বিদ্যুৎ উৎপাদনের ব্লেডে তামার প্রসারিত জালের ভূমিকা

বিদ্যুৎ উৎপাদনের ব্লেডে ব্যবহৃত তামার সম্প্রসারিত জাল (সাধারণত সৌর ফটোভোলটাইক মডিউলে বায়ু টারবাইন ব্লেড বা ব্লেডের মতো কাঠামোর কথা উল্লেখ করা হয়) বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা নিশ্চিত করতে, কাঠামোগত স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি করতে এবং বিদ্যুৎ উৎপাদনের দক্ষতা সর্বোত্তম করতে মূল ভূমিকা পালন করে। বিদ্যুৎ উৎপাদনের সরঞ্জামের ধরণের (বায়ু শক্তি/ফটোভোলটাইক) উপর ভিত্তি করে এর কার্যকারিতা বিশদভাবে বিশ্লেষণ করা প্রয়োজন। নিম্নলিখিতটি একটি দৃশ্যকল্প-নির্দিষ্ট ব্যাখ্যা:

১. উইন্ড টারবাইন ব্লেড: তামার সম্প্রসারিত জালের মূল ভূমিকা - বজ্রপাত সুরক্ষা এবং কাঠামোগত পর্যবেক্ষণ

উইন্ড টারবাইন ব্লেড (বেশিরভাগই কাচের ফাইবার/কার্বন ফাইবার কম্পোজিট উপকরণ দিয়ে তৈরি, যার দৈর্ঘ্য দশ মিটার পর্যন্ত) উচ্চ উচ্চতায় বজ্রপাতের ঝুঁকিপূর্ণ উপাদান। এই পরিস্থিতিতে, তামার প্রসারিত জাল মূলত "বজ্রপাত সুরক্ষা" এবং "স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণ" এই দ্বৈত কাজগুলি সম্পাদন করে। নির্দিষ্ট ভূমিকাগুলি নিম্নরূপে বিভক্ত করা হয়েছে:

১.১ বজ্রপাত থেকে সুরক্ষা: বজ্রপাতের ক্ষতি এড়াতে ব্লেডের ভিতরে একটি "পরিবাহী পথ" তৈরি করা

১.১.১ ঐতিহ্যবাহী ধাতব বজ্রপাতের রডের স্থানীয় সুরক্ষা প্রতিস্থাপন

ঐতিহ্যবাহী ব্লেড বজ্রপাত সুরক্ষা ব্লেডের ডগায় থাকা ধাতব বজ্রপাত আটকানোর যন্ত্রের উপর নির্ভর করে। তবে, ব্লেডের মূল অংশটি অন্তরক যৌগিক পদার্থ দিয়ে তৈরি। যখন বজ্রপাত ঘটে, তখন কারেন্ট ভিতরে একটি "স্টেপ ভোল্টেজ" তৈরি করার সম্ভাবনা থাকে, যা ব্লেডের কাঠামো ভেঙে ফেলতে পারে বা অভ্যন্তরীণ সার্কিট পুড়িয়ে দিতে পারে। তামার প্রসারিত জাল (সাধারণত একটি সূক্ষ্ম তামার বোনা জাল, যা ব্লেডের অভ্যন্তরীণ প্রাচীরের সাথে সংযুক্ত থাকে বা যৌগিক পদার্থের স্তরে এম্বেড করা থাকে) ব্লেডের ভিতরে একটি অবিচ্ছিন্ন পরিবাহী নেটওয়ার্ক তৈরি করতে পারে। এটি ব্লেড টিপ অ্যারেস্টার দ্বারা প্রাপ্ত বজ্রপাতকে ব্লেডের গোড়ায় অবস্থিত গ্রাউন্ডিং সিস্টেমে সমানভাবে পরিচালনা করে, ব্লেড ভেঙে ফেলতে পারে এমন কারেন্টের ঘনত্ব এড়ায়। একই সাথে, এটি অভ্যন্তরীণ সেন্সরগুলিকে (যেমন স্ট্রেন সেন্সর এবং তাপমাত্রা সেন্সর) বজ্রপাতের ক্ষতি থেকে রক্ষা করে।

