Электр энергиясын өндүрүүдө колдонулган жез кеңейтилген сетка (көбүнчө шамал турбинасы же күн фотоэлектрдик модулдарындагы бычак сымал конструкцияларга тиешелүү) электр өткөргүчтүгүн камсыз кылууда, структуралык туруктуулукту жогорулатууда жана электр энергиясын өндүрүүнүн натыйжалуулугун оптималдаштырууда негизги ролду ойнойт. Анын функцияларын электр энергиясын өндүрүүчү жабдуулардын түрүнө (шамал энергиясы/фотоэлектрдик) негизинде деталдуу талдоо керек. Төмөндө сценарийге тиешелүү чечмелөө болуп саналат:
1. Шамалдын турбинасы: жездин негизги ролдору - чагылгандан коргоо жана структуралык мониторинг
Шамал турбинасынын кабактары (негизинен айнек буласынан/көмүртек буласынан жасалган композиттик материалдардан жасалган, узундугу ондогон метрге чейин) бийик тоолуу жерлерде чагылгандын урунуусуна жакын компоненттер болуп саналат. Бул сценарийде, жез кеңейтилген тор негизинен "чагылгандан коргоо" жана "ден соолукту көзөмөлдөө" кош функцияларын аткарат. Атайын ролдор төмөнкүчө бөлүнөт:
1.1 Чагылгандан коргоо: Чагылгандын зыянын болтурбоо үчүн бычактын ичине “өткөргүч жолду” куруу
1.1.1 Салттуу металл чагылдыргычтарды жергиликтүү коргоону алмаштыруу
Салттуу чагылгандан коргоо бычактын учундагы металл чагылганды токтоткучка таянат. Бирок, бычактын негизги корпусу изоляциялоочу композиттик материалдардан жасалган. Чагылган болгондо, токтун ичинде "кадамдык чыңалуу" пайда болушу мүмкүн, ал бычактын түзүлүшүн бузуп же ички чынжырды күйгүзүшү мүмкүн. Жезден жасалган кеңейтилген тор (көбүнчө жезден токулган жезден токулган тор, бычактын ички дубалына илинген же композиттик материал катмарына камтылган) бычактын ичинде үзгүлтүксүз өткөргүч тармакты түзө алат. Ал бычактын учу кармагычы тарабынан кабыл алынган чагылгандын агымын бычактын түбүндөгү жерге туташтыруу тутумуна бир калыпта өткөрүп, бычакты бузушу мүмкүн болгон токтун концентрациясынан качат. Ошол эле учурда, ал ички сенсорлорду (мисалы, чыңалуу сенсорлору жана температура сенсорлору) чагылгандын бузулушунан коргойт.
1.1.2 Чагылгандан келип чыккан учкундардын пайда болуу коркунучун азайтуу
Жез сонун электр өткөрүмдүүлүккө ээ (бар болгону 1,72×10⁻⁸Ω каршылыгы менен・м, алюминий жана темирден алда канча төмөн). Ал чагылгандын агымын тез өткөрөт, бычактын ичинде калган токтун натыйжасында пайда болгон жогорку температурадагы учкундарды азайтат, бычактын композиттик материалдарын күйгүзбөйт (айрым чайырдан жасалган композиттик материалдар күйүүчү) жана бычак күйүп кетүү коркунучун азайтат.
1.2 Структуралык ден соолуктун мониторинги: "Сиздөөчү электрод" же "Сигналдарды өткөрүүчү" катары кызмат кылуу
1.2.1 Орнотулган сенсорлордун сигналдарын өткөрүүгө жардам берүү
Заманбап шамал турбинасы калпактары жаракалар жана чарчоо зыяндары бар же жок экенин аныктоо үчүн реалдуу убакытта өздөрүнүн деформациясын, титирөөнү, температурасын жана башка параметрлерин көзөмөлдөшү керек. Бычактардын ичине көп сандагы микро-сенсорлор орнотулган. Жез кеңейтилген тор сенсорлордун "сигнал берүү линиясы" катары колдонулушу мүмкүн. Жез тордун аз туруштук берүүчү мүнөздөмөсү алыс аралыкка берүү учурунда мониторинг сигналдарынын басаңдалышын азайтып, бычактын түбүндөгү мониторинг системасы бычактын учу менен бычактын денесинин ден соолук маалыматтарын так кабыл ала алышын камсыздайт. Ошол эле учурда, жез тордун тор түзүмү сенсорлор менен "бөлүштүрүлгөн мониторинг тармагын" түзө алат, бычактын бүт аймагын камтыган жана сокур тактарды көзөмөлдөөдөн качат.
