Ang Papel ng Copper Expanded Mesh sa Power Generation Blades

Ang copper expanded mesh na ginagamit sa mga blades ng power generation (karaniwang tumutukoy sa wind turbine blades o blade-like structures sa solar photovoltaic modules) ay gumaganap ng pangunahing papel sa pagtiyak ng electrical conductivity, pagpapahusay ng structural stability, at pag-optimize ng power generation efficiency. Ang mga function nito ay kailangang masuri nang detalyado batay sa uri ng power generation equipment (wind power/photovoltaic). Ang sumusunod ay isang interpretasyong partikular sa senaryo:

1. Wind Turbine Blades: Mga Pangunahing Tungkulin ng Copper Expanded Mesh – Proteksyon ng Kidlat at Pagsubaybay sa Structural

Ang mga wind turbine blades (karamihan ay gawa sa glass fiber/carbon fiber composite material, na may haba na hanggang sampu-sampung metro) ay mga bahaging madaling tumama sa kidlat sa matataas na lugar. Sa sitwasyong ito, ang copper expanded mesh ay pangunahing nagsasagawa ng dalawahang pag-andar ng "proteksyon sa kidlat" at "pagsubaybay sa kalusugan". Ang mga partikular na tungkulin ay pinaghiwa-hiwalay tulad ng sumusunod:

1.1 Proteksyon sa Kidlat: Pagbuo ng "Conductive Path" sa loob ng Blade upang Iwasan ang Pinsala ng Kidlat

1.1.1 Pagpapalit sa Lokal na Proteksyon ng Tradisyonal na Metal Lightning Rods

Ang tradisyunal na blade lightning protection ay umaasa sa metal lightning arrester sa dulo ng blade. Gayunpaman, ang pangunahing katawan ng talim ay gawa sa mga insulating composite na materyales. Kapag naganap ang isang kidlat, ang kasalukuyang ay malamang na bumuo ng isang "step boltahe" sa loob, na maaaring masira ang istraktura ng talim o masunog ang panloob na circuit. Ang copper expanded mesh (karaniwan ay isang fine copper woven mesh, na nakakabit sa panloob na dingding ng blade o naka-embed sa composite material layer) ay maaaring bumuo ng tuluy-tuloy na conductive network sa loob ng blade. Ito ay pantay na nagsasagawa ng kidlat na kasalukuyang natanggap ng blade tip arrester sa grounding system sa ugat ng blade, na iniiwasan ang kasalukuyang konsentrasyon na maaaring masira ang blade. Kasabay nito, pinoprotektahan nito ang mga panloob na sensor (tulad ng mga strain sensor at temperature sensor) mula sa pinsala sa kidlat.

1.1.2 Pagbabawas sa Panganib ng Mga Kidlat na Dahil sa Kidlat

Ang tanso ay may mahusay na electrical conductivity (na may resistivity na 1.72×10⁻⁸Ω lamang・m, mas mababa kaysa sa aluminyo at bakal). Maaari itong mabilis na magsagawa ng kidlat, bawasan ang mataas na temperatura na mga spark na nalilikha ng kasalukuyang nananatili sa loob ng talim, maiwasan ang pag-apoy ng mga pinagsama-samang materyales ng talim (ang ilang mga materyales sa composite na nakabase sa resin ay nasusunog), at bawasan ang panganib sa kaligtasan ng pagkasunog ng talim.

