Die rol van koperuitgebreide gaas in kragopwekkingslemme

Koper-uitgebreide gaas wat in kragopwekkingslemme gebruik word (gewoonlik verwysend na windturbinelemme of lemagtige strukture in sonfotovoltaïese modules) speel 'n kernrol in die versekering van elektriese geleidingsvermoë, die verbetering van strukturele stabiliteit en die optimalisering van kragopwekkingsdoeltreffendheid. Die funksies daarvan moet in detail geanaliseer word op grond van die tipe kragopwekkingstoerusting (windkrag/fotovoltaïes). Die volgende is 'n scenario-spesifieke interpretasie:

1. Windturbinelemme: Kernrolle van koperuitgebreide gaas – Weerligbeskerming en strukturele monitering

Windturbinelemme (meestal gemaak van glasvesel/koolstofvesel-saamgestelde materiale, met 'n lengte van tot tiene meters) is komponente wat geneig is tot weerligstrale op hoë hoogtes. In hierdie scenario verrig koper-uitgebreide gaas hoofsaaklik die dubbele funksies van "weerligbeskerming" en "gesondheidsmonitering". Die spesifieke rolle word soos volg afgebreek:

1.1 Weerligslagbeskerming: Bou 'n "geleidende pad" binne die lem om weerligskade te voorkom

1.1.1 Vervanging van die plaaslike beskerming van tradisionele metaalweerligafleiers

Tradisionele lemweerligbeskerming maak staat op die metaalweerligafleier by die lempunt. Die hoofliggaam van die lem is egter van isolerende saamgestelde materiale gemaak. Wanneer 'n weerligstraal plaasvind, vorm die stroom waarskynlik 'n "stapspanning" binne, wat die lemstruktuur kan afbreek of die interne stroombaan kan brand. Die koper-uitgebreide gaas (gewoonlik 'n fyn kopergeweefde gaas, geheg aan die binnewand van die lem of ingebed in die saamgestelde materiaallaag) kan 'n deurlopende geleidende netwerk binne die lem vorm. Dit gelei die weerligstroom wat deur die lempuntafleier ontvang word, eweredig na die aardingstelsel by die wortel van die lem, wat stroomkonsentrasie vermy wat die lem kan afbreek. Terselfdertyd beskerm dit interne sensors (soos spanningsensors en temperatuursensors) teen weerligskade.

1.1.2 Vermindering van die risiko van weerlig-geïnduseerde vonke

Koper het uitstekende elektriese geleidingsvermoë (met 'n weerstand van slegs 1.72 × 10⁻⁸Ω・m, baie laer as dié van aluminium en yster). Dit kan vinnig weerligstroom gelei, hoëtemperatuurvonke wat gegenereer word deur die stroom wat binne-in die lem bly, verminder, die aansteek van lem-saamgestelde materiale vermy (sommige harsgebaseerde saamgestelde materiale is vlambaar), en die veiligheidsgevaar van lembrand verminder.

1.2 Strukturele Gesondheidsmonitering: Dien as 'n "Senserende Elektrode" of "Seinoordragdraer"

1.2.1 Hulp met seinoordrag van ingeboude sensors

Moderne windturbinelemme moet hul eie vervorming, vibrasie, temperatuur en ander parameters intyds monitor om te bepaal of daar krake en moegheidskade is. 'n Groot aantal mikrosensors word binne die lemme ingeplant. Die koper-uitgebreide gaas kan as die "sein-oordraglyn" van die sensors gebruik word. Die lae-weerstandseienskap van die kopergaas verminder die verswakking van moniteringsseine tydens langafstand-oordrag, wat verseker dat die moniteringstelsel aan die wortel van die lem akkuraat gesondheidsdata van die lempunt en lemliggaam kan ontvang. Terselfdertyd kan die gaasstruktuur van die kopergaas 'n "verspreide moniteringsnetwerk" met die sensors vorm, wat die hele area van die lem dek en blindekolle vermy.

1.2.2 Verbetering van die antistatiese vermoë van saamgestelde materiale

Wanneer die lem teen 'n hoë spoed roteer, vryf dit teen die lug om statiese elektrisiteit op te wek. As te veel statiese elektrisiteit ophoop, kan dit interne sensorseine beïnvloed of elektroniese komponente afbreek. Die geleidende eienskap van die koper-uitgebreide gaas kan statiese elektrisiteit intyds na die aardstelsel gelei, wat die elektrostatiese balans binne die lem handhaaf en die stabiele werking van die moniteringstelsel en beheerkring verseker.

