پاور جنریشن بلیڈز میں تانبے کی توسیع شدہ میش کا کردار

پاور جنریشن بلیڈز میں استعمال ہونے والا تانبے کا پھیلا ہوا میش (عام طور پر ونڈ ٹربائن بلیڈ یا سولر فوٹوولٹک ماڈیولز میں بلیڈ جیسے ڈھانچے کا حوالہ دیتے ہیں) برقی چالکتا کو یقینی بنانے، ساختی استحکام کو بڑھانے اور بجلی پیدا کرنے کی کارکردگی کو بہتر بنانے میں بنیادی کردار ادا کرتا ہے۔ بجلی پیدا کرنے والے آلات (ونڈ پاور/فوٹوولٹک) کی بنیاد پر اس کے افعال کا تفصیل سے تجزیہ کرنے کی ضرورت ہے۔ مندرجہ ذیل منظر نامے کی مخصوص تشریح ہے:

1. ونڈ ٹربائن بلیڈ: تانبے کے پھیلے ہوئے میش کے بنیادی کردار - بجلی سے تحفظ اور ساختی نگرانی

ونڈ ٹربائن بلیڈ (زیادہ تر شیشے کے فائبر/کاربن فائبر کے مرکب مواد سے بنے ہوتے ہیں، جن کی لمبائی دسیوں میٹر تک ہوتی ہے) اونچائی پر آسمانی بجلی گرنے کا خطرہ ہوتا ہے۔ اس منظر نامے میں، تانبے کی توسیع شدہ میش بنیادی طور پر "بجلی سے تحفظ" اور "صحت کی نگرانی" کے دوہری کام انجام دیتی ہے۔ مخصوص کرداروں کو اس طرح تقسیم کیا گیا ہے:

1.1 لائٹننگ اسٹرائیک پروٹیکشن: بلیڈ کے اندر بجلی گرنے سے ہونے والے نقصان سے بچنے کے لیے ایک "مناسب راستہ" بنانا

1.1.1 روایتی دھاتی بجلی کی سلاخوں کے مقامی تحفظ کو تبدیل کرنا

روایتی بلیڈ بجلی سے تحفظ بلیڈ کی نوک پر دھاتی بجلی کے گرنے والے پر انحصار کرتا ہے۔ تاہم، بلیڈ کا مرکزی جسم موصل مواد سے بنا ہے۔ جب بجلی گرتی ہے تو، کرنٹ کے اندر ایک "اسٹیپ وولٹیج" بننے کا امکان ہوتا ہے، جو بلیڈ کا ڈھانچہ ٹوٹ سکتا ہے یا اندرونی سرکٹ کو جلا سکتا ہے۔ تانبے کی پھیلی ہوئی جالی (عام طور پر تانبے کی ایک باریک بُنی ہوئی جالی، جو بلیڈ کی اندرونی دیوار سے منسلک ہوتی ہے یا مرکب مواد کی تہہ میں سرایت کرتی ہے) بلیڈ کے اندر ایک مسلسل کنڈکٹیو نیٹ ورک بنا سکتی ہے۔ یہ بلیڈ ٹپ آریسٹر کے ذریعہ موصول ہونے والی بجلی کے کرنٹ کو بلیڈ کی جڑ میں گراؤنڈنگ سسٹم میں یکساں طور پر چلاتا ہے، موجودہ ارتکاز سے گریز کرتا ہے جس سے بلیڈ ٹوٹ سکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، یہ اندرونی سینسرز (جیسے تناؤ کے سینسر اور درجہ حرارت کے سینسر) کو بجلی کے نقصان سے بچاتا ہے۔

1.1.2 بجلی سے پیدا ہونے والی چنگاریوں کے خطرے کو کم کرنا

تانبے میں بہترین برقی چالکتا ہے (صرف 1.72×10⁻⁸Ω کی مزاحمتی صلاحیت کے ساتھ・m، ایلومینیم اور آئرن سے بہت کم)۔ یہ بجلی کے کرنٹ کو تیزی سے چلا سکتا ہے، بلیڈ کے اندر رہنے والے کرنٹ سے پیدا ہونے والی اعلی درجہ حرارت کی چنگاریوں کو کم کر سکتا ہے، بلیڈ کے مرکب مواد کو بھڑکانے سے بچ سکتا ہے (کچھ رال پر مبنی مرکب مواد آتش گیر ہیں)، اور بلیڈ کے جلنے کے حفاظتی خطرہ کو کم کر سکتا ہے۔

1.2 ساختی صحت کی نگرانی: "سینسنگ الیکٹروڈ" یا "سگنل ٹرانسمیشن کیریئر" کے طور پر کام کرنا