1.2 Structural Health Monitoring: Nagsisilbi bilang "Sensing Electrode" o "Signal Transmission Carrier"

1.2.1 Pagtulong sa Signal Transmission ng Mga Built-in na Sensor

Ang mga modernong wind turbine blades ay kailangang subaybayan ang kanilang sariling pagpapapangit, panginginig ng boses, temperatura, at iba pang mga parameter sa real time upang matukoy kung may mga bitak at pinsala sa pagkapagod. Ang isang malaking bilang ng mga micro-sensor ay itinanim sa loob ng mga blades. Ang copper expanded mesh ay maaaring gamitin bilang "signal transmission line" ng mga sensor. Ang mababang-resistance na katangian ng copper mesh ay binabawasan ang pagpapahina ng mga signal ng pagsubaybay sa panahon ng long-distance transmission, tinitiyak na ang sistema ng pagsubaybay sa ugat ng blade ay maaaring tumpak na makatanggap ng data ng kalusugan ng dulo ng talim at katawan ng talim. Kasabay nito, ang mesh na istraktura ng tansong mesh ay maaaring bumuo ng isang "ibinahagi na network ng pagsubaybay" na may mga sensor, na sumasakop sa buong lugar ng talim at iniiwasan ang pagsubaybay sa mga blind spot.

1.2.2 Pagpapahusay sa Antistatic na Kakayahang ng Composite Materials

Kapag ang talim ay umiikot nang napakabilis, ito ay kumakas sa hangin upang makabuo ng static na kuryente. Kung masyadong maraming static na kuryente ang naipon, maaari itong makagambala sa mga internal sensor signal o masira ang mga electronic na bahagi. Ang conductive property ng copper expanded mesh ay maaaring magsagawa ng static na kuryente sa grounding system sa real time, na pinapanatili ang electrostatic balance sa loob ng blade at tinitiyak ang stable na operasyon ng monitoring system at control circuit.

2. Mga Solar Photovoltaic Module (Blade-like Structures): Mga Pangunahing Tungkulin ng Copper Expanded Mesh – Conductivity at Optimization ng Power Generation Efficiency

Sa ilang kagamitan sa solar photovoltaic (gaya ng mga flexible photovoltaic panel at "parang-blade" na mga unit ng power generation ng mga photovoltaic tile), ang copper expanded mesh ay pangunahing ginagamit upang palitan o tulungan ang mga tradisyonal na silver paste na mga electrodes, pagpapabuti ng conductivity efficiency at structural durability. Ang mga tiyak na tungkulin ay ang mga sumusunod:

2.1 Pagpapabuti ng Kasalukuyang Koleksyon at Kahusayan sa Pagpapadala

2.1.1 Isang “Low-Cost Conductive Solution” na Pinapalitan ang Tradisyonal na Silver Paste

Ang core ng photovoltaic modules ay ang crystalline silicon cell. Ang mga electrodes ay kinakailangan upang kolektahin ang photogenerated na kasalukuyang nabuo ng cell. Ang mga tradisyonal na electrodes ay kadalasang gumagamit ng silver paste (na may magandang conductivity ngunit napakamahal). Ang copper expanded mesh (na may conductivity na malapit sa pilak at nagkakahalaga lamang ng halos 1/50 ng pilak) ay maaaring masakop ang ibabaw ng cell sa pamamagitan ng isang "grid structure" upang bumuo ng isang mahusay na kasalukuyang koleksyon ng network. Ang grid gaps ng copper mesh ay nagbibigay-daan sa normal na pagtagos ng liwanag (nang hindi hinaharangan ang light-receiving area ng cell), at sa parehong oras, mabilis na makokolekta ng mga linya ng grid ang kasalukuyang nakakalat sa iba't ibang bahagi ng cell, na binabawasan ang "series resistance loss" sa kasalukuyang transmission at pagpapabuti ng pangkalahatang kahusayan sa pagbuo ng kuryente ng photovoltaic module.

2.1.2 Pag-angkop sa Mga Kinakailangan sa Deformation ng Flexible Photovoltaic Module

Ang mga nababaluktot na photovoltaic panel (tulad ng mga ginagamit sa mga curved roof at portable na kagamitan) ay kailangang may mga katangiang nababaluktot. Ang mga tradisyonal na silver paste na mga electrodes (na malutong at madaling masira kapag baluktot) ay hindi maaaring iakma. Gayunpaman, ang tansong mesh ay may magandang flexibility at ductility, na maaaring yumuko nang sabay-sabay sa flexible cell. Pagkatapos ng baluktot, ito ay nagpapanatili pa rin ng matatag na kondaktibiti, pag-iwas sa power generation failure na dulot ng pagkasira ng elektrod.