1.2.2 Композиттик материалдардын антистатикалык жөндөмдүүлүгүн жогорулатуу
Пычак жогорку ылдамдыкта айланганда, ал абага сүрүлүп, статикалык электр энергиясын пайда кылат. Өтө көп статикалык электр топтолсо, ал ички сенсор сигналдарына тоскоол болушу же электрондук компоненттерди бузушу мүмкүн. Жез кеңейтилген тордун өткөргүч касиети реалдуу убакыт режиминде жерге туташтыруу системасына статикалык электр энергиясын өткөрүп, бычактын ичиндеги электростатикалык балансты сактап, мониторинг тутумунун жана башкаруу схемасынын туруктуу иштешин камсыздай алат.
2. Күндүн фотоэлектрдик модулдары (бладе сымал структуралар): жез кеңейтилген тордун негизги ролдору – өткөргүчтүк жана электр энергиясын өндүрүүнүн эффективдүүлүгүн оптималдаштыруу
Кээ бир күн фотоэлектрдик жабдууларда (мисалы, ийкемдүү фотоэлектрдик панелдер жана фотоэлектрдик плиткалардын "пычак сымал" электр энергиясын өндүрүүчү агрегаттары), жез кеңейтилген тор негизинен салттуу күмүш паста электроддорун алмаштыруу же жардам берүү үчүн колдонулат, өткөргүчтүктүн натыйжалуулугун жана структуралык туруктуулугун жогорулатуу. конкреттүү ролдору болуп төмөнкүлөр саналат:
2.1 Учурдагы чогултуу жана берүү натыйжалуулугун жогорулатуу
2.1.1 Салттуу күмүш пастасын алмаштыруучу “арзан баада өткөргүч чечим”
Фотоэлектрдик модулдардын өзөгүн кристаллдык кремний клеткасы түзөт. Электроддор клетка чыгарган фотогенерацияланган токту чогултуу үчүн керек. Салттуу электроддор көбүнчө күмүш пастасын колдонушат (ал өткөргүчтүгү жакшы, бирок өтө кымбат). Жез кеңейтилген тор (өткөргүчтүгү күмүшкө жакын жана күмүштүн болжол менен 1/50 гана наркы менен) эффективдүү ток чогултуу тармагын түзүү үчүн клетканын бетин "тор түзүмү" аркылуу жаап алат. Жез тордун торчо боштуктары жарыктын нормалдуу өтүшүнө мүмкүндүк берет (клетканын жарыкты кабыл алуучу аймагын тоспостон) жана ошол эле учурда тор линиялары клетканын ар кайсы бөлүктөрүндө чачырап кеткен токту тез чогултуп, ток өткөрүүдө “катарлык каршылык жоготууларын” азайтат жана фотоэлектрдик модулдун электр энергиясын өндүрүүнүн жалпы эффективдүүлүгүн жогорулатат.
2.1.2 ийкемдүү фотоэлектрдик модулдардын деформациялык талаптарына ыңгайлашуу
Ийкемдүү фотоэлектрдик панелдер (мисалы, ийилген чатырларда жана көчмө жабдууларда колдонулгандар) ийилүүчү мүнөздөмөлөргө ээ болушу керек. Салттуу күмүш паста электроддору (алар морт жана ийилгенде оңой сынат) ылайыкташтырылышы мүмкүн эмес. Бирок, жез тор жакшы ийкемдүүлүккө жана ийкемдүүлүккө ээ, ал ийкемдүү клетка менен синхрондуу ийилет. Ийилгенден кийин, ал дагы эле туруктуу электр өткөргүчтүгүн сактап, электроддун сынуусунан улам электр энергиясын өндүрүүнүн бузулушунан сактайт.
2.2 Фотоэлектрдик модулдардын структуралык туруктуулугун жогорулатуу
2.2.1 Экологиялык коррозияга жана механикалык зыянга каршы туруу
Фотоэлектрдик модулдар сыртта узак убакытка (шамалга, жамгырга, жогорку температурага жана жогорку нымдуулукка) дуушар болушат. Салттуу күмүш паста электроддору суу буусу жана туз (жээк жээгиндеги райондордо) менен оңой коррозияга учурайт, натыйжада электр өткөргүчтүгү төмөндөйт. Жез сетка беттик каптоо (мисалы, калай жалатуу жана никель менен каптоо сыяктуу) аркылуу коррозияга туруктуулугун андан ары жакшыртат. Ошол эле учурда, жез тордун тор түзүмү тышкы механикалык таасирлердин стрессин (мисалы, мөндүр жана кумдун таасири) таратып, ашыкча жергиликтүү стресстен клетканын бузулушунан сактайт жана фотоэлектрдик модулдун кызмат мөөнөтүн узартат.
