પાવર જનરેશન બ્લેડમાં કોપર એક્સપાન્ડેડ મેશની ભૂમિકા

પાવર જનરેશન બ્લેડમાં વપરાતા કોપર એક્સપાન્ડેડ મેશ (સામાન્ય રીતે સોલર ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલમાં વિન્ડ ટર્બાઇન બ્લેડ અથવા બ્લેડ જેવી રચનાઓનો ઉલ્લેખ કરે છે) વિદ્યુત વાહકતા સુનિશ્ચિત કરવામાં, માળખાકીય સ્થિરતા વધારવામાં અને પાવર જનરેશન કાર્યક્ષમતાને શ્રેષ્ઠ બનાવવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. પાવર જનરેશન સાધનોના પ્રકાર (પવન ઉર્જા/ફોટોવોલ્ટેઇક) ના આધારે તેના કાર્યોનું વિગતવાર વિશ્લેષણ કરવાની જરૂર છે. નીચે એક દૃશ્ય-વિશિષ્ટ અર્થઘટન છે:

1. વિન્ડ ટર્બાઇન બ્લેડ: કોપર એક્સપાન્ડેડ મેશની મુખ્ય ભૂમિકાઓ - વીજળી સુરક્ષા અને માળખાકીય દેખરેખ

વિન્ડ ટર્બાઇન બ્લેડ (મોટાભાગે ગ્લાસ ફાઇબર/કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝિટ મટિરિયલથી બનેલા, દસ મીટર સુધીની લંબાઈવાળા) એવા ઘટકો છે જે ઊંચાઈએ વીજળી પડવાની સંભાવના ધરાવે છે. આ પરિસ્થિતિમાં, કોપર એક્સપાન્ડેડ મેશ મુખ્યત્વે "વીજળી સુરક્ષા" અને "સ્વાસ્થ્ય દેખરેખ" ના બેવડા કાર્યો કરે છે. ચોક્કસ ભૂમિકાઓ નીચે મુજબ વિભાજિત કરવામાં આવી છે:

૧.૧ વીજળીના પ્રહારથી રક્ષણ: વીજળીના નુકસાનને ટાળવા માટે બ્લેડની અંદર "વાહક માર્ગ" બનાવવો

૧.૧.૧ પરંપરાગત ધાતુના વીજળીના સળિયાઓના સ્થાનિક રક્ષણને બદલવું

પરંપરાગત બ્લેડ વીજળી સુરક્ષા બ્લેડની ટોચ પર મેટલ વીજળી ધરપકડકર્તા પર આધાર રાખે છે. જો કે, બ્લેડનો મુખ્ય ભાગ ઇન્સ્યુલેટીંગ કમ્પોઝિટ મટિરિયલ્સથી બનેલો હોય છે. જ્યારે વીજળીનો હુમલો થાય છે, ત્યારે પ્રવાહ અંદર "સ્ટેપ વોલ્ટેજ" બનાવવાની શક્યતા હોય છે, જે બ્લેડની રચનાને તોડી શકે છે અથવા આંતરિક સર્કિટને બાળી શકે છે. કોપર એક્સપાન્ડેડ મેશ (સામાન્ય રીતે બારીક તાંબાની વણાયેલી જાળી, બ્લેડની આંતરિક દિવાલ સાથે જોડાયેલી હોય છે અથવા સંયુક્ત સામગ્રીના સ્તરમાં જડેલી હોય છે) બ્લેડની અંદર સતત વાહક નેટવર્ક બનાવી શકે છે. તે બ્લેડ ટીપ ધરપકડકર્તા દ્વારા પ્રાપ્ત વીજળી પ્રવાહને બ્લેડના મૂળમાં ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમમાં સમાન રીતે વહન કરે છે, જે બ્લેડને તોડી શકે તેવા પ્રવાહની સાંદ્રતાને ટાળે છે. તે જ સમયે, તે આંતરિક સેન્સર્સ (જેમ કે સ્ટ્રેન સેન્સર્સ અને તાપમાન સેન્સર્સ) ને વીજળીના નુકસાનથી સુરક્ષિત કરે છે.

