Quvvat ishlab chiqarish pichoqlarida mis kengaytirilgan to'rning roli

Elektr ishlab chiqarish pichoqlarida ishlatiladigan mis kengaytirilgan to'r (odatda shamol turbinasi pichoqlari yoki quyosh fotovoltaik modullarida pichoqqa o'xshash tuzilmalarni nazarda tutadi) elektr o'tkazuvchanligini ta'minlash, strukturaning barqarorligini oshirish va energiya ishlab chiqarish samaradorligini optimallashtirishda asosiy rol o'ynaydi. Elektr ishlab chiqarish uskunalari (shamol energiyasi/fotovoltaik) turiga qarab uning funktsiyalari batafsil tahlil qilinishi kerak. Quyida stsenariyga xos talqin keltirilgan:

1. Shamol turbinasi pichoqlari: mis kengaytirilgan to'rning asosiy rollari - chaqmoqlardan himoya qilish va tizimli monitoring

Shamol turbinasi pichoqlari (asosan, shisha tolali / uglerod tolali kompozit materiallardan tayyorlangan, uzunligi o'nlab metrgacha bo'lgan) yuqori balandliklarda chaqmoq urishiga moyil bo'lgan komponentlardir. Ushbu stsenariyda mis kengaytirilgan to'r asosan "chaqmoqni himoya qilish" va "sog'liqni saqlash monitoringi" ning ikki tomonlama funktsiyalarini bajaradi. Muayyan rollar quyidagicha taqsimlanadi:

1.1 Chaqmoq urishidan himoya qilish: chaqmoqning shikastlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun pichoq ichida "o'tkazuvchan yo'l" ni qurish

1.1.1 An'anaviy metall chaqmoqlarni mahalliy himoya qilishni almashtirish

Pichoqni an'anaviy chaqmoqlardan himoya qilish pichoq uchidagi metall chaqmoq to'xtatuvchisiga tayanadi. Shu bilan birga, pichoqning asosiy tanasi izolyatsion kompozit materiallardan tayyorlangan. Chaqmoq urishi sodir bo'lganda, oqim ichida "pog'onali kuchlanish" paydo bo'lishi mumkin, bu pichoq tuzilishini buzishi yoki ichki kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin. Mis kengaytirilgan mash (odatda pichoqning ichki devoriga biriktirilgan yoki kompozit material qatlamiga o'rnatilgan nozik mis to'quv to'r) pichoq ichida uzluksiz o'tkazuvchan tarmoq hosil qilishi mumkin. U pichoq uchini to'xtatuvchi tomonidan qabul qilingan chaqmoq oqimini pichoqning ildizidagi topraklama tizimiga teng ravishda o'tkazadi va pichoqni buzishi mumkin bo'lgan oqim konsentratsiyasidan qochadi. Shu bilan birga, u ichki sensorlarni (masalan, kuchlanish sensori va harorat sensori) chaqmoq shikastlanishidan himoya qiladi.

1.1.2 Chaqmoq uchqunlari xavfini kamaytirish

Mis mukammal elektr o'tkazuvchanligiga ega (qarshilik bilan faqat 1,72 × 10⁻⁸Ō)・m, alyuminiy va temirdan ancha past). U chaqmoq oqimini tezda o'tkazishi, pichoq ichida qoladigan oqim tomonidan hosil bo'ladigan yuqori haroratli uchqunlarni kamaytirishi, pichoqning kompozit materiallarini (ba'zi qatronlar asosidagi kompozit materiallar yonuvchan) yonishining oldini olishi va pichoqning yonish xavfini kamaytirishi mumkin.