১.১.২ বজ্রপাতজনিত স্ফুলিঙ্গের ঝুঁকি হ্রাস করা

তামার চমৎকার বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা রয়েছে (এর প্রতিরোধ ক্ষমতা মাত্র 1.72×10⁻⁸Ω)・মি., অ্যালুমিনিয়াম এবং লোহার তুলনায় অনেক কম)। এটি দ্রুত বজ্রপাত পরিচালনা করতে পারে, ব্লেডের ভিতরে থাকা কারেন্টের ফলে উৎপন্ন উচ্চ-তাপমাত্রার স্ফুলিঙ্গ কমাতে পারে, ব্লেডের যৌগিক পদার্থের প্রজ্বলন এড়াতে পারে (কিছু রজন-ভিত্তিক যৌগিক পদার্থ দাহ্য), এবং ব্লেড পোড়ানোর নিরাপত্তা ঝুঁকি কমাতে পারে।

১.২ কাঠামোগত স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণ: "সেন্সিং ইলেক্ট্রোড" বা "সিগন্যাল ট্রান্সমিশন ক্যারিয়ার" হিসেবে কাজ করা

১.২.১ অন্তর্নির্মিত সেন্সরের সংকেত প্রেরণে সহায়তা করা

আধুনিক উইন্ড টারবাইন ব্লেডগুলিকে ফাটল এবং ক্লান্তিজনিত ক্ষতি আছে কিনা তা নির্ধারণ করার জন্য রিয়েল টাইমে তাদের নিজস্ব বিকৃতি, কম্পন, তাপমাত্রা এবং অন্যান্য পরামিতিগুলি পর্যবেক্ষণ করতে হবে। ব্লেডের ভিতরে প্রচুর পরিমাণে মাইক্রো-সেন্সর স্থাপন করা হয়। সেন্সরগুলির "সিগন্যাল ট্রান্সমিশন লাইন" হিসাবে তামার প্রসারিত জাল ব্যবহার করা যেতে পারে। তামার জালের কম-প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্য দীর্ঘ-দূরত্বের ট্রান্সমিশনের সময় পর্যবেক্ষণ সংকেতের ক্ষয় হ্রাস করে, নিশ্চিত করে যে ব্লেডের মূলে থাকা পর্যবেক্ষণ ব্যবস্থা ব্লেডের ডগা এবং ব্লেড বডির স্বাস্থ্য তথ্য সঠিকভাবে গ্রহণ করতে পারে। একই সময়ে, তামার জালের জালের কাঠামো সেন্সরগুলির সাথে একটি "বিতরণকৃত পর্যবেক্ষণ নেটওয়ার্ক" তৈরি করতে পারে, যা ব্লেডের পুরো এলাকা জুড়ে এবং অন্ধ দাগ পর্যবেক্ষণ এড়াতে পারে।

১.২.২ যৌগিক পদার্থের অ্যান্টিস্ট্যাটিক ক্ষমতা বৃদ্ধি করা

যখন ব্লেডটি উচ্চ গতিতে ঘোরে, তখন এটি বাতাসের সাথে ঘষে স্থির বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে। যদি খুব বেশি স্থির বিদ্যুৎ জমা হয়, তাহলে এটি অভ্যন্তরীণ সেন্সর সংকেতগুলিতে হস্তক্ষেপ করতে পারে বা ইলেকট্রনিক উপাদানগুলিকে ভেঙে ফেলতে পারে। তামার প্রসারিত জালের পরিবাহী বৈশিষ্ট্য বাস্তব সময়ে গ্রাউন্ডিং সিস্টেমে স্থির বিদ্যুৎ সঞ্চালন করতে পারে, ব্লেডের ভিতরে ইলেকট্রস্ট্যাটিক ভারসাম্য বজায় রাখতে পারে এবং পর্যবেক্ষণ ব্যবস্থা এবং নিয়ন্ত্রণ সার্কিটের স্থিতিশীল কার্যকারিতা নিশ্চিত করতে পারে।

2. সৌর ফোটোভোলটাইক মডিউল (ব্লেড-সদৃশ কাঠামো): তামার প্রসারিত জালের মূল ভূমিকা - বিদ্যুৎ উৎপাদন দক্ষতার পরিবাহিতা এবং অপ্টিমাইজেশন