૧.૧.૨ વીજળીથી થતા તણખાઓનું જોખમ ઘટાડવું

તાંબામાં ઉત્તમ વિદ્યુત વાહકતા છે (માત્ર 1.72×10⁻⁸Ω ની પ્રતિકારકતા સાથે)・મીટર, એલ્યુમિનિયમ અને આયર્ન કરતા ઘણું ઓછું). તે ઝડપથી વીજળીનો પ્રવાહ ચલાવી શકે છે, બ્લેડની અંદર રહેલા પ્રવાહથી ઉત્પન્ન થતા ઉચ્ચ-તાપમાનના તણખા ઘટાડી શકે છે, બ્લેડ સંયુક્ત સામગ્રીને સળગાવવાનું ટાળી શકે છે (કેટલાક રેઝિન-આધારિત સંયુક્ત સામગ્રી જ્વલનશીલ હોય છે), અને બ્લેડ બળવાના સલામતી જોખમને ઘટાડે છે.

૧.૨ માળખાકીય સ્વાસ્થ્ય દેખરેખ: "સેન્સિંગ ઇલેક્ટ્રોડ" અથવા "સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન કેરિયર" તરીકે સેવા આપવી.

૧.૨.૧ બિલ્ટ-ઇન સેન્સર્સના સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનમાં સહાયતા

આધુનિક વિન્ડ ટર્બાઇન બ્લેડને તિરાડો અને થાક નુકસાન છે કે કેમ તે નક્કી કરવા માટે વાસ્તવિક સમયમાં તેમના પોતાના વિકૃતિ, કંપન, તાપમાન અને અન્ય પરિમાણોનું નિરીક્ષણ કરવાની જરૂર છે. બ્લેડની અંદર મોટી સંખ્યામાં માઇક્રો-સેન્સર ઇમ્પ્લાન્ટ કરવામાં આવે છે. કોપર વિસ્તૃત મેશનો ઉપયોગ સેન્સર્સની "સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન લાઇન" તરીકે થઈ શકે છે. કોપર મેશની ઓછી-પ્રતિરોધક લાક્ષણિકતા લાંબા-અંતરના ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન મોનિટરિંગ સિગ્નલોના એટેન્યુએશનને ઘટાડે છે, ખાતરી કરે છે કે બ્લેડના મૂળમાં મોનિટરિંગ સિસ્ટમ બ્લેડ ટીપ અને બ્લેડ બોડીના આરોગ્ય ડેટાને સચોટ રીતે પ્રાપ્ત કરી શકે છે. તે જ સમયે, કોપર મેશની મેશ રચના સેન્સર્સ સાથે "વિતરિત મોનિટરિંગ નેટવર્ક" બનાવી શકે છે, જે બ્લેડના સમગ્ર વિસ્તારને આવરી લે છે અને બ્લાઇન્ડ સ્પોટનું નિરીક્ષણ ટાળે છે.

૧.૨.૨ સંયુક્ત સામગ્રીની એન્ટિસ્ટેટિક ક્ષમતામાં વધારો

જ્યારે બ્લેડ ઊંચી ગતિએ ફરે છે, ત્યારે તે હવા સામે ઘસીને સ્થિર વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. જો વધુ પડતી સ્થિર વીજળી એકઠી થાય છે, તો તે આંતરિક સેન્સર સિગ્નલોમાં દખલ કરી શકે છે અથવા ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોને તોડી શકે છે. કોપર એક્સપાન્ડેડ મેશનો વાહક ગુણધર્મ વાસ્તવિક સમયમાં ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમમાં સ્થિર વીજળીનું સંચાલન કરી શકે છે, બ્લેડની અંદર ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સંતુલન જાળવી શકે છે અને મોનિટરિંગ સિસ્ટમ અને નિયંત્રણ સર્કિટનું સ્થિર સંચાલન સુનિશ્ચિત કરી શકે છે.