1.2 Strukturaviy salomatlik monitoringi: "Sezgi elektrodi" yoki "signal uzatish tashuvchisi" sifatida xizmat qiladi

1.2.1 O'rnatilgan sensorlarning signallarini uzatishda yordam berish

Zamonaviy shamol turbinasi pichoqlari yoriqlar va charchoq shikastlanishi mavjudligini aniqlash uchun real vaqtda o'zlarining deformatsiyasini, tebranishini, haroratini va boshqa parametrlarini kuzatishi kerak. Pichoqlar ichiga ko'p sonli mikro-datchiklar o'rnatilgan. Mis kengaytirilgan mash datchiklarning "signal uzatish liniyasi" sifatida ishlatilishi mumkin. Mis to'rning past qarshilikli xarakteristikasi uzoq masofalarga uzatishda kuzatuv signallarining zaiflashishini kamaytiradi, pichoqning ildizidagi monitoring tizimi pichoq uchi va pichoq tanasining sog'lig'i to'g'risidagi ma'lumotlarni aniq qabul qilishini ta'minlaydi. Shu bilan birga, mis to'rning mash tuzilishi datchiklar bilan "tarqatilgan monitoring tarmog'i" ni tashkil qilishi mumkin, pichoqning butun maydonini qoplaydi va ko'r-ko'rona joylarni kuzatishdan qochadi.

1.2.2 Kompozit materiallarning antistatik qobiliyatini oshirish

Pichoq yuqori tezlikda aylanganda, u statik elektr ishlab chiqarish uchun havoga ishqalanadi. Agar juda ko'p statik elektr to'planib qolsa, u ichki sensor signallariga xalaqit berishi yoki elektron komponentlarni buzishi mumkin. Mis kengaytirilgan to'rning o'tkazuvchanlik xususiyati yerga ulash tizimiga real vaqt rejimida statik elektr tokini o'tkazishi, pichoq ichidagi elektrostatik muvozanatni saqlab turishi va monitoring tizimi va boshqaruv sxemasining barqaror ishlashini ta'minlashi mumkin.

2. Quyosh fotovoltaik modullari (pichoqqa o'xshash tuzilmalar): mis kengaytirilgan to'rning asosiy rollari - elektr o'tkazuvchanligi va energiya ishlab chiqarish samaradorligini optimallashtirish

Ba'zi quyosh fotovoltaik qurilmalarida (moslashuvchan fotovoltaik panellar va fotovoltaik plitalarning "pichoqqa o'xshash" energiya ishlab chiqarish birliklari kabi) mis kengaytirilgan to'r asosan an'anaviy kumush pasta elektrodlarini almashtirish yoki yordam berish, o'tkazuvchanlik samaradorligini va strukturaning chidamliligini oshirish uchun ishlatiladi. Muayyan rollar quyidagilardan iborat:

2.1 Joriy yig'ish va uzatish samaradorligini oshirish

2.1.1 An'anaviy kumush pasta o'rnini bosuvchi "arzon narxlardagi o'tkazuvchan eritma"

Fotovoltaik modullarning yadrosi kristalli kremniy hujayradir. Elektrodlar hujayra tomonidan ishlab chiqarilgan fotogeneratsiyalangan oqimni yig'ish uchun kerak. An'anaviy elektrodlar asosan kumush pastadan foydalanadi (u yaxshi o'tkazuvchanlikka ega, lekin juda qimmat). Mis kengaytirilgan to'r (o'tkazuvchanligi kumushnikiga yaqin va kumushning atigi 1/50 qiymatiga ega) samarali tok yig'ish tarmog'ini yaratish uchun hujayraning sirtini "to'r tuzilishi" orqali qoplashi mumkin. Mis to'rning panjara bo'shliqlari yorug'likning normal kirib borishiga imkon beradi (hujayraning yorug'lik qabul qilish maydonini to'sib qo'ymasdan) va shu bilan birga, tarmoq chiziqlari hujayraning turli qismlarida tarqalgan oqimni tezda to'plashi mumkin, oqim uzatish paytida "ketma-ket qarshilik yo'qolishi" ni kamaytiradi va fotovolta modulining umumiy energiya ishlab chiqarish samaradorligini oshiradi.

