Rôl Rhwyll Ehangedig Copr mewn Llafnau Cynhyrchu Pŵer

Mae rhwyll ehangedig copr a ddefnyddir mewn llafnau cynhyrchu pŵer (fel arfer yn cyfeirio at lafnau tyrbin gwynt neu strwythurau tebyg i lafnau mewn modiwlau ffotofoltäig solar) yn chwarae rhan graidd wrth sicrhau dargludedd trydanol, gwella sefydlogrwydd strwythurol, ac optimeiddio effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer. Mae angen dadansoddi ei swyddogaethau'n fanwl yn seiliedig ar y math o offer cynhyrchu pŵer (ynni gwynt/ffotofoltäig). Dyma ddehongliad penodol i'r senario:

1. Llafnau Tyrbin Gwynt: Rolau Craidd Rhwyll Ehangedig Copr – Amddiffyniad rhag Mellt a Monitro Strwythurol

Mae llafnau tyrbinau gwynt (wedi'u gwneud yn bennaf o ddeunyddiau cyfansawdd ffibr gwydr/ffibr carbon, gyda hyd o hyd o ddegau o fetrau) yn gydrannau sy'n dueddol o gael eu taro gan fellt ar uchderau uchel. Yn y senario hwn, mae rhwyll ehangedig copr yn bennaf yn cyflawni'r ddwy swyddogaeth o "amddiffyniad rhag mellt" a "monitro iechyd". Mae'r rolau penodol wedi'u rhannu fel a ganlyn:

1.1 Amddiffyniad rhag Taro Mellt: Adeiladu “Llwybr Dargludol” Y Tu Mewn i’r Llafn i Osgoi Difrod Mellt

1.1.1 Disodli'r Amddiffyniad Lleol ar gyfer Gwialen Mellt Metel Traddodiadol

Mae amddiffyniad mellt traddodiadol y llafn yn dibynnu ar yr atalydd mellt metel ar flaen y llafn. Fodd bynnag, mae prif gorff y llafn wedi'i wneud o ddeunyddiau cyfansawdd inswleiddio. Pan fydd mellt yn taro, mae'n debygol y bydd y cerrynt yn ffurfio "foltedd cam" y tu mewn, a all chwalu strwythur y llafn neu losgi'r gylched fewnol. Gall y rhwyll ehangedig copr (fel arfer rhwyll wehyddu copr mân, ynghlwm wrth wal fewnol y llafn neu wedi'i hymgorffori yn yr haen deunydd cyfansawdd) ffurfio rhwydwaith dargludol parhaus y tu mewn i'r llafn. Mae'n dargludo'r cerrynt mellt a dderbynnir gan atalydd blaen y llafn yn gyfartal i'r system seilio wrth wreiddyn y llafn, gan osgoi crynodiad cerrynt a all chwalu'r llafn. Ar yr un pryd, mae'n amddiffyn synwyryddion mewnol (megis synwyryddion straen a synwyryddion tymheredd) rhag difrod mellt.

1.1.2 Lleihau'r Risg o Wreichion a Achosir gan Fellt

Mae gan gopr ddargludedd trydanol rhagorol (gyda gwrthedd o ddim ond 1.72 × 10⁻⁸Ω・m, llawer is na alwminiwm a haearn). Gall ddargludo cerrynt mellt yn gyflym, lleihau gwreichion tymheredd uchel a gynhyrchir gan y cerrynt sy'n aros y tu mewn i'r llafn, osgoi tanio deunyddiau cyfansawdd y llafn (mae rhai deunyddiau cyfansawdd sy'n seiliedig ar resin yn fflamadwy), a lleihau'r perygl diogelwch o losgi'r llafn.

