पॉवर जनरेशन ब्लेडमध्ये कॉपर एक्सपांडेड मेशची भूमिका

वीज निर्मिती ब्लेडमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या तांब्याच्या विस्तारित जाळी (सामान्यत: सौर फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूलमध्ये पवन टर्बाइन ब्लेड किंवा ब्लेडसारख्या संरचनांचा संदर्भ दिला जातो) विद्युत चालकता सुनिश्चित करण्यात, संरचनात्मक स्थिरता वाढविण्यात आणि वीज निर्मिती कार्यक्षमता ऑप्टिमाइझ करण्यात मुख्य भूमिका बजावते. वीज निर्मिती उपकरणांच्या प्रकारावर (पवन ऊर्जा/फोटोव्होल्टेइक) आधारित त्याच्या कार्यांचे तपशीलवार विश्लेषण करणे आवश्यक आहे. परिस्थिती-विशिष्ट व्याख्या खालीलप्रमाणे आहे:

१. विंड टर्बाइन ब्लेड्स: कॉपर एक्सपांडेड मेशची मुख्य भूमिका - विज संरक्षण आणि स्ट्रक्चरल मॉनिटरिंग

विंड टर्बाइन ब्लेड (बहुतेक काचेच्या फायबर/कार्बन फायबर संमिश्र पदार्थांपासून बनलेले, दहा मीटर लांबीचे) हे उच्च उंचीवर वीज कोसळण्यास प्रवण घटक आहेत. या परिस्थितीत, तांबे विस्तारित जाळी प्रामुख्याने "विजेपासून संरक्षण" आणि "आरोग्य देखरेख" अशी दुहेरी कार्ये करते. विशिष्ट भूमिका खालीलप्रमाणे विभागल्या आहेत:

१.१ विजेच्या झटक्याने संरक्षण: विजेचे नुकसान टाळण्यासाठी ब्लेडच्या आत "वाहक मार्ग" तयार करणे

१.१.१ पारंपारिक धातूच्या विजेच्या रॉडच्या स्थानिक संरक्षणाची जागा घेणे

पारंपारिक ब्लेड वीज संरक्षण ब्लेडच्या टोकावरील धातूच्या वीज बंदिस्तकावर अवलंबून असते. तथापि, ब्लेडचा मुख्य भाग इन्सुलेट करणारे संमिश्र पदार्थांपासून बनलेला असतो. जेव्हा वीज पडते तेव्हा विद्युत प्रवाह आत "स्टेप व्होल्टेज" तयार करण्याची शक्यता असते, ज्यामुळे ब्लेडची रचना बिघडू शकते किंवा अंतर्गत सर्किट जळू शकते. तांब्याचा विस्तारित जाळी (सामान्यतः एक बारीक तांब्याचा विणलेला जाळी, जो ब्लेडच्या आतील भिंतीशी जोडलेला असतो किंवा संमिश्र पदार्थाच्या थरात एम्बेड केलेला असतो) ब्लेडच्या आत एक सतत प्रवाहकीय नेटवर्क तयार करू शकतो. ते ब्लेड टिप बंदिस्तकाद्वारे प्राप्त होणारा वीज प्रवाह ब्लेडच्या मुळाशी असलेल्या ग्राउंडिंग सिस्टममध्ये समान रीतीने चालवते, ज्यामुळे ब्लेड खराब होऊ शकणारा विद्युत प्रवाह एकाग्रता टाळते. त्याच वेळी, ते अंतर्गत सेन्सर्स (जसे की स्ट्रेन सेन्सर्स आणि तापमान सेन्सर्स) ला विजेच्या नुकसानापासून संरक्षण करते.

१.१.२ वीज पडण्यामुळे होणाऱ्या ठिणग्यांचा धोका कमी करणे

तांब्यामध्ये उत्कृष्ट विद्युत चालकता असते (ज्याची प्रतिरोधकता फक्त १.७२×१०⁻⁸Ω आहे).・मीटर, अॅल्युमिनियम आणि लोखंडापेक्षा खूपच कमी). ते विजेचा प्रवाह जलद चालवू शकते, ब्लेडच्या आत राहून निर्माण होणाऱ्या उच्च-तापमानाच्या ठिणग्या कमी करू शकते, ब्लेडच्या संमिश्र पदार्थांना आग लावणे टाळू शकते (काही रेझिन-आधारित संमिश्र पदार्थ ज्वलनशील असतात), आणि ब्लेड जळण्याचा सुरक्षित धोका कमी करू शकते.