2.2 Pagpapahusay sa Structural Durability ng Photovoltaic Modules

2.2.1 Paglaban sa Kaagnasan sa Kapaligiran at Pagkasira ng Mekanikal

Ang mga photovoltaic module ay nakalantad sa labas sa loob ng mahabang panahon (nakalantad sa hangin, ulan, mataas na temperatura, at mataas na kahalumigmigan). Ang mga tradisyonal na silver paste na mga electrodes ay madaling masira ng singaw ng tubig at asin (sa mga lugar sa baybayin), na nagreresulta sa pagbaba ng conductivity. Ang tansong mesh ay maaaring higit pang mapabuti ang kaagnasan nito sa pamamagitan ng surface plating (tulad ng tin plating at nickel plating). Kasabay nito, ang mesh na istraktura ng tansong mesh ay maaaring magpakalat ng stress ng mga panlabas na mekanikal na epekto (tulad ng yelo at buhangin na epekto), pag-iwas sa cell mula sa pagsira dahil sa labis na lokal na stress at pagpapahaba ng buhay ng serbisyo ng photovoltaic module.

2.2.2 Pagtulong sa Pag-aalis ng init at Pagbabawas ng Pagkawala ng Temperatura

Ang mga photovoltaic module ay bumubuo ng init dahil sa pagsipsip ng liwanag sa panahon ng operasyon. Ang sobrang mataas na temperatura ay hahantong sa "pagkawala ng koepisyent ng temperatura" (ang kahusayan sa pagbuo ng kuryente ng mga crystalline na silicon na selula ay bumababa ng humigit-kumulang 0.4% - 0.5% para sa bawat 1 ℃ na pagtaas ng temperatura). Ang tanso ay may mahusay na thermal conductivity (na may thermal conductivity na 401W/(m・K), mas mataas kaysa sa silver paste). Ang copper expanded mesh ay maaaring gamitin bilang isang "heat dissipation channel" upang mabilis na maisagawa ang init na nabuo ng cell sa ibabaw ng module, at mawala ang init sa pamamagitan ng air convection, binabawasan ang operating temperature ng module at bawasan ang pagkawala ng kahusayan na dulot ng pagkawala ng temperatura.

3. Mga Pangunahing Dahilan sa Pagpili ng "Materyal na Copper" para sa Copper Expanded Mesh: Pag-angkop sa Mga Kinakailangan sa Pagganap ng Power Generation Blades

Ang mga blades ng power generation ay may mahigpit na mga kinakailangan sa pagganap para sa pinalawak na mesh ng tanso, at ang mga likas na katangian ng tanso ay perpektong nakakatugon sa mga kinakailangang ito. Ang mga tiyak na pakinabang ay ipinapakita sa sumusunod na talahanayan:

Sa konklusyon, ang copper expanded mesh sa mga blades ng power generation ay hindi isang "unibersal na bahagi", ngunit gumaganap ng isang naka-target na papel ayon sa uri ng kagamitan (wind power/photovoltaic). Sa wind turbine blades, nakatutok ito sa "proteksyon sa kidlat + pagsubaybay sa kalusugan" upang matiyak ang ligtas na operasyon ng kagamitan; sa mga photovoltaic module, nakatutok ito sa "high-efficiency conductivity + structural durability" upang mapabuti ang kahusayan sa pagbuo ng kuryente at buhay ng serbisyo. Ang kakanyahan ng mga pag-andar nito ay umiikot sa tatlong pangunahing layunin ng "pagtiyak sa kaligtasan, katatagan, at mataas na kahusayan ng mga kagamitan sa pagbuo ng kuryente", at ang mga katangian ng materyal na tanso ay ang pangunahing suporta para sa pagsasakatuparan ng mga function na ito.