1.2.1 بلٹ ان سینسرز کی سگنل ٹرانسمیشن میں مدد کرنا

جدید ونڈ ٹربائن بلیڈ کو حقیقی وقت میں ان کی اپنی اخترتی، کمپن، درجہ حرارت اور دیگر پیرامیٹرز کی نگرانی کرنے کی ضرورت ہے تاکہ یہ معلوم کیا جا سکے کہ آیا وہاں دراڑیں اور تھکاوٹ کے نقصانات ہیں۔ بلیڈ کے اندر بڑی تعداد میں مائیکرو سینسر لگائے گئے ہیں۔ تانبے کی توسیع شدہ میش کو سینسر کی "سگنل ٹرانسمیشن لائن" کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تانبے کے میش کی کم مزاحمتی خصوصیت طویل فاصلے پر ٹرانسمیشن کے دوران مانیٹرنگ سگنلز کی توجہ کو کم کرتی ہے، اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ بلیڈ کی جڑ میں موجود نگرانی کا نظام بلیڈ کی نوک اور بلیڈ کے جسم کے صحت کے ڈیٹا کو درست طریقے سے حاصل کر سکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، تانبے کی جالی کا ڈھانچہ سینسر کے ساتھ ایک "تقسیم نگرانی نیٹ ورک" تشکیل دے سکتا ہے، بلیڈ کے پورے علاقے کو ڈھانپتا ہے اور نابینا مقامات کی نگرانی سے گریز کرتا ہے۔

1.2.2 جامع مواد کی اینٹی سٹیٹک صلاحیت کو بڑھانا

جب بلیڈ تیز رفتاری سے گھومتا ہے، تو یہ جامد بجلی پیدا کرنے کے لیے ہوا سے رگڑتا ہے۔ اگر بہت زیادہ جامد بجلی جمع ہو جاتی ہے، تو یہ اندرونی سینسر سگنلز میں مداخلت کر سکتی ہے یا الیکٹرانک اجزاء کو توڑ سکتی ہے۔ تانبے کے پھیلے ہوئے میش کی کنڈکٹیو خاصیت حقیقی وقت میں گراؤنڈنگ سسٹم میں جامد بجلی چلا سکتی ہے، بلیڈ کے اندر الیکٹرو سٹیٹک توازن کو برقرار رکھتی ہے اور مانیٹرنگ سسٹم اور کنٹرول سرکٹ کے مستحکم آپریشن کو یقینی بنا سکتی ہے۔

2. سولر فوٹو وولٹک ماڈیولز (بلیڈ نما ڈھانچے): تانبے کے پھیلے ہوئے میش کے بنیادی کردار - بجلی پیدا کرنے کی کارکردگی کی چالکتا اور اصلاح

کچھ شمسی فوٹو وولٹک آلات میں (جیسے لچکدار فوٹو وولٹک پینلز اور فوٹو وولٹک ٹائلوں کے "بلیڈ نما" پاور جنریشن یونٹ)، تانبے کی توسیع شدہ میش بنیادی طور پر روایتی سلور پیسٹ الیکٹروڈ کو تبدیل کرنے یا مدد کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے، چالکتا کی کارکردگی اور ساختی استحکام کو بہتر بناتی ہے۔ مخصوص کردار درج ذیل ہیں:

2.1 موجودہ جمع کرنے اور ترسیل کی کارکردگی کو بہتر بنانا

2.1.1 روایتی سلور پیسٹ کی جگہ ایک "کم لاگت کنڈکٹیو حل"

فوٹوولٹک ماڈیولز کا بنیادی حصہ کرسٹل لائن سلکان سیل ہے۔ سیل کے ذریعہ تیار کردہ فوٹو جنریٹڈ کرنٹ کو جمع کرنے کے لئے الیکٹروڈ کی ضرورت ہے۔ روایتی الیکٹروڈ زیادہ تر سلور پیسٹ کا استعمال کرتے ہیں (جس میں اچھی چالکتا ہے لیکن انتہائی مہنگا ہے)۔ تانبے کی پھیلی ہوئی میش (چاندی کے قریب چالکتا کے ساتھ اور چاندی کے صرف 1/50 کی لاگت کے ساتھ) ایک "گرڈ ڈھانچہ" کے ذریعے سیل کی سطح کو ڈھانپ سکتا ہے تاکہ ایک موثر کرنٹ کلیکشن نیٹ ورک بنایا جا سکے۔ تانبے کے میش کے گرڈ گیپس روشنی کو عام طور پر داخل ہونے دیتے ہیں (سیل کے روشنی حاصل کرنے والے علاقے کو مسدود کیے بغیر)، اور ساتھ ہی، گرڈ لائنز سیل کے مختلف حصوں میں بکھرے ہوئے کرنٹ کو تیزی سے اکٹھا کر سکتی ہیں، موجودہ ٹرانسمیشن کے دوران "سیریز ریزسٹنس نقصان" کو کم کرتی ہیں اور فوٹو جنریشن موڈ کی مجموعی کارکردگی کو بہتر بناتی ہیں۔