2. સૌર ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલ્સ (બ્લેડ જેવી રચનાઓ): કોપર એક્સપાન્ડેડ મેશની મુખ્ય ભૂમિકાઓ - પાવર જનરેશન કાર્યક્ષમતાનું વાહકતા અને ઑપ્ટિમાઇઝેશન

કેટલાક સૌર ફોટોવોલ્ટેઇક ઉપકરણોમાં (જેમ કે લવચીક ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ્સ અને ફોટોવોલ્ટેઇક ટાઇલ્સના "બ્લેડ જેવા" પાવર જનરેશન યુનિટ્સ), કોપર એક્સપાન્ડેડ મેશનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે પરંપરાગત સિલ્વર પેસ્ટ ઇલેક્ટ્રોડને બદલવા અથવા સહાય કરવા માટે થાય છે, જે વાહકતા કાર્યક્ષમતા અને માળખાકીય ટકાઉપણું સુધારે છે. ચોક્કસ ભૂમિકાઓ નીચે મુજબ છે:

૨.૧ વર્તમાન સંગ્રહ અને ટ્રાન્સમિશન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો

૨.૧.૧ પરંપરાગત ચાંદીની પેસ્ટને બદલીને "ઓછા ખર્ચે વાહક ઉકેલ"

ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલ્સનો મુખ્ય ભાગ સ્ફટિકીય સિલિકોન સેલ છે. કોષ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ફોટોજનરેટેડ કરંટને એકત્રિત કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોડ્સની જરૂર પડે છે. પરંપરાગત ઇલેક્ટ્રોડ મોટે ભાગે ચાંદીની પેસ્ટનો ઉપયોગ કરે છે (જેમાં સારી વાહકતા હોય છે પરંતુ તે ખૂબ જ ખર્ચાળ હોય છે). કોપર વિસ્તૃત જાળી (ચાંદીની નજીક વાહકતા સાથે અને ચાંદીના લગભગ 1/50 ની કિંમત સાથે) એક કાર્યક્ષમ કરંટ કલેક્શન નેટવર્ક બનાવવા માટે "ગ્રીડ સ્ટ્રક્ચર" દ્વારા કોષની સપાટીને આવરી શકે છે. કોપર જાળીના ગ્રીડ ગાબડા પ્રકાશને સામાન્ય રીતે પ્રવેશવાની મંજૂરી આપે છે (કોષના પ્રકાશ-પ્રાપ્ત ક્ષેત્રને અવરોધિત કર્યા વિના), અને તે જ સમયે, ગ્રીડ લાઇનો કોષના વિવિધ ભાગોમાં પથરાયેલા કરંટને ઝડપથી એકત્રિત કરી શકે છે, વર્તમાન ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન "શ્રેણી પ્રતિકાર નુકશાન" ઘટાડે છે અને ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલની એકંદર વીજ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે.

૨.૧.૨ ફ્લેક્સિબલ ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલ્સની વિકૃતિ જરૂરિયાતોને અનુકૂલન કરવું

લવચીક ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ્સ (જેમ કે વક્ર છત અને પોર્ટેબલ સાધનોમાં વપરાતા) માં વાળવા યોગ્ય લાક્ષણિકતાઓ હોવી જરૂરી છે. પરંપરાગત ચાંદીના પેસ્ટ ઇલેક્ટ્રોડ્સ (જે બરડ હોય છે અને વાળવા પર સરળતાથી તૂટી જાય છે) ને અનુકૂલિત કરી શકાતા નથી. જો કે, કોપર મેશમાં સારી લવચીકતા અને નમ્રતા હોય છે, જે લવચીક કોષ સાથે સુમેળમાં વળાંક લઈ શકે છે. વાળ્યા પછી, તે હજુ પણ સ્થિર વાહકતા જાળવી રાખે છે, ઇલેક્ટ્રોડ તૂટવાથી થતી વીજ ઉત્પાદન નિષ્ફળતાને ટાળે છે.

