之不盡，用之不竭（jié）的可再生能源。在社會主義快速（sù）發展的今（jīn）天，風力發電更是得到了普遍關注和大力發（fā）展，但是，具有豐富的風資源地帶基本都在高寒地區和濕度大的沿海地帶，環境較為惡（è）劣。風電葉片在低溫條件下若遇到潮濕空氣、雨水、冰霜、雪等氣候天氣時，容易發生冰凍現象。葉片結冰對風電廠運行及人員安全都會帶來影（yǐng）響，直接導致發電效率降低，甚至危及風機及維護人（rén）員的安全。

結冰開始出現在冷空氣組成的雲或霧的液滴（dī）接（jiē）觸到物體表麵的時候。大氣（qì）中的水汽凝結成水滴、凝華成冰晶，水滴和冰晶混合組成的直徑小於79μm可見聚合物漂浮在空中就形成了雲。雲中的（de）水滴在溫度低於（yú）-40℃時會自發結冰，當溫度在0~-40℃時，水滴還（hái）處在亞穩定狀態，俗稱過冷（lěng）狀態，需要經過一段時間才會產生晶核並逐漸形成冰晶。一般來（lái）說，風（fēng）電葉片的結冰類型主要有雲內結冰和降水結冰兩種（zhǒng）。
 
形成雲或霧的超冷（lěng）小水滴（dī），當接觸到低溫固體表麵後（hòu）將凝結成冰，這種現象稱為雲內結冰，有霧凇和雨凇兩種形（xíng）式。霧凇是最常見的（de）一種雲內結冰，分為（wéi）軟霧凇和硬霧凇兩種。在空氣（qì）相對濕度較小、水滴（dī）直徑較小，溫度低於0℃的條件下會形成軟霧凇，產生的積冰密度（dù）和粘附力均較小。在空氣相對濕度（dù）較大的條（tiáo）件下會形成硬（yìng）霧凇，這時產生的積冰密度（dù）和粘附力較大，很難清除。當水滴落在葉片表麵時，有的立即凝結形成霧凇，而有的會（huì）沿（yán）著葉片表麵流動再（zài）凝結成冰，這就形成了雨凇，密（mì）度和粘附力非常強，它通（tōng）常和降水結冰一起出現。表麵一般呈透明狀均（jun1）勻分布，有時也會形成極不對稱分布的冰柱，當雨滴的溫度低於冰（bīng）點時，雨凇容易在葉片的任何部位形成。另（lìng）外，氣溫、風速、降雨量等都會影響雨凇形成的速度。

降水（shuǐ）結（jié）冰是由於凍雨或（huò）雨雪接觸到低溫固體表麵（miàn）而形成的一種結冰（bīng）形式。降水結冰較雲內結冰的堆積率高得多，危害性更大。當雨水落（luò）在低於0℃的葉片表麵上就會形成凍雨，冰的密度和粘附力都非常大。
 
為（wéi）此，德高潔提出了用機器人代替人（rén）工對葉片表麵覆冰進行清理的（de）方案，並提出了解決方案。通過對德高潔自主設計的風電塔筒清洗機器人進（jìn）行升級，加裝了（le）可噴灑除冰劑的裝置，操作者可以（yǐ）通過遙控器控製爬壁機器人從而完成清洗除冰作（zuò）業，實（shí）現利用人工智能機器人代替“蜘蛛人”，提高（gāo）清掃效率，降低安（ān）全風險，給風電葉片除冰多（duō）了一條選擇之路。