2.1.2 Moslashuvchan fotovoltaik modullarning deformatsiya talablariga moslashish

Moslashuvchan fotovoltaik panellar (masalan, kavisli tomlar va ko'chma uskunalarda ishlatiladiganlar) egiluvchan xususiyatlarga ega bo'lishi kerak. An'anaviy kumush pasta elektrodlari (ular mo'rt va egilganda sindirish oson) moslashtirilmaydi. Shu bilan birga, mis mash yaxshi moslashuvchanlik va egiluvchanlikka ega, bu esa moslashuvchan hujayra bilan sinxron ravishda egilishi mumkin. Bükme so'ng, u hali ham barqaror o'tkazuvchanligini saqlab, elektrod sinishi oqibatida elektr ishlab chiqarish ishlamay qolmaydi.

2.2 Fotovoltaik modullarning strukturaviy chidamliligini oshirish

2.2.1 Atrof-muhit korroziyasiga va mexanik shikastlanishga qarshi turish

Fotovoltaik modullar uzoq vaqt davomida ochiq havoda (shamol, yomg'ir, yuqori harorat va yuqori namlik) ta'sir qiladi. An'anaviy kumush pasta elektrodlari suv bug'lari va tuz (dengiz qirg'og'i hududlarida) bilan osongina korroziyaga uchraydi, natijada elektr o'tkazuvchanligi pasayadi. Mis to'r sirt qoplamasi (masalan, qalay qoplamasi va nikel qoplamasi) orqali korroziyaga chidamliligini yanada yaxshilashi mumkin. Shu bilan birga, mis to'rning to'r tuzilishi tashqi mexanik ta'sirlarning stressini (do'l va qum ta'siri kabi) tarqatib yuborishi mumkin, hujayraning haddan tashqari mahalliy stress tufayli parchalanishiga yo'l qo'ymaydi va fotovoltaik modulning ishlash muddatini uzaytiradi.

2.2.2 Issiqlik tarqalishiga yordam berish va haroratni yo'qotishni kamaytirish

Fotovoltaik modullar ish paytida yorug'likning yutilishi tufayli issiqlik hosil qiladi. Haddan tashqari yuqori haroratlar "harorat koeffitsienti yo'qolishiga" olib keladi (kristalli kremniy xujayralarining energiya ishlab chiqarish samaradorligi haroratning har 1 ℃ oshishi uchun taxminan 0,4% - 0,5% ga kamayadi). Mis mukammal issiqlik o'tkazuvchanligiga ega (issiqlik o'tkazuvchanligi 401 Vt / (m・K), kumush pastadan ancha yuqori). Mis kengaytirilgan tarmoq hujayra tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlikni modul yuzasiga tezda o'tkazish va havo konvektsiyasi orqali issiqlikni tarqatish, modulning ish haroratini pasaytirish va haroratni yo'qotish natijasida hosil bo'lgan samaradorlikni yo'qotish uchun "issiqlik tarqalish kanali" sifatida ishlatilishi mumkin.

3. Mis kengaytirilgan mash uchun "Mis materiali" ni tanlashning asosiy sabablari: energiya ishlab chiqarish pichoqlarining ishlash talablariga moslashish

Quvvat ishlab chiqarish pichoqlari mis kengaytirilgan to'r uchun qat'iy ishlash talablariga ega va misning o'ziga xos xususiyatlari bu talablarga to'liq javob beradi. Muayyan afzalliklar quyidagi jadvalda ko'rsatilgan:

Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, energiya ishlab chiqarish pichoqlaridagi mis kengaytirilgan to'r "universal komponent" emas, balki uskunaning turiga (shamol energiyasi / fotovoltaik) ko'ra maqsadli rol o'ynaydi. Shamol turbinasi pichoqlarida uskunaning xavfsiz ishlashini ta'minlash uchun "chaqmoqni himoya qilish + salomatlik monitoringi" ga qaratilgan; fotovoltaik modullarda energiya ishlab chiqarish samaradorligini va xizmat muddatini yaxshilash uchun "yuqori samarali o'tkazuvchanlik + tizimli chidamlilik" ga e'tibor qaratadi. Uning funktsiyalarining mohiyati "energiya ishlab chiqarish uskunalarining xavfsizligi, barqarorligi va yuqori samaradorligini ta'minlash" uchta asosiy maqsadi atrofida aylanadi va mis materialining xususiyatlari ushbu funktsiyalarni amalga oshirish uchun asosiy yordamdir.