Peranan Mesh Dikembangkan Tembaga dalam Bilah Penjanaan Kuasa

Mesh berkembang kuprum yang digunakan dalam bilah penjanaan kuasa (biasanya merujuk kepada bilah turbin angin atau struktur seperti bilah dalam modul fotovoltaik solar) memainkan peranan teras dalam memastikan kekonduksian elektrik, meningkatkan kestabilan struktur dan mengoptimumkan kecekapan penjanaan kuasa. Fungsinya perlu dianalisis secara terperinci berdasarkan jenis peralatan penjanaan kuasa (kuasa angin/fotovoltaik). Berikut ialah tafsiran khusus senario:

1. Bilah Turbin Angin: Peranan Teras Jaring Tembaga Dikembangkan – Perlindungan Kilat dan Pemantauan Struktur

Bilah turbin angin (kebanyakannya diperbuat daripada bahan komposit gentian kaca/gentian karbon, dengan panjang sehingga berpuluh-puluh meter) adalah komponen yang terdedah kepada sambaran petir pada altitud tinggi. Dalam senario ini, jaring yang dibesarkan tembaga terutamanya menjalankan fungsi dwi "perlindungan kilat" dan "pemantauan kesihatan". Peranan khusus dipecahkan seperti berikut:

1.1 Perlindungan Serangan Petir: Membina "Laluan Konduktif" Di Dalam Bilah untuk Mengelakkan Kerosakan Petir

1.1.1 Menggantikan Perlindungan Tempatan Batang Kilat Logam Tradisional

Perlindungan kilat bilah tradisional bergantung pada penangkap kilat logam di hujung bilah. Walau bagaimanapun, badan utama bilah diperbuat daripada bahan komposit penebat. Apabila sambaran petir berlaku, arus berkemungkinan membentuk "voltan langkah" di dalam, yang boleh merosakkan struktur bilah atau membakar litar dalaman. Jaring kuprum berkembang (biasanya jejaring tenunan tembaga halus, dilekatkan pada dinding dalam bilah atau tertanam dalam lapisan bahan komposit) boleh membentuk rangkaian konduktif berterusan di dalam bilah. Ia mengalirkan arus kilat yang diterima secara sekata oleh penangkap hujung bilah ke sistem pembumian pada akar bilah, mengelakkan kepekatan arus yang mungkin memecahkan bilah. Pada masa yang sama, ia melindungi penderia dalaman (seperti penderia terikan dan penderia suhu) daripada kerosakan kilat.

1.1.2 Mengurangkan Risiko Percikan Akibat Kilat

Kuprum mempunyai kekonduksian elektrik yang sangat baik (dengan kerintangan hanya 1.72×10⁻⁸Ω・m, jauh lebih rendah daripada aluminium dan besi). Ia boleh mengalirkan arus kilat dengan cepat, mengurangkan percikan api suhu tinggi yang dijana oleh arus yang tinggal di dalam bilah, mengelakkan bahan komposit bilah menyala (sesetengah bahan komposit berasaskan resin mudah terbakar), dan mengurangkan bahaya keselamatan pembakaran bilah.

1.2 Pemantauan Kesihatan Struktur: Berfungsi sebagai "Elektrod Penderiaan" atau "Pembawa Penghantaran Isyarat"

1.2.1 Membantu dalam Penghantaran Isyarat Penderia Terbina dalam

Bilah turbin angin moden perlu memantau ubah bentuk, getaran, suhu dan parameter lain dalam masa nyata untuk menentukan sama ada terdapat keretakan dan kerosakan keletihan. Sebilangan besar sensor mikro ditanam di dalam bilah. Mesh yang diperluaskan tembaga boleh digunakan sebagai "talian penghantaran isyarat" penderia. Ciri rintangan rendah jaringan tembaga mengurangkan pengecilan isyarat pemantauan semasa penghantaran jarak jauh, memastikan sistem pemantauan pada akar bilah boleh menerima data kesihatan hujung bilah dan badan bilah dengan tepat. Pada masa yang sama, struktur jaringan jaring tembaga boleh membentuk "rangkaian pemantauan teragih" dengan penderia, meliputi seluruh kawasan bilah dan mengelakkan bintik buta memantau.

1.2.2 Meningkatkan Keupayaan Antistatik Bahan Komposit

Apabila bilah berputar pada kelajuan tinggi, ia bergesel dengan udara untuk menjana elektrik statik. Jika terlalu banyak elektrik statik terkumpul, ia mungkin mengganggu isyarat sensor dalaman atau merosakkan komponen elektronik. Sifat konduktif mesh berkembang kuprum boleh mengalirkan elektrik statik ke sistem pembumian dalam masa nyata, mengekalkan keseimbangan elektrostatik di dalam bilah dan memastikan operasi stabil sistem pemantauan dan litar kawalan.

