風電（diàn）廠冬季葉片覆冰原理分析

風能是一種取（qǔ）之不（bú）盡，用之（zhī）不竭的可再生能源。在社會主義快速發展的今天，風力（lì）發電（diàn）更是得到了普（pǔ）遍關（guān）注和大力發展，但是，具有（yǒu）豐富的風資源地帶基本都在高寒地區和（hé）濕度大的沿海地帶，環（huán）境較為惡劣。風電葉片在低溫條件下若遇到潮濕空氣、雨水、冰（bīng）霜、雪等氣候天氣時，容（róng）易發生冰凍現象（xiàng）。葉片結冰對風電廠運行及人員安全都會帶來影響，直接導（dǎo）致發電（diàn）效率降低（dī），甚至危及（jí）風機及（jí）維護人員的安全。

結冰（bīng）開（kāi）始出（chū）現在冷空氣組成的雲或霧的液滴接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（bīng）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（shuǐ）滴在溫度低於-40℃時會自發結冰，當溫度在0~-40℃時，水滴還處在亞穩定狀態，俗稱過冷狀態，需要經過一段時間才會產生晶核並逐漸形成冰晶。一般來說，風電葉片的結冰類型主要（yào）有雲內結冰和降水結冰兩種。
 
形成雲或霧的超冷小水滴，當接觸到低溫固體表（biǎo）麵後將凝結成冰，這種現象稱為雲內結冰，有霧凇和雨凇兩（liǎng）種形（xíng）式。霧凇是最常見的一種雲內結冰，分為軟霧凇和硬霧凇兩種。在空氣相對濕度較（jiào）小、水滴直徑較小，溫度低（dī）於0℃的條件下（xià）會形成軟霧凇，產生的積（jī）冰密度和粘附力均較小。在空氣相對（duì）濕度較大的條（tiáo）件下會形成硬霧凇，這時（shí）產生的積冰密度（dù）和粘附力較大，很難清除。當水（shuǐ）滴落在葉片表麵時，有的立即凝結形成霧凇，而有的會沿著葉片表（biǎo）麵流動再凝結成（chéng）冰，這就形成（chéng）了雨凇，密度和粘附（fù）力非常強，它通常和降水結冰一起出現。表麵一般呈透明狀均勻分布（bù），有（yǒu）時也會形成極不對稱分布的冰柱，當雨（yǔ）滴的溫度低（dī）於冰點（diǎn）時，雨凇容易在葉片的任何部位形成。另外，氣溫、風速、降雨量等都會影響雨凇形成（chéng）的速度。

降（jiàng）水結冰是由於凍雨或雨雪接觸到低溫固體表麵而形成的一種結冰形式。降水結冰較雲內結冰的堆積（jī）率高（gāo）得多，危害性更大（dà）。當雨水落在低於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（cǐ），德高潔提（tí）出了用機器（qì）人代替人工（gōng）對葉片表麵覆（fù）冰進行清理的方案，並提出了解決方案。通過對德高潔自主設計的風電塔（tǎ）筒清洗機器人進行升級，加裝（zhuāng）了可（kě）噴灑除冰劑的裝置（zhì），操作者可以通過遙控器控製爬壁機器人從而完成清洗除冰作業，實現利用人工智能機器人代替“蜘蛛人”，提高清掃效率，降低（dī）安全風險，給風電葉片除冰（bīng）多了一條選擇之路。