૨.૨ ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલોની માળખાકીય ટકાઉપણું વધારવી

૨.૨.૧ પર્યાવરણીય કાટ અને યાંત્રિક નુકસાનનો પ્રતિકાર કરવો

ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલો લાંબા સમય સુધી બહારના સંપર્કમાં રહે છે (પવન, વરસાદ, ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ ભેજના સંપર્કમાં). પરંપરાગત ચાંદીના પેસ્ટ ઇલેક્ટ્રોડ પાણીની વરાળ અને મીઠા દ્વારા સરળતાથી કાટ લાગે છે (દરિયાકાંઠાના વિસ્તારોમાં), જેના પરિણામે વાહકતામાં ઘટાડો થાય છે. કોપર મેશ સપાટી પ્લેટિંગ (જેમ કે ટીન પ્લેટિંગ અને નિકલ પ્લેટિંગ) દ્વારા તેના કાટ પ્રતિકારને વધુ સુધારી શકે છે. તે જ સમયે, કોપર મેશનું મેશ માળખું બાહ્ય યાંત્રિક પ્રભાવો (જેમ કે કરા અને રેતીની અસર) ના તાણને વિખેરી શકે છે, વધુ પડતા સ્થાનિક તાણને કારણે કોષને તૂટતા અટકાવે છે અને ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલની સેવા જીવનને લંબાવશે.

૨.૨.૨ ગરમીના વિસર્જનમાં મદદ કરવી અને તાપમાનનું નુકસાન ઘટાડવું

ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલો કામગીરી દરમિયાન પ્રકાશ શોષણને કારણે ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. અતિશય ઊંચા તાપમાનને કારણે "તાપમાન ગુણાંકનું નુકસાન" થશે (સ્ફટિકીય સિલિકોન કોષોની વીજ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા તાપમાનમાં દરેક 1℃ વધારા માટે લગભગ 0.4% - 0.5% ઘટે છે). તાંબામાં ઉત્તમ થર્મલ વાહકતા હોય છે (401W/(m) ની થર્મલ વાહકતા સાથે).・K), ચાંદીની પેસ્ટ કરતા ઘણી વધારે). કોપર વિસ્તૃત જાળીનો ઉપયોગ "હીટ ડિસીપેશન ચેનલ" તરીકે થઈ શકે છે જેથી કોષ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીને મોડ્યુલની સપાટી પર ઝડપથી લઈ શકાય અને હવા સંવહન દ્વારા ગરમીનું વિસર્જન થાય, જેનાથી મોડ્યુલનું ઓપરેટિંગ તાપમાન ઘટે અને તાપમાનના ઘટાડાને કારણે કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો થાય.

૩. કોપર એક્સપાન્ડેડ મેશ માટે "કોપર મટીરીયલ" પસંદ કરવાના મુખ્ય કારણો: પાવર જનરેશન બ્લેડની કામગીરીની જરૂરિયાતોને અનુરૂપ અનુકૂલન

પાવર જનરેશન બ્લેડમાં કોપર એક્સપાન્ડેડ મેશ માટે કડક કામગીરીની આવશ્યકતાઓ હોય છે, અને કોપરની અંતર્ગત લાક્ષણિકતાઓ આ આવશ્યકતાઓને સંપૂર્ણ રીતે પૂર્ણ કરે છે. ચોક્કસ ફાયદા નીચેના કોષ્ટકમાં દર્શાવવામાં આવ્યા છે:

નિષ્કર્ષમાં, પાવર જનરેશન બ્લેડમાં કોપર એક્સપાન્ડેડ મેશ "યુનિવર્સલ કમ્પોનન્ટ" નથી, પરંતુ સાધનોના પ્રકાર (પવન શક્તિ/ફોટોવોલ્ટેઇક) અનુસાર લક્ષિત ભૂમિકા ભજવે છે. વિન્ડ ટર્બાઇન બ્લેડમાં, તે સાધનોના સલામત સંચાલનને સુનિશ્ચિત કરવા માટે "વીજળી સુરક્ષા + આરોગ્ય દેખરેખ" પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે; ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલમાં, તે પાવર જનરેશન કાર્યક્ષમતા અને સેવા જીવનને સુધારવા માટે "ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા વાહકતા + માળખાકીય ટકાઉપણું" પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. તેના કાર્યોનો સાર "વીજળી જનરેશન સાધનોની સલામતી, સ્થિરતા અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા સુનિશ્ચિત કરવા" ના ત્રણ મુખ્ય ધ્યેયોની આસપાસ ફરે છે, અને કોપર સામગ્રીની લાક્ષણિકતાઓ આ કાર્યોને સાકાર કરવા માટે મુખ્ય આધાર છે.