СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ОБЛЕДЕНЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА И ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ВЕТРОГЕНЕРАТОРОВ, ОСНОВАННАЯ НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДАННОГО СПОСОБА

1. Способ защиты от обледенения с использованием углеродного волокна, включающий в себя следующие этапы: установку на поверхностном слое или на ближайшем к поверхностному слое лопасти карбоновых электронагревательных пластин, образующих нагревательный слой, при этом для карбоновых электронагревательных пластин задают различную мощность в соответствии с изменением линейной скорости в различных радиальных положениях лопасти ветряной турбины в процессе работы; выделение в нагревательном слое на различных участках лопасти по крайней мере одной области нагрева, при этом карбоновую электронагревательную пластину каждой области нагрева соединяют с токовым выходом соответствующего терморегулятора посредством параллельного, последовательного или последовательно-параллельного соединения; установку датчиков температуры рядом с карбоновой электронагревательной пластиной и на поверхностях областей нагрева; отливку карбоновых электронагревательных пластин, датчиков температуры и других структурных слоев за одно целое с лопастью с использованием технологии вакуумной пропитки, при этом датчик температуры каждой области нагрева соединяют с сигнальным входом соответствующего терморегулятора, датчик температуры и влажности окружающего воздуха и скорости ветра соединяется с сигнальным входом терморегулятора, при этом для поддержания температуры наружной поверхности областей нагрева, превышающей и примерно равной 0°C терморегулятор регулирует работу карбоновых электронагревательных пластин отдельных областей нагрева в соответствии с сигналами датчика температуры и влажности окружающего воздуха и скорости ветра и сигналами датчиков температуры областей нагрева.
2. Противообледенительная система для ветрогенераторов с использованием способа защиты от обледенения, основанного на использовании углеродного волокна, по п. 1, содержащая лопасть с системой защиты от обледенения и противообледенительную систему управления, причем противообледенительная система управления содержит источник питания, контактное кольцо и терморегулятор, а лопасть с системой защиты от обледенения содержит наружную обшивку, заполнитель и внутреннюю обшивку, причем внутренняя поверхность внутренней обшивки образует полость, внутри которой установлена накладка, закрепленная на внутренней обшивке; наружный слой внутренней обшивки образован заполнителем, а наружный слой заполнителя образован наружной обшивкой, отличающаяся тем, что на поверхностном слое или ближайшем к поверхностному слое наружной обшивки установлены карбоновые электронагревательные пластины, образующие нагревательные слои, в нагревательном слое на различных участках лопасти выделена по крайней мере одна область нагрева, мощность карбоновой электронагревательной пластины каждой области нагрева задается в соответствии с максимальной мощностью, требующейся для предотвращения обледенения в определенном радиальном положении, карбоновая электронагревательная пластина каждой области нагрева соединена с токовым выходом терморегулятора, соответствующего данной области, посредством параллельного, последовательного или последовательно-параллельного соединения, на поверхности карбоновой электронагревательной пластины, поверхностях областей нагрева и поверхностях не обогреваемых областей установлены датчики температуры, датчик температуры каждой области нагрева соединен с сигнальным входом терморегулятора, соответствующим данной области, датчик температуры и влажности окружающего воздуха и скорости ветра соединен с сигнальным входом терморегулятора, терморегулятор осуществляет комплексный анализ температуры и влажности окружающего воздуха и скорости ветра и сигналов, получаемых от датчиков температуры каждой области нагрева, и на основании этого анализа управляет работой карбоновой электронагревательной пластины каждой области нагрева для поддержания температуры наружной поверхности лопасти, превышающей и приблизительно равной 0°C, с целью автоматического предотвращения обледенения и плавления льда.
2
3. Противообледенительная система для ветрогенераторов по п. 2, отличающаяся тем, что мощность карбоновой электронагревательной пластины устанавливается в соответствии с мощностью нагрева, требующейся для поддержания температуры поверхности лопасти, превышающей 0°C, при работе лопасти ветряной турбины на номинальной скорости вращения в самых суровых зимних условиях, способствующих обледенению, при этом мощность карбоновой электронагревательной пластины составляет от 400 до 4000 Вт/м.
4. Противообледенительная система для ветрогенераторов по п. 3, отличающаяся тем, что поверхностный или ближайший к поверхностному слой наружной обшивки турбины полностью или частично представляет собой нагревательный слой, образованный карбоновой нагревательной пластиной.
5. Противообледенительная система для ветрогенераторов по п. 4, отличающаяся тем, что карбоновая нагревательная пластина имеет отверстия диаметром 1-10 мм или прорези шириной 1-10 мм.
6. Противообледенительная система для ветрогенераторов по п. 5, отличающаяся тем, что карбоновая электронагревательная пластина содержит подложку и нанесенное на нее углеродное волокно, при этом подложка изготовлена из материала, относящегося к той же системе, что и материал наружной обшивки лопасти, и сплавленного с этим материалом.
7. Противообледенительная система для ветрогенераторов по п. 6, отличающаяся тем, что карбоновая нагревательная пластина имеет толщину 0,2-1 мм.
8. Противообледенительная система для ветрогенераторов по п. 2, отличающаяся тем, что поверхность лопасти имеет покрытие.