Í Photovoltaic (PV) kerfum er val á snúrum lykilatriði til að tryggja skilvirkni, öryggi og langtíma stöðugleika kerfisins. Sólstrengir og sólarvírar eru nauðsynlegir þættir sólarorkuframleiðslukerfa. Aðalhlutverk þeirra er að senda rafmagnið sem myndast af sólarplötum og tengja sólarplötur, inverters, rafhlöðupakka og annan búnað. Hvað varðar spurninguna hvort PV snúrur noti kopar sem leiðara, þá er svarið já: mikill meirihluti PV snúrur notar koparleiðara.
Þessi grein mun kanna í smáatriðum efni PV snúrur, kostir kopar og ástæður þess að nota koparvír í sólkerfum. Með þessari grein muntu geta skilið hvers vegna kopar er algengasta leiðaraefnið í PV snúrur og skilið önnur mikilvæg einkenni og valviðmið PV snúrur.
1. yfirlit yfirPV snúrur
Photovoltaic snúrur eru snúrur sem eru hannaðir fyrir sólarljósmyndakerfi. Þeir eru aðallega notaðir til að senda beinan straum (DC) frá sólarplötum til hvolfa og senda rafmagn til raforku eða orkugeymslukerfa frekar. Þessir snúrur hafa sérstaka hönnun til að takast á við ýmsar áskoranir sem kunna að standa frammi fyrir í sólarorkuframleiðslukerfi: svo sem útfjólubláu (UV), mikinn hitastig, vélrænni skemmdir osfrv.
Algengar ljósnemar snúrur fela í sér eins kjarna snúrur og tvöfalda kjarna snúrur. Það fer eftir mismunandi þörfum, ljósnemar geta notað kopar eða áli sem leiðara. Koparleiðari snúrur eru mikið notaðir í ýmsum ljósgeislakerfum, sérstaklega við aðstæður þar sem krafist er skilvirkrar raforkuflutnings.
2. leiðaraefni íPhotovoltaic snúrur
Leiðari ljósmynda snúru er kjarna hluti snúrunnar og er ábyrgur fyrir því að senda straum. Leiðari efnið hefur bein áhrif á leiðni, endingu og kostnað snúrunnar. Almennt eru tveir helstu efnismöguleikar fyrir leiðara ljósgeislasnúru: kopar og áli.
2.1 Koparleiðari
Kopar er algengasta leiðaraefnið fyrir ljósleiðara, sérstaklega í forritum sem krefjast mikillar leiðni, lítillar viðnám og mikill stöðugleiki. Helstu kostir koparleiðara í ljósmyndakerfum eru meðal annars:
Góð rafleiðni:Kopar hefur mjög mikla leiðni, sem þýðir að koparstrengir af sömu forskrift geta sent meira straum með minna afl tapi. Fyrir ljósmyndakerfi er það lykilatriði, sérstaklega í stórum stíl sólarorkuframleiðslukerfum.
Minni mótspyrna:Kopar hefur lægri viðnám en áli, sem þýðir að koparstrengir hafa minna núverandi tap þegar þú sendir yfir langar vegalengdir. Hjá heimaljósakerfi geta koparleiðarar dregið úr rafmagnsleysi rafmagns meðan á flutningi stendur.
Sterk ending:Kopar hefur sterka tæringarþol og hefur ekki auðveldlega áhrif á umhverfisþætti. Koparleiðarar geta viðhaldið stöðugleika í langan tíma þegar þeir verða fyrir útivistum (svo sem útfjólubláum geislum, rigningu, vindi og sandi osfrv.) Í langan tíma.
Mikil áreiðanleiki:Kopar hefur góðan uppbyggingu stöðugleika og er ekki auðvelt að brjóta, sem hentar fyrir ljósgeislakerfi með langtíma notkun.
2.2 Leiðari á ál
Þrátt fyrir að ál hafi ákveðið notkunargildi sem leiðaraefni fyrir ljósleiðara, hefur það lélega leiðni samanborið við kopar. Álstrengir eru venjulega notaðir á stöðum með lágum kostnaði og litlum aflþörf. Sem dæmi má nefna að nokkrar hagkvæmari raflögn lausnir í stórum stíl ljósleiðara geta notað álleiðara.
Lægri leiðni:Rafleiðni áls er aðeins hluti af kopar, þannig að í ljósgeislakerfum sem þurfa að senda stærri strauma hafa álstrengir lélega burðargetu.
Lægri kostnaður: Ál er ódýrara en kopar, þannig að í sumum ljósmyndaverkefnum með takmarkaðar fjárveitingar geta álleiðara snúrur verið hagkvæmara val.
Léttari þyngd:Ál hefur minni þéttleika en kopar, svo álstrengir eru léttari en koparstrengir. Í sumum sérstökum uppsetningarumhverfi geta álleiðarar verið heppilegri.