কিছু সৌর ফটোভোলটাইক সরঞ্জামে (যেমন নমনীয় ফটোভোলটাইক প্যানেল এবং ফটোভোলটাইক টাইলসের "ব্লেড-সদৃশ" বিদ্যুৎ উৎপাদন ইউনিট), তামার প্রসারিত জাল প্রধানত ঐতিহ্যবাহী রূপালী পেস্ট ইলেকট্রোড প্রতিস্থাপন বা সহায়তা করার জন্য ব্যবহৃত হয়, যা পরিবাহিতা দক্ষতা এবং কাঠামোগত স্থায়িত্ব উন্নত করে। নির্দিষ্ট ভূমিকা নিম্নরূপ:

২.১ বর্তমান সংগ্রহ এবং সঞ্চালন দক্ষতা উন্নত করা

২.১.১ ঐতিহ্যবাহী রূপালী পেস্ট প্রতিস্থাপনের জন্য একটি "কম খরচের পরিবাহী সমাধান"

ফটোভোলটাইক মডিউলের মূল হল স্ফটিক সিলিকন কোষ। কোষ দ্বারা উৎপন্ন আলোক-উত্পন্ন কারেন্ট সংগ্রহ করার জন্য ইলেকট্রোডের প্রয়োজন হয়। ঐতিহ্যবাহী ইলেকট্রোডগুলি বেশিরভাগ ক্ষেত্রে রূপালী পেস্ট ব্যবহার করে (যার পরিবাহিতা ভালো কিন্তু অত্যন্ত ব্যয়বহুল)। তামার প্রসারিত জাল (রূপালীর পরিবাহিতা কাছাকাছি এবং রূপালীর মাত্র 1/50 খরচ) একটি দক্ষ কারেন্ট সংগ্রহ নেটওয়ার্ক তৈরি করতে একটি "গ্রিড কাঠামো" এর মাধ্যমে কোষের পৃষ্ঠকে ঢেকে দিতে পারে। তামার জালের গ্রিড ফাঁকগুলি আলোকে স্বাভাবিকভাবে প্রবেশ করতে দেয় (কোষের আলো গ্রহণকারী এলাকাকে ব্লক না করে), এবং একই সময়ে, গ্রিড লাইনগুলি কোষের বিভিন্ন অংশে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা কারেন্ট দ্রুত সংগ্রহ করতে পারে, কারেন্ট ট্রান্সমিশনের সময় "সিরিজ প্রতিরোধের ক্ষতি" হ্রাস করে এবং ফটোভোলটাইক মডিউলের সামগ্রিক বিদ্যুৎ উৎপাদন দক্ষতা উন্নত করে।

২.১.২ নমনীয় ফটোভোলটাইক মডিউলের বিকৃতির প্রয়োজনীয়তার সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া

নমনীয় ফটোভোলটাইক প্যানেলগুলিতে (যেমন বাঁকা ছাদ এবং পোর্টেবল সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত) বাঁকানো বৈশিষ্ট্য থাকা প্রয়োজন। ঐতিহ্যবাহী রূপালী পেস্ট ইলেকট্রোডগুলি (যা ভঙ্গুর এবং বাঁকানোর সময় ভাঙা সহজ) অভিযোজিত করা যায় না। তবে, তামার জালের ভাল নমনীয়তা এবং নমনীয়তা রয়েছে, যা নমনীয় কোষের সাথে সমলয়ভাবে বাঁকতে পারে। বাঁকানোর পরেও, এটি স্থিতিশীল পরিবাহিতা বজায় রাখে, ইলেকট্রোড ভাঙার কারণে বিদ্যুৎ উৎপাদনের ব্যর্থতা এড়ায়।