2. Modul Fotovoltaik Suria (Struktur Seperti Bilah): Peranan Teras Jaring Tembaga Dikembangkan – Kekonduksian dan Pengoptimuman Kecekapan Penjanaan Kuasa

Dalam sesetengah peralatan fotovoltaik suria (seperti panel fotovoltaik fleksibel dan unit penjanaan kuasa "seperti bilah" jubin fotovoltaik), mesh berkembang kuprum digunakan terutamanya untuk menggantikan atau membantu elektrod tampal perak tradisional, meningkatkan kecekapan kekonduksian dan ketahanan struktur. Peranan khusus adalah seperti berikut:

2.1 Meningkatkan Pengumpulan Semasa dan Kecekapan Penghantaran

2.1.1 "Penyelesaian Konduktif Kos Rendah" Menggantikan Pes Perak Tradisional

Teras modul fotovoltaik ialah sel silikon kristal. Elektrod diperlukan untuk mengumpul arus fotogenerasi yang dihasilkan oleh sel. Elektrod tradisional kebanyakannya menggunakan pes perak (yang mempunyai kekonduksian yang baik tetapi sangat mahal). Mesh berkembang kuprum (dengan kekonduksian hampir dengan perak dan kos hanya kira-kira 1/50 daripada perak) boleh menutup permukaan sel melalui "struktur grid" untuk membentuk rangkaian pengumpulan semasa yang cekap. Jurang grid mesh tembaga membolehkan cahaya menembusi secara normal (tanpa menyekat kawasan penerima cahaya sel), dan pada masa yang sama, garisan grid boleh dengan cepat mengumpul arus yang bertaburan di pelbagai bahagian sel, mengurangkan "kerugian rintangan siri" semasa penghantaran semasa dan meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa keseluruhan modul fotovoltaik.

2.1.2 Menyesuaikan diri dengan Keperluan Ubah Bentuk Modul Fotovoltaik Fleksibel

Panel fotovoltaik yang fleksibel (seperti yang digunakan dalam bumbung melengkung dan peralatan mudah alih) perlu mempunyai ciri yang boleh dibengkokkan. Elektrod tampal perak tradisional (yang rapuh dan mudah pecah apabila dibengkokkan) tidak boleh disesuaikan. Walau bagaimanapun, mesh tembaga mempunyai fleksibiliti dan kemuluran yang baik, yang boleh dibengkokkan serentak dengan sel fleksibel. Selepas membongkok, ia masih mengekalkan kekonduksian yang stabil, mengelakkan kegagalan penjanaan kuasa yang disebabkan oleh kerosakan elektrod.

2.2 Meningkatkan Ketahanan Struktur Modul Fotovoltaik

2.2.1 Menentang Kakisan Alam Sekitar dan Kerosakan Mekanikal

Modul fotovoltaik terdedah kepada luar untuk masa yang lama (terdedah kepada angin, hujan, suhu tinggi, dan kelembapan tinggi). Elektrod tampal perak tradisional mudah terhakis oleh wap air dan garam (di kawasan pantai), mengakibatkan penurunan kekonduksian. Jaring tembaga boleh meningkatkan lagi rintangan kakisannya melalui penyaduran permukaan (seperti penyaduran timah dan penyaduran nikel). Pada masa yang sama, struktur jejaring jejaring tembaga boleh menyuraikan tekanan kesan mekanikal luaran (seperti hentaman hujan batu dan pasir), mengelakkan sel daripada pecah akibat tekanan tempatan yang berlebihan dan memanjangkan hayat perkhidmatan modul fotovoltaik.

2.2.2 Membantu dalam Pelesapan Haba dan Mengurangkan Kehilangan Suhu

Modul fotovoltaik menjana haba kerana penyerapan cahaya semasa operasi. Suhu yang terlalu tinggi akan membawa kepada "kehilangan pekali suhu" (kecekapan penjanaan kuasa sel silikon kristal berkurangan sebanyak kira-kira 0.4% - 0.5% untuk setiap kenaikan suhu 1℃). Kuprum mempunyai kekonduksian terma yang sangat baik (dengan kekonduksian terma 401W/(m・K), jauh lebih tinggi daripada pes perak). Mesh yang diperluaskan tembaga boleh digunakan sebagai "saluran pelesapan haba" untuk menghantar haba yang dihasilkan oleh sel dengan cepat ke permukaan modul, dan menghilangkan haba melalui perolakan udara, mengurangkan suhu operasi modul dan mengurangkan kehilangan kecekapan yang disebabkan oleh kehilangan suhu.

3. Sebab Teras Memilih "Bahan Tembaga" untuk Mesh Tembaga Dikembangkan: Menyesuaikan diri dengan Keperluan Prestasi Bilah Penjanaan Kuasa

Bilah penjanaan kuasa mempunyai keperluan prestasi yang ketat untuk mesh yang diperluaskan tembaga, dan ciri-ciri sedia ada tembaga memenuhi keperluan ini dengan sempurna. Kelebihan khusus ditunjukkan dalam jadual berikut:

Kesimpulannya, mesh kuprum berkembang dalam bilah penjanaan kuasa bukanlah "komponen universal", tetapi memainkan peranan yang disasarkan mengikut jenis peralatan (kuasa angin/fotovoltaik). Dalam bilah turbin angin, ia memberi tumpuan kepada "perlindungan kilat + pemantauan kesihatan" untuk memastikan operasi peralatan yang selamat; dalam modul fotovoltaik, ia memberi tumpuan kepada "kekonduksian kecekapan tinggi + ketahanan struktur" untuk meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa dan hayat perkhidmatan. Intipati fungsinya berkisar pada tiga matlamat teras "memastikan keselamatan, kestabilan, dan kecekapan tinggi peralatan penjanaan kuasa", dan ciri-ciri bahan tembaga adalah sokongan utama untuk merealisasikan fungsi ini.