1.2 Monitro Iechyd Strwythurol: Gwasanaethu fel “Electrod Synhwyro” neu “Gludwr Trosglwyddo Signalau”

1.2.1 Cynorthwyo i Drosglwyddo Signalau Synwyryddion Mewnol

Mae angen i lafnau tyrbin gwynt modern fonitro eu hanffurfiad, dirgryniad, tymheredd, a pharamedrau eraill eu hunain mewn amser real i benderfynu a oes craciau a difrod blinder. Mae nifer fawr o ficro-synwyryddion wedi'u mewnblannu y tu mewn i'r llafnau. Gellir defnyddio'r rhwyll estynedig copr fel "llinell drosglwyddo signal" y synwyryddion. Mae nodwedd gwrthiant isel y rhwyll copr yn lleihau gwanhad signalau monitro yn ystod trosglwyddo pellter hir, gan sicrhau y gall y system fonitro wrth wreiddyn y llafn dderbyn data iechyd blaen y llafn a chorff y llafn yn gywir. Ar yr un pryd, gall strwythur rhwyll y rhwyll copr ffurfio "rhwydwaith monitro dosbarthedig" gyda'r synwyryddion, gan orchuddio ardal gyfan y llafn ac osgoi monitro mannau dall.

1.2.2 Gwella Gallu Gwrthstatig Deunyddiau Cyfansawdd

Pan fydd y llafn yn cylchdroi ar gyflymder uchel, mae'n rhwbio yn erbyn yr awyr i gynhyrchu trydan statig. Os bydd gormod o drydan statig yn cronni, gall ymyrryd â signalau synhwyrydd mewnol neu chwalu cydrannau electronig. Gall priodwedd ddargludol y rhwyll ehangedig copr ddargludo trydan statig i'r system seilio mewn amser real, gan gynnal y cydbwysedd electrostatig y tu mewn i'r llafn a sicrhau gweithrediad sefydlog y system fonitro a'r gylched reoli.

2. Modiwlau Ffotofoltäig Solar (Strwythurau tebyg i Llafnau): Rolau Craidd Rhwyll Ehangedig Copr – Dargludedd ac Optimeiddio Effeithlonrwydd Cynhyrchu Pŵer

Mewn rhai offer ffotofoltäig solar (megis paneli ffotofoltäig hyblyg ac unedau cynhyrchu pŵer “tebyg i lafnau” teils ffotofoltäig), defnyddir rhwyll ehangedig copr yn bennaf i ddisodli neu gynorthwyo electrodau past arian traddodiadol, gan wella effeithlonrwydd dargludedd a gwydnwch strwythurol. Y rolau penodol yw'r canlynol:

2.1 Gwella Effeithlonrwydd Casglu a Throsglwyddo Cerrynt

2.1.1 “Datrysiad Dargludol Cost Isel” yn Disodli Past Arian Traddodiadol

Craidd modiwlau ffotofoltäig yw'r gell silicon crisialog. Mae angen electrodau i gasglu'r cerrynt ffotogynhyrchiedig a gynhyrchir gan y gell. Mae electrodau traddodiadol yn defnyddio past arian yn bennaf (sydd â dargludedd da ond sy'n hynod o ddrud). Gall y rhwyll ehangedig copr (gyda dargludedd yn agos at ddargludedd arian a chost o tua 1/50 o gost arian yn unig) orchuddio wyneb y gell trwy "strwythur grid" i ffurfio rhwydwaith casglu cerrynt effeithlon. Mae bylchau grid y rhwyll copr yn caniatáu i olau dreiddio'n normal (heb rwystro ardal derbyn golau'r gell), ac ar yr un pryd, gall y llinellau grid gasglu'r cerrynt sydd wedi'i wasgaru mewn gwahanol rannau o'r gell yn gyflym, gan leihau'r "golled gwrthiant cyfres" yn ystod trosglwyddo cerrynt a gwella effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer cyffredinol y modiwl ffotofoltäig.

