Enerji İstehsalında Bıçaqlarda Mis Genişləndirilmiş Mesh Rolü

Enerji istehsalı bıçaqlarında istifadə olunan mis genişləndirilmiş mesh (adətən günəş fotovoltaik modullarında külək turbininin bıçaqlarına və ya bıçaq kimi strukturlara istinad edilir) elektrik keçiriciliyinin təmin edilməsində, struktur sabitliyinin artırılmasında və enerji istehsalının səmərəliliyinin optimallaşdırılmasında əsas rol oynayır. Onun funksiyaları enerji istehsalı avadanlığının növünə (külək enerjisi/fotovoltaik) əsasən ətraflı təhlil edilməlidir. Aşağıdakılar ssenariyə uyğun şərhdir:

1. Külək Turbininin Qapaqları: Mis Genişləndirilmiş Meshin Əsas Rolları – İldırımdan Mühafizə və Struktur Monitorinq

Külək turbinlərinin qanadları (əsasən şüşə lif/karbon lifli kompozit materiallardan hazırlanmış, uzunluğu onlarla metrə qədər olan) yüksək hündürlüklərdə ildırım vurmağa meylli komponentlərdir. Bu ssenaridə mis genişləndirilmiş mesh əsasən “ildırımdan mühafizə” və “sağlamlığın monitorinqi” kimi ikili funksiyaları yerinə yetirir. Xüsusi rollar aşağıdakı kimi bölünür:

1.1 İldırım Çatmasından Mühafizə: İldırımın Zərərindən Qorunmaq üçün Bıçağın İçində “Keçirici Yolun” qurulması

1.1.1 Ənənəvi metal ildırım çubuqlarının yerli mühafizəsinin dəyişdirilməsi

Ənənəvi bıçağın ildırımdan mühafizəsi bıçağın ucundakı metal ildırım mühafizəçisinə əsaslanır. Bununla belə, bıçağın əsas gövdəsi izolyasiya edən kompozit materiallardan hazırlanır. İldırım çaxması baş verdikdə, cərəyanın içəridə "addım gərginliyi" meydana gətirməsi ehtimal olunur ki, bu da bıçağın strukturunu poza və ya daxili dövrəni yandıra bilər. Mis genişlənmiş mesh (adətən bıçağın daxili divarına bərkidilmiş və ya kompozit material təbəqəsinə daxil edilmiş incə mis toxunmuş mesh) bıçağın içərisində davamlı keçirici şəbəkə yarada bilər. O, bıçağı sındıra biləcək cərəyan konsentrasiyasından qaçaraq, bıçağın ucu mühafizəçisi tərəfindən alınan ildırım cərəyanını bıçağın kökündəki torpaqlama sisteminə bərabər şəkildə keçirir. Eyni zamanda, daxili sensorları (məsələn, gərginlik sensorları və temperatur sensorları) ildırım vurmasından qoruyur.

1.1.2 İldırımın səbəb olduğu qığılcımlar riskinin azaldılması

Mis əla elektrik keçiriciliyinə malikdir (yalnız 1,72×10⁻⁸Ω müqaviməti ilə・m, alüminium və dəmirdən çox aşağıdır). O, tez bir zamanda ildırım cərəyanını keçirə bilər, bıçağın içərisində qalan cərəyanın yaratdığı yüksək temperaturlu qığılcımları azalda bilər, bıçağın kompozit materiallarını (bəzi qatran əsaslı kompozit materiallar alovlanır) alovlandırmaqdan çəkindirir və bıçağın yanması təhlükəsini azaldır.