2.2.2 Жылуулукту таркатууга жардам берүү жана температуранын жоготууларын азайтуу
Фотоэлектрдик модулдар иштөө учурунда жарыкты сиңирүүнүн эсебинен жылуулукту жаратат. Ашыкча жогорку температуралар "температура коэффициентинин жоголушуна" алып келет (кристаллдык кремний клеткаларынын энергия өндүрүүнүн эффективдүүлүгү температуранын ар бир 1℃ жогорулашы үчүн болжол менен 0,4% – 0,5% га төмөндөйт). Жез мыкты жылуулук өткөрүмдүүлүккө ээ (жылуулук өткөргүчтүгү 401 Вт/(м・К), күмүш пастасына караганда бир топ жогору). Жез кеңейтилген сетка клетка тарабынан түзүлгөн жылуулукту модулдун бетине тез өткөрүү жана аба конвекциясы аркылуу жылуулукту таркатып, модулдун иштөө температурасын төмөндөтүү жана температуранын жоголушу менен шартталган эффективдүү жоготууларды азайтуу үчүн "жылуулук таркатуучу канал" катары колдонулушу мүмкүн.
3. Жез кеңейтилген тор үчүн "жез материалды" тандоонун негизги себептери: электр энергиясын өндүрүүчү бычактардын иштөө талаптарына ыңгайлашуу
Электр энергиясын өндүрүүчү бычак жез кеңейтилген тор үчүн катуу аткаруу талаптары бар, жездин мүнөздүү мүнөздөмөлөрү бул талаптарга эң сонун жооп берет. Өзгөчө артыкчылыктары төмөнкү таблицада көрсөтүлгөн:
| Негизги талап | Жез материалынын мүнөздөмөлөрү |
| Жогорку электр өткөргүчтүгү | Жез өтө төмөн каршылыкка ээ (күмүшкө караганда гана төмөн), ал чагылган агымын (шамал энергиясы үчүн) же фотогенерацияланган токту (фотоэлектр үчүн) эффективдүү өткөрө алат жана энергиянын жоготууларын азайтат. |
| Жогорку ийкемдүүлүк жана ийкемдүүлүк | Ал шамал турбинасынын бычактарынын деформациясына жана фотоэлектрдик модулдардын ийилген талаптарына ылайыкташа алат, сынуудан сактайт. |
| Жакшы коррозияга каршылык | Жез абада туруктуу жез кычкылынын коргоочу пленкасын түзүү оңой жана анын коррозияга туруштук берүүсү каптоо аркылуу дагы жакшыртылышы мүмкүн, бул сырткы чөйрөгө ылайыктуу. |
| Мыкты жылуулук өткөрүмдүүлүк | Бул фотоэлектрдик модулдардын жылуулукту таркатуусуна жардам берет жана температуранын жоголушун азайтат; ошол эле учурда чагылган тийген учурда шамал турбинасынын канаттарынын жергиликтүү жогорку температурада күйүп кетүүсүнө жол бербейт. |
| Эффективдүүлүк | Анын өткөргүчтүгү күмүшкө жакын, бирок анын баасы күмүшкө караганда алда канча төмөн, бул электр энергиясын өндүрүүчү бычактарды өндүрүүгө кеткен чыгымды бир топ төмөндөтөт. |
Жыйынтыктап айтканда, электр энергиясын өндүрүүдө жез кеңейтилген тор «универсалдуу компонент» эмес, бирок жабдуулардын түрүнө (шамал энергиясы/фотоэлектрдик) ылайык максаттуу роль ойнойт. Шамалдын турбинасынын бычактарында ал жабдуулардын коопсуз иштешин камсыз кылуу үчүн "чагылгандан коргоо + ден соолукту көзөмөлдөөгө" багытталган; фотоэлектрдик модулдарда электр энергиясын өндүрүүнүн натыйжалуулугун жана кызмат мөөнөтүн жакшыртуу үчүн "жогорку эффективдүү өткөрүмдүүлүк + структуралык бекемдикке" көңүл бурат. Анын функцияларынын маңызы үч негизги максаттын айланасында "энергетикалык жабдуулардын коопсуздугун, туруктуулугун жана жогорку натыйжалуулугун камсыз кылуу" болуп саналат жана жез материалынын мүнөздөмөлөрү бул функцияларды ишке ашыруу үчүн негизги колдоо болуп саналат.
Посттун убактысы: 29-сентябрдан 2025-жылга чейин