2.1.2 Addasu i Ofynion Anffurfiad Modiwlau Ffotofoltäig Hyblyg

Mae angen i baneli ffotofoltäig hyblyg (fel y rhai a ddefnyddir mewn toeau crwm ac offer cludadwy) fod â nodweddion plygadwy. Ni ellir addasu electrodau past arian traddodiadol (sy'n frau ac yn hawdd eu torri wrth eu plygu). Fodd bynnag, mae gan y rhwyll copr hyblygrwydd a hydwythedd da, a all blygu'n gydamserol â'r gell hyblyg. Ar ôl plygu, mae'n dal i gynnal dargludedd sefydlog, gan osgoi methiant cynhyrchu pŵer a achosir gan dorri electrod.

2.2 Gwella Gwydnwch Strwythurol Modiwlau Ffotofoltäig

2.2.1 Gwrthsefyll Cyrydiad Amgylcheddol a Difrod Mecanyddol

Mae modiwlau ffotofoltäig yn agored i'r awyr agored am amser hir (yn agored i wynt, glaw, tymheredd uchel, a lleithder uchel). Mae electrodau past arian traddodiadol yn hawdd eu cyrydu gan anwedd dŵr a halen (mewn ardaloedd arfordirol), gan arwain at ostyngiad mewn dargludedd. Gall y rhwyll copr wella ei gwrthiant cyrydiad ymhellach trwy blatio arwyneb (megis platio tun a phlatio nicel). Ar yr un pryd, gall strwythur rhwyll y rhwyll copr wasgaru straen effeithiau mecanyddol allanol (megis effaith cenllysg a thywod), gan osgoi'r gell rhag torri oherwydd straen lleol gormodol ac ymestyn oes gwasanaeth y modiwl ffotofoltäig.

2.2.2 Cynorthwyo i Wasgaru Gwres a Lleihau Colli Tymheredd

Mae modiwlau ffotofoltäig yn cynhyrchu gwres oherwydd amsugno golau yn ystod gweithrediad. Bydd tymereddau rhy uchel yn arwain at “golled cyfernod tymheredd” (mae effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer celloedd silicon crisialog yn gostwng tua 0.4% – 0.5% am bob cynnydd o 1℃ mewn tymheredd). Mae gan gopr ddargludedd thermol rhagorol (gyda dargludedd thermol o 401W/(m・K), llawer yn uwch na phast arian). Gellir defnyddio'r rhwyll ehangedig copr fel "sianel afradu gwres" i ddargludo'r gwres a gynhyrchir gan y gell yn gyflym i wyneb y modiwl, a gwasgaru gwres trwy ddarfudiad aer, gan leihau tymheredd gweithredu'r modiwl a lleihau'r golled effeithlonrwydd a achosir gan golled tymheredd.

3. Rhesymau Craidd dros Ddewis “Deunydd Copr” ar gyfer Rhwyll Ehangedig Copr: Addasu i Ofynion Perfformiad Llafnau Cynhyrchu Pŵer

Mae gan lafnau cynhyrchu pŵer ofynion perfformiad llym ar gyfer rhwyll ehangedig copr, ac mae nodweddion cynhenid ​​copr yn bodloni'r gofynion hyn yn berffaith. Dangosir y manteision penodol yn y tabl canlynol:

I gloi, nid yw'r rhwyll ehangedig copr mewn llafnau cynhyrchu pŵer yn "gydran gyffredinol", ond mae'n chwarae rôl dargedig yn ôl y math o offer (pŵer gwynt/ffotofoltäig). Mewn llafnau tyrbin gwynt, mae'n canolbwyntio ar "amddiffyniad rhag mellt + monitro iechyd" i sicrhau gweithrediad diogel yr offer; mewn modiwlau ffotofoltäig, mae'n canolbwyntio ar "ddargludedd effeithlonrwydd uchel + gwydnwch strwythurol" i wella effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer a bywyd gwasanaeth. Mae hanfod ei swyddogaethau yn troi o amgylch y tair nod craidd o "sicrhau diogelwch, sefydlogrwydd ac effeithlonrwydd uchel offer cynhyrchu pŵer", a nodweddion deunydd copr yw'r gefnogaeth allweddol ar gyfer gwireddu'r swyddogaethau hyn.