१.२ स्ट्रक्चरल हेल्थ मॉनिटरिंग: "सेन्सिंग इलेक्ट्रोड" किंवा "सिग्नल ट्रान्समिशन कॅरियर" म्हणून काम करणे

१.२.१ बिल्ट-इन सेन्सर्सच्या सिग्नल ट्रान्समिशनमध्ये मदत करणे

आधुनिक विंड टर्बाइन ब्लेडना क्रॅक आणि थकवा नुकसान आहे की नाही हे निश्चित करण्यासाठी रिअल टाइममध्ये त्यांचे स्वतःचे विकृतीकरण, कंपन, तापमान आणि इतर पॅरामीटर्सचे निरीक्षण करणे आवश्यक आहे. ब्लेडच्या आत मोठ्या संख्येने सूक्ष्म-सेन्सर बसवले जातात. तांब्याच्या विस्तारित जाळीचा वापर सेन्सर्सच्या "सिग्नल ट्रान्समिशन लाइन" म्हणून केला जाऊ शकतो. तांब्याच्या जाळीचे कमी-प्रतिरोधक वैशिष्ट्य लांब-अंतराच्या ट्रान्समिशन दरम्यान मॉनिटरिंग सिग्नलचे क्षीणन कमी करते, ब्लेडच्या मुळाशी असलेली मॉनिटरिंग सिस्टम ब्लेडच्या टोकाचा आणि ब्लेड बॉडीचा आरोग्य डेटा अचूकपणे प्राप्त करू शकते याची खात्री करते. त्याच वेळी, तांब्याच्या जाळीची मेष रचना सेन्सर्ससह "वितरित मॉनिटरिंग नेटवर्क" तयार करू शकते, ब्लेडच्या संपूर्ण क्षेत्राला व्यापते आणि ब्लाइंड स्पॉट्सचे निरीक्षण टाळते.

१.२.२ संमिश्र पदार्थांची अँटीस्टॅटिक क्षमता वाढवणे

जेव्हा ब्लेड जास्त वेगाने फिरते तेव्हा ते हवेवर घासून स्थिर वीज निर्माण करते. जर जास्त स्थिर वीज जमा झाली तर ती अंतर्गत सेन्सर सिग्नलमध्ये व्यत्यय आणू शकते किंवा इलेक्ट्रॉनिक घटकांचे नुकसान करू शकते. तांब्याच्या विस्तारित जाळीचा वाहक गुणधर्म रिअल टाइममध्ये ग्राउंडिंग सिस्टममध्ये स्थिर वीज वाहून नेऊ शकतो, ब्लेडच्या आत इलेक्ट्रोस्टॅटिक संतुलन राखू शकतो आणि मॉनिटरिंग सिस्टम आणि कंट्रोल सर्किटचे स्थिर ऑपरेशन सुनिश्चित करू शकतो.

२. सौर फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल (ब्लेडसारखी रचना): तांब्याच्या विस्तारित जाळीची मुख्य भूमिका - वीज निर्मिती कार्यक्षमतेची चालकता आणि ऑप्टिमायझेशन

काही सौर फोटोव्होल्टेइक उपकरणांमध्ये (जसे की लवचिक फोटोव्होल्टेइक पॅनेल आणि फोटोव्होल्टेइक टाइल्सचे "ब्लेडसारखे" पॉवर जनरेशन युनिट्स), तांबे विस्तारित जाळी प्रामुख्याने पारंपारिक चांदीच्या पेस्ट इलेक्ट्रोड्सची जागा घेण्यासाठी किंवा त्यांना मदत करण्यासाठी वापरली जाते, ज्यामुळे चालकता कार्यक्षमता आणि संरचनात्मक टिकाऊपणा सुधारतो. विशिष्ट भूमिका खालीलप्रमाणे आहेत:

२.१ वर्तमान संकलन आणि प्रसारण कार्यक्षमता सुधारणे

२.१.१ पारंपारिक चांदीच्या पेस्टच्या जागी "कमी किमतीचे वाहक उपाय"

फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्सचा गाभा हा क्रिस्टलाइन सिलिकॉन सेल असतो. सेलद्वारे निर्माण होणारा फोटोजनरेटेड करंट गोळा करण्यासाठी इलेक्ट्रोडची आवश्यकता असते. पारंपारिक इलेक्ट्रोड बहुतेकदा चांदीच्या पेस्टचा वापर करतात (ज्याची चालकता चांगली असते परंतु ती अत्यंत महाग असते). तांब्याचा विस्तारित जाळी (चांदीच्या जवळ चालकता असलेली आणि चांदीच्या फक्त 1/50 किंमत असलेली) एक कार्यक्षम करंट कलेक्शन नेटवर्क तयार करण्यासाठी "ग्रिड स्ट्रक्चर" द्वारे सेलच्या पृष्ठभागावर कव्हर करू शकते. तांब्याच्या जाळीतील ग्रिड गॅप्स प्रकाशाला सामान्यपणे आत प्रवेश करण्यास अनुमती देतात (सेलच्या प्रकाश-प्राप्त क्षेत्राला अडथळा न आणता), आणि त्याच वेळी, ग्रिड लाईन्स सेलच्या विविध भागांमध्ये विखुरलेला करंट जलद गोळा करू शकतात, ज्यामुळे करंट ट्रान्समिशन दरम्यान "मालिका प्रतिकार तोटा" कमी होतो आणि फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूलची एकूण वीज निर्मिती कार्यक्षमता सुधारते.