২.২ ফটোভোলটাইক মডিউলের কাঠামোগত স্থায়িত্ব বৃদ্ধি করা

২.২.১ পরিবেশগত ক্ষয় এবং যান্ত্রিক ক্ষতি প্রতিরোধ করা

ফটোভোল্টাইক মডিউলগুলি দীর্ঘ সময় ধরে বাইরের পরিবেশে (বাতাস, বৃষ্টি, উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ আর্দ্রতার সংস্পর্শে) থাকে। ঐতিহ্যবাহী রূপালী পেস্ট ইলেকট্রোডগুলি জলীয় বাষ্প এবং লবণ দ্বারা সহজেই ক্ষয়প্রাপ্ত হয় (উপকূলীয় অঞ্চলে), যার ফলে পরিবাহিতা হ্রাস পায়। তামার জাল পৃষ্ঠতলের প্রলেপের মাধ্যমে (যেমন টিনের প্রলেপ এবং নিকেল প্রলেপ) তার ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা আরও উন্নত করতে পারে। একই সময়ে, তামার জালের জাল কাঠামো বাহ্যিক যান্ত্রিক প্রভাবের (যেমন শিলাবৃষ্টি এবং বালির প্রভাব) চাপকে ছড়িয়ে দিতে পারে, অতিরিক্ত স্থানীয় চাপের কারণে কোষটি ভেঙে যাওয়া এড়াতে পারে এবং ফটোভোলটাইক মডিউলের পরিষেবা জীবন দীর্ঘায়িত করতে পারে।

২.২.২ তাপ অপচয় এবং তাপমাত্রা হ্রাস হ্রাসে সহায়তা করা

ফটোভোল্টাইক মডিউলগুলি পরিচালনার সময় আলো শোষণের কারণে তাপ উৎপন্ন করে। অত্যধিক উচ্চ তাপমাত্রার ফলে "তাপমাত্রা সহগ হ্রাস" ঘটবে (প্রতি 1℃ তাপমাত্রা বৃদ্ধির জন্য স্ফটিক সিলিকন কোষের বিদ্যুৎ উৎপাদন দক্ষতা প্রায় 0.4% - 0.5% হ্রাস পায়)। তামার চমৎকার তাপ পরিবাহিতা রয়েছে (401W/(m) তাপ পরিবাহিতা সহ)।・K), রূপালী পেস্টের তুলনায় অনেক বেশি)। তামার প্রসারিত জালটি "তাপ অপচয় চ্যানেল" হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে যাতে কোষ দ্বারা উৎপন্ন তাপ দ্রুত মডিউলের পৃষ্ঠে সঞ্চালিত হয় এবং বায়ু পরিচলনের মাধ্যমে তাপ অপচয় হয়, মডিউলের অপারেটিং তাপমাত্রা হ্রাস পায় এবং তাপমাত্রা হ্রাসের ফলে সৃষ্ট দক্ষতা হ্রাস হ্রাস পায়।

৩. তামার সম্প্রসারিত জালের জন্য "তামার উপাদান" বেছে নেওয়ার মূল কারণ: বিদ্যুৎ উৎপাদনের ব্লেডের কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তার সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া

বিদ্যুৎ উৎপাদনের ব্লেডগুলিতে তামার প্রসারিত জালের জন্য কঠোর কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা রয়েছে এবং তামার অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্যগুলি এই প্রয়োজনীয়তাগুলি পুরোপুরি পূরণ করে। নির্দিষ্ট সুবিধাগুলি নিম্নলিখিত সারণীতে দেখানো হয়েছে:

উপসংহারে, বিদ্যুৎ উৎপাদনের ব্লেডগুলিতে তামার প্রসারিত জাল কোনও "সর্বজনীন উপাদান" নয়, বরং সরঞ্জামের ধরণ (বায়ু শক্তি/ফটোভোলটাইক) অনুসারে একটি লক্ষ্যযুক্ত ভূমিকা পালন করে। বায়ু টারবাইন ব্লেডগুলিতে, এটি সরঞ্জামের নিরাপদ পরিচালনা নিশ্চিত করার জন্য "বজ্রপাত সুরক্ষা + স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণ" এর উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে; ফটোভোলটাইক মডিউলগুলিতে, এটি বিদ্যুৎ উৎপাদনের দক্ষতা এবং পরিষেবা জীবন উন্নত করার জন্য "উচ্চ-দক্ষতা পরিবাহিতা + কাঠামোগত স্থায়িত্ব" এর উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। এর কার্যকারিতার সারমর্ম "বিদ্যুৎ উৎপাদনের সরঞ্জামের নিরাপত্তা, স্থিতিশীলতা এবং উচ্চ দক্ষতা নিশ্চিত করার" তিনটি মূল লক্ষ্যের চারপাশে আবর্তিত হয় এবং তামার উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলি এই কার্যকারিতাগুলি বাস্তবায়নের জন্য মূল সমর্থন।