Þrátt fyrir að álstrengir hafi í sumum tilvikum, vegna minni leiðni þeirra og lélegrar tæringarþols, eru álleiðandi snúrur ekki hentugir fyrir flest ljósakerfi, sérstaklega þegar krafist er skilvirkrar raforku.
3. Af hverju nota ljósnemar snúrur venjulega koparleiðara?
Kopar er algengasta leiðaraefnið í ljósleiðara. Það eru nokkrar ástæður:
3.1 Mikil leiðni og lítil viðnám
Koparleiðarar geta veitt lægri viðnám við sendingu rafmagns, sem þýðir minna aflstap og geta bætt skilvirkni raforku. Straumurinn í sólkerfum er oft beinn straumur (DC) og beinn straumur mun skapa orkutap vegna viðnáms meðan á flutningi stendur. Kopar getur lágmarkað þetta aflstap vegna framúrskarandi leiðni, sérstaklega í langri snúrutengingum.
3.2 Aðlagast háum hita og hörðu umhverfi
Kaplar ljósmyndakerfa þurfa venjulega að vinna í langan tíma í útiumhverfi, svo þeir verða að vera ónæmir fyrir háum hitastigi og UV geislum. Koparleiðarar hafa ekki aðeins sterka tæringarþol, heldur geta þeir einnig viðhaldið stöðugum afköstum í háhitaumhverfi. Ytri slíðrið efni sólstrengja notar venjulega UV-ónæm efni til að koma í veg fyrir öldrun efnisins af völdum UV-útsetningar. Veðurþol kopar sjálft gerir það að kjörið val fyrir ljósritunarkerfi úti.
3.3 Lengri þjónustulíf
Koparstrengir hafa venjulega lengra þjónustulíf en ál snúrur. Við útsetningu til langs tíma fyrir umhverfisaðstæður eins og UV geislum, miklum rakastigi og rigningu utandyra, geta koparleiðarar haldið stöðugu leiðni, en ál er næmt fyrir oxun og tæringu, sem leiðir til niðurbrots á frammistöðu snúru. Fyrir sólarljósmyndakerfi er þjónustulíf kerfisins venjulega meira en 25 ár og koparstrengir geta veitt áreiðanlega orkusendingu við svo langtíma notkun.
3.4 Áreiðanleiki og öryggi
Koparstrengir eru með stöðuga uppbyggingu og þolir hærra vélrænt álag, þannig að þeir eru ólíklegri til að brjóta eða skemma við uppsetningu og notkun. Að auki standa koparleiðarar betur við mikið álag eða óeðlilegar aðstæður og eru ekki viðkvæmir fyrir ofhitnun, svo þeir geta betur tryggt öryggi ljósgeislakerfa.
4. Önnur einkenni ljósleiðara
Til viðbótar við val á leiðaraefnum, þurfa ljósnemar snúrur einnig að hafa röð annarra lykileinkenna til að tryggja langtíma stöðugleika þeirra og skilvirkni í ljósritunarkerfum. Þessi einkenni fela í sér:
4.1 Háhitaþol
Photovoltaic snúrur verða oft fyrir háum hitaumhverfi, sérstaklega á sumrin. Framúrskarandi ljósnemar snúrur verða að geta staðist rekstrarhita allt að 90 gráðu (194 gráðu F) og í sumum öfgafullum umhverfi geta snúrur lent í hærra hitastigi. Þess vegna þurfa einangrun og leiðaraefni snúrunnar að hafa góðan hitauppstreymi.
4.2 UV mótspyrna
Flestir ljósleiðarasnúrur eru settir upp úti og verða fyrir sólarljósi. Útfjólubláa geislar (UV) geta valdið því að kapal efni eldast og draga úr þjónustulífi þeirra. Þess vegna þarf ytri slíður ljósgeislasnúrna að hafa UV viðnám til að koma í veg fyrir skemmdir af völdum UV geisla.
4.3 Efnafræðileg tæringarþol
Sólarplötur og snúrur verða oft fyrir röku umhverfi og geta orðið fyrir ætandi efnum eins og rigningu, saltúði og efnafræðilegum lofttegundum. Einangrunarlagið og ytri slíðrið á ljósleiðara, þurfa að hafa góða efnafræðilega tæringarþol til að tryggja langtíma og stöðugan notkun snúrunnar.
4.4 Spennustig
Photovoltaic snúrur hafa mismunandi spennu í samræmi við þarfir kerfisins. Algengur ljósspennuþéttni ljósspennu eru 600V, 1000V og 1500V, sem henta fyrir sólarorkukerfi í mismunandi stærðum. Að velja viðeigandi spennustig getur tryggt öryggi og stöðugleika snúrunnar meðan á notkun stendur