2. Sonfotovoltaïese modules (lemagtige strukture): Kernrolle van koperuitgebreide gaas – Geleidingsvermoë en optimalisering van kragopwekkingsdoeltreffendheid

In sommige sonfotovoltaïese toerusting (soos buigsame fotovoltaïese panele en "lemagtige" kragopwekkingseenhede van fotovoltaïese teëls), word koper-uitgebreide gaas hoofsaaklik gebruik om tradisionele silwerpasta-elektrodes te vervang of te ondersteun, wat geleidingsdoeltreffendheid en strukturele duursaamheid verbeter. Die spesifieke rolle is soos volg:

2.1 Verbetering van stroomversameling en oordragdoeltreffendheid

2.1.1 'n "Laekoste-geleidende oplossing" wat tradisionele silwerpasta vervang

Die kern van fotovoltaïese modules is die kristallyne silikonsel. Elektrodes word benodig om die fotogegenereerde stroom wat deur die sel gegenereer word, te versamel. Tradisionele elektrodes gebruik meestal silwerpasta (wat goeie geleidingsvermoë het, maar uiters duur is). Die koper-uitgebreide gaas (met geleidingsvermoë naby dié van silwer en 'n koste van slegs ongeveer 1/50 van dié van silwer) kan die oppervlak van die sel deur 'n "roosterstruktuur" bedek om 'n doeltreffende stroomversamelingsnetwerk te vorm. Die roostergapings van die kopergaas laat lig normaal binnedring (sonder om die ligontvangsarea van die sel te blokkeer), en terselfdertyd kan die roosterlyne die stroom wat in verskillende dele van die sel versprei is, vinnig versamel, wat die "serieweerstandsverlies" tydens stroomoordrag verminder en die algehele kragopwekkingsdoeltreffendheid van die fotovoltaïese module verbeter.

2.1.2 Aanpassing aan die vervormingsvereistes van buigsame fotovoltaïese modules

Buigsame fotovoltaïese panele (soos dié wat in geboë dakke en draagbare toerusting gebruik word) moet buigbare eienskappe hê. Tradisionele silwerpasta-elektrodes (wat bros is en maklik breek wanneer hulle gebuig word) kan nie aangepas word nie. Die kopergaas het egter goeie buigsaamheid en rekbaarheid, wat sinchronies met die buigsame sel kan buig. Na buiging behou dit steeds stabiele geleidingsvermoë, wat kragopwekkingsmislukkings wat deur elektrodebreuk veroorsaak word, vermy.

2.2 Verbetering van die strukturele duursaamheid van fotovoltaïese modules

2.2.1 Weerstand teen omgewingskorrosie en meganiese skade

Fotovoltaïese modules word vir 'n lang tyd aan die buitelug blootgestel (blootgestel aan wind, reën, hoë temperatuur en hoë humiditeit). Tradisionele silwerpasta-elektrodes word maklik deur waterdamp en sout (in kusgebiede) gekorrodeer, wat lei tot 'n afname in geleidingsvermoë. Die kopergaas kan sy korrosieweerstand verder verbeter deur oppervlakbedekking (soos tinbedekking en nikkelbedekking). Terselfdertyd kan die gaasstruktuur van die kopergaas die spanning van eksterne meganiese impakte (soos hael- en sandimpak) versprei, wat verhoed dat die sel breek as gevolg van oormatige plaaslike spanning en die lewensduur van die fotovoltaïese module verleng.

2.2.2 Hulp met hitteverspreiding en vermindering van temperatuurverlies

Fotovoltaïese modules genereer hitte as gevolg van ligabsorpsie tydens werking. Oormatige hoë temperature sal lei tot "temperatuurkoëffisiëntverlies" (die kragopwekkingsdoeltreffendheid van kristallyne silikonselle neem af met ongeveer 0.4% - 0.5% vir elke 1 ℃ toename in temperatuur). Koper het uitstekende termiese geleidingsvermoë (met 'n termiese geleidingsvermoë van 401W/(m²).・K), baie hoër as dié van silwerpasta). Die koper-uitgebreide gaas kan as 'n "hitte-afvoerkanaal" gebruik word om die hitte wat deur die sel gegenereer word, vinnig na die oppervlak van die module te gelei, en hitte deur lugkonveksie te versprei, wat die bedryfstemperatuur van die module verlaag en die doeltreffendheidsverlies wat deur temperatuurverlies veroorsaak word, verminder.

3. Kernredes vir die keuse van "Kopermateriaal" vir koperuitgebreide gaas: Aanpassing aan die prestasievereistes van kragopwekkingslemme

Kragopwekkingslemme het streng werkverrigtingsvereistes vir koper-uitgebreide gaas, en die inherente eienskappe van koper voldoen perfek aan hierdie vereistes. Die spesifieke voordele word in die volgende tabel getoon:

Ten slotte, die koper-uitgebreide gaas in kragopwekkingslemme is nie 'n "universele komponent" nie, maar speel 'n geteikende rol volgens die tipe toerusting (windkrag/fotovoltaïes). In windturbinelemme fokus dit op "weerligbeskerming + gesondheidsmonitering" om die veilige werking van die toerusting te verseker; in fotovoltaïese modules fokus dit op "hoë-doeltreffendheid geleidingsvermoë + strukturele duursaamheid" om kragopwekkingsdoeltreffendheid en lewensduur te verbeter. Die kern van sy funksies draai om die drie kerndoelwitte van "die versekering van die veiligheid, stabiliteit en hoë doeltreffendheid van kragopwekkingstoerusting", en die eienskappe van kopermateriaal is die sleutelondersteuning vir die verwesenliking van hierdie funksies.