1.2 Struktur Sağlamlığın Monitorinqi: “Algılama Elektrodu” və ya “Siqnal Ötürmə Daşıyıcısı” kimi xidmət edir

1.2.1 Quraşdırılmış sensorların siqnal ötürülməsinə köməklik

Müasir külək turbinlərinin qanadları çatların və yorğunluq zədələrinin olub olmadığını müəyyən etmək üçün real vaxt rejimində öz deformasiyasını, vibrasiyasını, temperaturunu və digər parametrlərini izləməlidir. Bıçaqların içərisinə çoxlu sayda mikro sensorlar implantasiya edilir. Mis genişlənmiş mesh sensorların "siqnal ötürmə xətti" kimi istifadə edilə bilər. Mis torun aşağı müqavimət xarakteristikası uzun məsafəyə ötürmə zamanı monitorinq siqnallarının zəifləməsini azaldır, bıçağın kökündəki monitorinq sisteminin bıçağın ucunun və bıçaq gövdəsinin sağlamlıq məlumatlarını dəqiq qəbul etməsini təmin edir. Eyni zamanda, mis torun mesh strukturu, sensorlar ilə "paylanmış monitorinq şəbəkəsi" yarada bilər, bıçağın bütün sahəsini əhatə edir və monitorinq kor nöqtələrindən qaçınır.

1.2.2 Kompozit materialların antistatik qabiliyyətinin artırılması

Bıçaq yüksək sürətlə fırlandıqda, statik elektrik yaratmaq üçün havaya sürtülür. Həddindən artıq statik elektrik yığılarsa, bu, daxili sensor siqnallarına müdaxilə edə və ya elektron komponentləri sıradan çıxara bilər. Mis genişlənmiş torun keçirici xüsusiyyəti real vaxt rejimində torpaqlama sisteminə statik elektrik keçirə bilər, bıçağın içərisində elektrostatik tarazlığı qoruyur və monitorinq sisteminin və idarəetmə dövrəsinin sabit işləməsini təmin edir.

2. Günəş Fotovoltaik Modulları (Blade-bənzər strukturlar): Mis genişlənmiş mesh-in əsas rolları – keçiricilik və enerji istehsalının səmərəliliyinin optimallaşdırılması

Bəzi günəş fotovoltaik avadanlıqlarında (məsələn, çevik fotovoltaik panellər və fotovoltaik plitələrdən "bıçaq kimi" enerji istehsal edən qurğular) mis genişlənmiş mesh əsasən ənənəvi gümüş pasta elektrodlarını əvəz etmək və ya onlara kömək etmək, keçiriciliyin səmərəliliyini və struktur dayanıqlığını artırmaq üçün istifadə olunur. Xüsusi rollar aşağıdakılardır:

2.1 Cari Toplama və Ötürmə Effektivliyinin Təkmilləşdirilməsi

2.1.1 Ənənəvi gümüş pastasını əvəz edən “aşağı qiymətli keçirici həll”

Fotovoltaik modulların nüvəsi kristal silisium hüceyrəsidir. Elektrodlar hüceyrənin yaratdığı fotogenerasiya cərəyanını toplamaq üçün lazımdır. Ənənəvi elektrodlar əsasən gümüş pastadan istifadə edirlər (yaxşı keçiriciliyə malikdir, lakin olduqca bahalıdır). Mis genişlənmiş mesh (keçiriciliyi gümüşünkinə yaxındır və dəyəri gümüşünkinin yalnız 1/50-si qədərdir) effektiv cərəyan toplama şəbəkəsi yaratmaq üçün hüceyrənin səthini "tor strukturu" vasitəsilə əhatə edə bilər. Mis torun şəbəkə boşluqları işığın normal şəkildə nüfuz etməsinə imkan verir (hüceyrənin işıq qəbul edən sahəsini maneə törətmədən) və eyni zamanda, şəbəkə xətləri hüceyrənin müxtəlif hissələrinə səpələnmiş cərəyanı tez bir zamanda toplaya bilir, cərəyan ötürülməsi zamanı “seriyalı müqavimət itkisini” azaldır və fotovoltaik modulun ümumi enerji istehsalının səmərəliliyini artırır.

