A sarkvidéki és alpesi környezetben működő szélturbinák tiszta elektromosságot termelnek olyan körülmények között, amelyek tönkreteszik a kisebb berendezéseket. Ezek a berendezések nagymértékben támaszkodnak a patronfűtőkre a kritikus funkciókhoz, a lapátok jégtelenítésétől{1}}a sebességváltó kenéséig. A megújulóenergia-ágazat jelentős piacává vált a speciális hideg időjárási fűtőelemek számára.
A fűtőlapátos fűtőrendszerek megakadályozzák a jég felhalmozódását, ami megzavarja az aerodinamikát és veszélyes kidobott{0}}jégveszélyt okoz. Míg a nagy turbinák gyakran használnak kompozit lapátokba ágyazott rezisztív fűtőelemeket, a kisebb egységek és az utólag beépített alkalmazások a lapátgyökér-fűtőgyűrűkben lévő patronos fűtőelemeket használják. Ezeknek a fűtőberendezéseknek ki kell bírniuk a magas rezgésszintet, a -40 és +80 fok közötti hőmérséklet-ciklusokat, valamint az UV-sugárzásnak, az ózonnak és a sópermetnek való kitettséget a part menti létesítményekben. A teljesítményigény jelentős -tíz kilowatt lapátonként, amely robusztus elektromos csatlakozásokat és terheléskezelést igényel, hogy megakadályozza a hálózatra való ütközést a fűtőberendezés egyidejű indításakor.
A sebességváltó és a generátor fűtése fenntartja a kenőanyag viszkozitását a hidegindításhoz. A szélturbinás hajtóművek több száz liter szintetikus olajat tartalmaznak, amely -40 fokon majdnem megszilárdul. A sebességváltó olajteknőjében és a csapágyházakban lévő patronfűtők előmelegítik az olajat a turbina forgása előtt. A fűtési rendszert össze kell hangolni a turbinavezérlési logikával,{6}}a hideg turbina forgatásának megkísérlése károsíthatja a csapágyakat és a fogaskerekeket, még akkor is, ha az olaj meleg. A kifinomult rendszerek több hőmérséklet-érzékelőt és fokozatos fűtést használnak az egyenletes felmelegítés érdekében.
Az akkumulátortároló rendszerek hideg éghajlaton hőkezelést igényelnek a teljesítmény és a biztonság fenntartása érdekében. A lítium-ionos akkumulátorok 0 fok alatt gyorsan veszítenek kapacitásukból, és fagyáskor károsodhatnak a töltés során. Az akkumulátorházakban lévő patronfűtők 10-25 fok közötti hőmérsékletet tartanak fenn az optimális teljesítmény és hosszú élettartam érdekében. A fűtési rendszernek üzembiztosnak-biztosnak kell lennie-. Az akkumulátorok túlmelegedése katasztrofális következményekkel járó hőkifutási kockázatokat okoz. A redundáns hőmérséklet-figyelés, a magas határérték-szabályozók és a fűtési hiba észlelése alapvető biztonsági funkciók.
A hidraulikus dőlésszög-szabályozó rendszerek patronos fűtőelemeket használnak az aktuátor reagálásának fenntartásához. A turbinalapátok dőlnek az energiafelvétel optimalizálása érdekében, a toll pedig megállítja a forgást erős szélben. A hideg hidraulikafolyadék lassan reagál, veszélyezteti a vezérlés pontosságát, és potenciálisan veszélyes sebességtúllépéseket tesz lehetővé. A hidraulikus tartályokban lévő fűtőelemek és a szabadon lévő csövek mentén lévő vezetékfűtők biztosítják a folyadék egyenletes viszkozitását. Ezek a rendszerek gyakran 48 V egyenfeszültségen működnek, hogy megfeleljenek a turbinaakkumulátorrendszereknek, és kifejezetten alacsony feszültségű{5}}üzemre tervezett patronfűtőkre van szükség.
A transzformátor és a teljesítményelektronika fűtése megakadályozza a nedvesség bejutását és fenntartja a hatékonyságot. A pad-szerelt transzformátorok és inverterszekrények érzékeny elektronikát tartalmaznak, amelyek hideg vagy nedves állapotban hibásan működnek. A konvekciós lamellákkal vagy ventilátor{3}}kényszerkeringtetésű patronfűtők a harmatpont felett tartják a belső hőmérsékletet, megakadályozva a rövidzárlatot és korróziót okozó páralecsapódást. A fűtőtestek jellemzően termosztatikus szabályozásúak, hogy csak akkor kapcsoljanak be, ha a környezeti hőmérséklet a beállított értékek alá csökken, minimalizálva az energiafogyasztást.
A vezérlőrendszer és a szélmérő fűtés biztosítja a turbina működését és a biztonsági felügyeletet. A szélérzékelőkre felgyülemlett jég téves leolvasásokat okoz, amelyek szükségtelenül leállíthatják a turbinákat, vagy ami még rosszabb, veszélyes körülmények között is működhetnek. Az érzékelőházakban és a mintavevő vezetékekben lévő patronfűtők tiszta légutakat biztosítanak a pontos mérés érdekében. Ezek a fűtőtestek jellemzően alacsony-teljesítményűek (50-200 W), de kritikusak a turbina rendelkezésre állása szempontjából – az érzékelő hibái a hideg éghajlatú szélerőművek téli leállásának leggyakoribb okai.
A torony- és alapfűtés megoldja az örök fagy és a jég felhalmozódásának problémáit. A permafrost régiókban az alaphő megolvaszthatja a tartótalajokat, ami szerkezeti megtelepedést okozhat. Ezzel szemben a jégtornyokon és a létrákon felhalmozódó jég biztonsági kockázatokat jelent a karbantartó személyzet számára. A patronos fűtőberendezések az alap vízelvezető rendszerekben és a platform jégtelenítő{3}}alkalmazásaiban kezelik ezeket a kockázatokat. Az alapfűtést gondosan ellenőrizni kell a szerkezeti stabilitás fenntartása érdekében, anélkül, hogy túlzott energiafogyasztást vagy a talaj felolvadása okozta környezeti hatást gyakorolná.