२.१.२ लवचिक फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्सच्या विकृती आवश्यकतांनुसार जुळवून घेणे

लवचिक फोटोव्होल्टेइक पॅनल्स (जसे की वक्र छतांमध्ये आणि पोर्टेबल उपकरणांमध्ये वापरले जाणारे) वाकण्यायोग्य वैशिष्ट्ये असणे आवश्यक आहे. पारंपारिक चांदीच्या पेस्ट इलेक्ट्रोड (जे ठिसूळ असतात आणि वाकल्यावर तुटण्यास सोपे असतात) अनुकूलित केले जाऊ शकत नाहीत. तथापि, तांब्याच्या जाळीमध्ये चांगली लवचिकता आणि लवचिकता असते, जी लवचिक सेलसह समकालिकपणे वाकू शकते. वाकल्यानंतर, ते स्थिर चालकता राखते, इलेक्ट्रोड तुटण्यामुळे होणारी वीज निर्मिती बिघाड टाळते.

२.२ फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्सची स्ट्रक्चरल टिकाऊपणा वाढवणे

२.२.१ पर्यावरणीय गंज आणि यांत्रिक नुकसानास प्रतिकार करणे

फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्स बराच काळ बाहेरच्या वातावरणात (वारा, पाऊस, उच्च तापमान आणि उच्च आर्द्रतेच्या संपर्कात) राहतात. पारंपारिक चांदीच्या पेस्ट इलेक्ट्रोड्स पाण्याच्या वाफ आणि मीठाने (किनारी भागात) सहजपणे गंजतात, परिणामी चालकता कमी होते. तांब्याची जाळी पृष्ठभागावरील प्लेटिंगद्वारे (जसे की टिन प्लेटिंग आणि निकेल प्लेटिंग) त्याचा गंज प्रतिकार आणखी सुधारू शकते. त्याच वेळी, तांब्याच्या जाळीची जाळीची रचना बाह्य यांत्रिक प्रभावांचा (जसे की गारा आणि वाळूच्या आघाताचा) ताण दूर करू शकते, जास्त स्थानिक ताणामुळे सेल तुटण्यापासून रोखते आणि फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूलचे सेवा आयुष्य वाढवते.

२.२.२ उष्णता नष्ट होण्यास मदत करणे आणि तापमान कमी करणे

फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल ऑपरेशन दरम्यान प्रकाश शोषणामुळे उष्णता निर्माण करतात. जास्त तापमानामुळे "तापमान गुणांक नुकसान" होते (क्रिस्टलाइन सिलिकॉन पेशींची वीज निर्मिती कार्यक्षमता तापमानात प्रत्येक 1℃ वाढीने सुमारे 0.4% - 0.5% ने कमी होते). तांब्यामध्ये उत्कृष्ट थर्मल चालकता असते (401W/(m) च्या थर्मल चालकतेसह).・K), चांदीच्या पेस्टपेक्षा खूपच जास्त). तांब्याच्या विस्तारित जाळीचा वापर "उष्णता विसर्जन वाहिनी" म्हणून केला जाऊ शकतो ज्यामुळे सेलद्वारे निर्माण होणारी उष्णता मॉड्यूलच्या पृष्ठभागावर जलद वाहून नेली जाऊ शकते आणि हवेच्या संवहनाद्वारे उष्णता नष्ट केली जाऊ शकते, ज्यामुळे मॉड्यूलचे ऑपरेटिंग तापमान कमी होते आणि तापमान कमी झाल्यामुळे होणारे कार्यक्षमतेचे नुकसान कमी होते.

३. कॉपर एक्सपांडेड मेषसाठी "कॉपर मटेरियल" निवडण्याची मुख्य कारणे: पॉवर जनरेशन ब्लेडच्या कामगिरीच्या आवश्यकतांशी जुळवून घेणे

पॉवर जनरेशन ब्लेडना तांब्याच्या विस्तारित जाळीसाठी कठोर कामगिरी आवश्यकता असतात आणि तांब्याची अंतर्निहित वैशिष्ट्ये या आवश्यकता पूर्णपणे पूर्ण करतात. विशिष्ट फायदे खालील तक्त्यामध्ये दर्शविले आहेत:

शेवटी, वीज निर्मिती ब्लेडमधील तांब्याचा विस्तारित जाळी हा "सार्वत्रिक घटक" नाही, परंतु उपकरणांच्या प्रकारानुसार (पवन ऊर्जा/फोटोव्होल्टेइक) लक्ष्यित भूमिका बजावतो. पवन टर्बाइन ब्लेडमध्ये, ते उपकरणांचे सुरक्षित ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी "विजेचे संरक्षण + आरोग्य निरीक्षण" वर लक्ष केंद्रित करते; फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूलमध्ये, ते वीज निर्मिती कार्यक्षमता आणि सेवा जीवन सुधारण्यासाठी "उच्च-कार्यक्षमता चालकता + संरचनात्मक टिकाऊपणा" वर लक्ष केंद्रित करते. त्याच्या कार्यांचे सार "वीज निर्मिती उपकरणांची सुरक्षितता, स्थिरता आणि उच्च कार्यक्षमता सुनिश्चित करणे" या तीन मुख्य उद्दिष्टांभोवती फिरते आणि तांबे सामग्रीची वैशिष्ट्ये ही कार्ये साध्य करण्यासाठी प्रमुख आधार आहेत.