2.1.2 Çevik Fotovoltaik Modulların Deformasiya Tələblərinə Uyğunlaşma

Çevik fotovoltaik panellər (məsələn, əyri damlarda və portativ avadanlıqlarda istifadə olunanlar) əyilə bilən xüsusiyyətlərə malik olmalıdırlar. Ənənəvi gümüş pasta elektrodları (kövrəkdir və əyildikdə asanlıqla qırılır) uyğunlaşdırıla bilməz. Bununla belə, mis mesh yaxşı elastikliyə və çevikliyə malikdir, bu da çevik hüceyrə ilə sinxron şəkildə əyilə bilər. Büküldükdən sonra, elektrodun qırılması nəticəsində yaranan elektrik enerjisinin istehsalının pozulmasının qarşısını alaraq, hələ də sabit keçiriciliyi qoruyur.

2.2 Fotovoltaik Modulların Struktur Davamlılığının Artırılması

2.2.1 Ətraf mühitin korroziyasına və mexaniki zədələrə qarşı müqavimət

Fotovoltaik modullar uzun müddət açıq havada (külək, yağış, yüksək temperatur və yüksək rütubət) məruz qalır. Ənənəvi gümüş pasta elektrodları su buxarı və duz (sahil ərazilərində) tərəfindən asanlıqla korroziyaya məruz qalır, nəticədə keçiricilik azalır. Mis hörgü səthi örtük (məsələn, qalay örtük və nikel örtük) vasitəsilə korroziyaya davamlılığını daha da yaxşılaşdıra bilər. Eyni zamanda, mis torun mesh strukturu xarici mexaniki təsirlərin (dolu və qum zərbəsi kimi) gərginliyini dağıta bilər, həddindən artıq yerli gərginlik səbəbindən hüceyrənin qırılmasının qarşısını alır və fotovoltaik modulun xidmət müddətini uzadır.

2.2.2 İstiliyin yayılmasına kömək etmək və temperatur itkisini azaltmaq

Fotovoltaik modullar iş zamanı işığın udulması səbəbindən istilik yaradır. Həddindən artıq yüksək temperaturlar “temperatur əmsalı itkisinə” səbəb olacaq (kristal silisium hüceyrələrinin enerji istehsalının səmərəliliyi temperaturun hər 1°C artması üçün təxminən 0,4%-0,5% azalır). Mis əla istilik keçiriciliyinə malikdir (istilik keçiriciliyi 401W/(m・K), gümüş pastasından xeyli yüksəkdir). Mis genişlənmiş mesh, hüceyrə tərəfindən yaranan istiliyi modulun səthinə sürətlə aparmaq və hava konveksiyası vasitəsilə istiliyi yaymaq, modulun işləmə temperaturunu azaltmaq və temperatur itkisi nəticəsində yaranan səmərəliliyi azaltmaq üçün "istilik yayma kanalı" kimi istifadə edilə bilər.

3. Mis Genişləndirilmiş Mesh üçün “Mis Materialı” Seçməyin Əsas Səbəbləri: Enerji Yaradan Bıçaqların Performans Tələblərinə Uyğunlaşma

Enerji istehsal edən bıçaqlar mis genişləndirilmiş mesh üçün ciddi performans tələblərinə malikdir və misin xas xüsusiyyətləri bu tələblərə mükəmməl cavab verir. Xüsusi üstünlüklər aşağıdakı cədvəldə göstərilmişdir:

Nəticə olaraq, elektrik enerjisi istehsal edən bıçaqlardakı mis genişlənmiş mesh "universal komponent" deyil, avadanlığın növünə (külək enerjisi/fotovoltaik) uyğun olaraq hədəflənmiş rol oynayır. Külək turbininin qanadlarında, avadanlığın təhlükəsiz istismarını təmin etmək üçün "ildırımdan mühafizə + sağlamlıq monitorinqi"nə diqqət yetirir; fotovoltaik modullarda enerji istehsalının səmərəliliyini və xidmət müddətini yaxşılaşdırmaq üçün "yüksək səmərəli keçiriciliyə + struktur dayanıqlığına" diqqət yetirir. Onun funksiyalarının mahiyyəti "enerji istehsal edən avadanlıqların təhlükəsizliyini, dayanıqlığını və yüksək səmərəliliyini təmin etmək" kimi üç əsas məqsəd ətrafında fırlanır və mis materialın xüsusiyyətləri bu funksiyaların həyata keçirilməsi üçün əsas dəstəkdir.