2.1.2 لچکدار فوٹو وولٹک ماڈیولز کی اخترتی کی ضروریات کو اپنانا

لچکدار فوٹو وولٹک پینلز (جیسے کہ خمیدہ چھتوں اور پورٹیبل آلات میں استعمال ہوتے ہیں) کو موڑنے کے قابل خصوصیات کی ضرورت ہوتی ہے۔ روایتی سلور پیسٹ الیکٹروڈز (جو ٹوٹنے والے اور جھکنے پر ٹوٹنے میں آسان ہیں) کو موافق نہیں بنایا جا سکتا۔ تاہم، تانبے کی جالی میں اچھی لچک اور لچک ہے، جو لچکدار سیل کے ساتھ ہم آہنگی سے موڑ سکتی ہے۔ موڑنے کے بعد، یہ اب بھی مستحکم چالکتا کو برقرار رکھتا ہے، الیکٹروڈ ٹوٹنے کی وجہ سے بجلی پیدا کرنے کی ناکامی سے بچتا ہے۔

2.2 فوٹو وولٹک ماڈیولز کی ساختی استحکام کو بڑھانا

2.2.1 ماحولیاتی سنکنرن اور مکینیکل نقصان کا مقابلہ کرنا

فوٹو وولٹک ماڈیولز ایک طویل عرصے تک باہر کے سامنے رہتے ہیں (ہوا، بارش، زیادہ درجہ حرارت، اور زیادہ نمی کے سامنے)۔ روایتی چاندی کے پیسٹ الیکٹروڈ آسانی سے پانی کے بخارات اور نمک (ساحلی علاقوں میں) کے ذریعے خراب ہو جاتے ہیں، جس کے نتیجے میں چالکتا میں کمی واقع ہوتی ہے۔ تانبے کی جالی سطح چڑھانا (جیسے ٹن چڑھانا اور نکل چڑھانا) کے ذریعے اپنی سنکنرن مزاحمت کو مزید بہتر بنا سکتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، تانبے کی جالی کا ڈھانچہ بیرونی مکینیکل اثرات (جیسے اولے اور ریت کے اثرات) کے تناؤ کو منتشر کر سکتا ہے، ضرورت سے زیادہ مقامی دباؤ کی وجہ سے سیل کو ٹوٹنے سے بچا سکتا ہے اور فوٹو وولٹک ماڈیول کی سروس لائف کو طول دے سکتا ہے۔

2.2.2 گرمی کی کھپت اور درجہ حرارت کے نقصان کو کم کرنے میں مدد کرنا

فوٹو وولٹک ماڈیول آپریشن کے دوران روشنی جذب ہونے کی وجہ سے گرمی پیدا کرتے ہیں۔ ضرورت سے زیادہ زیادہ درجہ حرارت "درجہ حرارت کے قابلیت کے نقصان" کا باعث بنے گا (درجہ حرارت میں ہر 1 ℃ اضافے پر کرسٹل لائن سلکان سیلز کی بجلی پیدا کرنے کی کارکردگی تقریباً 0.4% - 0.5% تک کم ہو جاتی ہے)۔ تانبے میں بہترین تھرمل چالکتا ہے (401W/(m. کی تھرمل چالکتا کے ساتھ)・K)، چاندی کے پیسٹ سے بہت زیادہ)۔ تانبے کے پھیلے ہوئے میش کو "حرارت کی کھپت کے چینل" کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ سیل سے پیدا ہونے والی حرارت کو ماڈیول کی سطح پر تیزی سے لے جایا جا سکے، اور ہوا کی نقل و حرکت کے ذریعے گرمی کو ختم کیا جا سکے، ماڈیول کے آپریٹنگ درجہ حرارت کو کم کیا جا سکے اور درجہ حرارت میں کمی کی وجہ سے کارکردگی کے نقصان کو کم کیا جا سکے۔

3. تانبے کی توسیع شدہ میش کے لیے "کاپر میٹریل" کے انتخاب کی بنیادی وجوہات: پاور جنریشن بلیڈ کی کارکردگی کے تقاضوں کے مطابق ڈھالنا

پاور جنریشن بلیڈز میں تانبے کے پھیلے ہوئے میش کے لیے سخت کارکردگی کے تقاضے ہوتے ہیں، اور تانبے کی موروثی خصوصیات ان ضروریات کو بالکل پورا کرتی ہیں۔ مخصوص فوائد درج ذیل جدول میں دکھائے گئے ہیں۔

آخر میں، پاور جنریشن بلیڈ میں تانبے کی توسیع شدہ میش کوئی "یونیورسل جزو" نہیں ہے، لیکن آلات کی قسم (ونڈ پاور/فوٹو وولٹک) کے مطابق ایک ہدفی کردار ادا کرتا ہے۔ ونڈ ٹربائن بلیڈ میں، یہ سامان کے محفوظ آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے "بجلی سے تحفظ + صحت کی نگرانی" پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔ فوٹو وولٹک ماڈیولز میں، یہ پاور جنریشن کی کارکردگی اور سروس لائف کو بہتر بنانے کے لیے "اعلی کارکردگی چالکتا + ساختی استحکام" پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔ اس کے افعال کا جوہر "بجلی پیدا کرنے والے آلات کی حفاظت، استحکام اور اعلی کارکردگی کو یقینی بنانے" کے تین بنیادی اہداف کے گرد گھومتا ہے، اور تانبے کے مواد کی خصوصیات ان افعال کو پورا کرنے کے لیے کلیدی معاونت ہیں۔