कुशल गर्मी संग्रह और स्थानांतरण प्राप्त करने के लिए संरचना का अनुकूलन करें
सोलर कलेक्टर सौर थर्मल यूटिलाइजेशन सिस्टम में प्रमुख घटक हैं, और उनका प्रदर्शन संग्रह दक्षता और गर्मी हस्तांतरण क्षमता पर निर्भर करता है। पारंपरिक विनिर्माण प्रक्रियाओं में कलेक्टर संरचनाओं के डिजाइन में कुछ सीमाएं होती हैं, जिससे जटिल और कुशल गर्मी संग्रह और स्थानांतरण संरचनाओं को प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है। मेटल 3 डी प्रिंटिंग तकनीक, लेयर स्टैकिंग द्वारा परत के सिद्धांत के आधार पर, आसानी से जटिल आंतरिक चैनलों और सतह संरचनाओं के साथ कलेक्टर घटकों का निर्माण कर सकती है।
एक फ्लैट प्लेट सौर कलेक्टर की गर्मी अवशोषित प्लेट को एक उदाहरण के रूप में लेना, पारंपरिक गर्मी अवशोषित प्लेटें आमतौर पर एक सपाट प्लेट संरचना को अपनाती हैं, जिसमें सीमित गर्मी संग्रह क्षेत्र और कम गर्मी हस्तांतरण दक्षता होती है। धातु 3 डी प्रिंटिंग तकनीक के माध्यम से, छोटे खांचे, प्रोट्रूशियंस, या हनीकॉम्ब संरचनाओं को हीट एब्जॉर्बिंग प्लेट पर निर्मित किया जा सकता है, जो गर्मी संग्रह क्षेत्र को बढ़ा सकता है और सौर विकिरण की अवशोषण दर में सुधार कर सकता है। इसी समय, 3 डी प्रिंटिंग भी गर्मी अवशोषित प्लेट के अंदर जटिल चैनलों के डिजाइन को प्राप्त कर सकती है, जिससे गर्मी हस्तांतरण माध्यम (जैसे पानी या थर्मल तेल) को चैनलों में अधिक कुशल अशांति बनाने की अनुमति मिलती है, जिससे गर्मी हस्तांतरण प्रभाव को बढ़ाता है। प्रयोगों से पता चला है कि 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके निर्मित गर्मी अवशोषण प्लेट पारंपरिक गर्मी अवशोषण प्लेटों की तुलना में गर्मी संग्रह दक्षता को 10% -15% तक बढ़ा सकती है, और गर्मी हस्तांतरण गुणांक में भी काफी सुधार हुआ है, जिससे पूरे सोलर थर्मल उपयोग प्रणाली के प्रदर्शन में सुधार होता है।
सौर थर्मल पावर जेनरेशन सिस्टम में, रिसीवर मुख्य घटक है जो सौर विकिरण को अवशोषित करता है और इसे थर्मल ऊर्जा में परिवर्तित करता है। धातु 3 डी प्रिंटिंग तकनीक अपने उच्च तापमान प्रतिरोध और थर्मल रूपांतरण दक्षता में सुधार करने के लिए जटिल आकृतियों और आंतरिक शीतलन चैनलों के साथ रिसीवर का निर्माण कर सकती है। उदाहरण के लिए, रिसीवर की सतह पर विशेष बनावट संरचनाओं को डिजाइन करके, सौर विकिरण के अवशोषण क्षेत्र को बढ़ाया जा सकता है; आंतरिक शीतलन चैनलों का अनुकूलित डिज़ाइन प्रभावी रूप से रिसीवर के ऑपरेटिंग तापमान को कम कर सकता है, इसकी सेवा जीवन का विस्तार कर सकता है, और उच्च तापमान वातावरण में थर्मल बिजली उत्पादन प्रणाली के स्थिर संचालन को सुनिश्चित कर सकता है।
हल्के डिजाइन सिस्टम की लागत और ऊर्जा की खपत को कम करता है
सौर ऊर्जा उपकरण को अक्सर छतों, बाहर और अन्य स्थानों पर स्थापित करने की आवश्यकता होती है, और उपकरणों के वजन का स्थापना कठिनाई, परिवहन लागत और सहायक संरचनाओं की ताकत पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। धातु 3 डी प्रिंटिंग तकनीक घटकों के हल्के डिजाइन को प्राप्त कर सकती है, संरचनात्मक शक्ति सुनिश्चित करते हुए भौतिक उपयोग को कम कर सकती है, जिससे उपकरणों के समग्र वजन को कम किया जा सकता है।
एक सौर फोटोवोल्टिक ट्रैकिंग सिस्टम के ब्रैकेट को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, पारंपरिक कोष्ठक अक्सर ठोस संरचनाओं को अपनाते हैं और भारी होते हैं, जो न केवल परिवहन और स्थापना लागत को बढ़ाता है, बल्कि सहायक नींव पर उच्च आवश्यकता भी रखता है। धातु 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके निर्मित ब्रैकेट को अनावश्यक सामग्री को हटाने और आंतरिक जाली संरचना के साथ एक खोखले ब्रैकेट बनाने के लिए टोपोलॉजी अनुकूलन के माध्यम से डिज़ाइन किया जा सकता है। यह हल्के ब्रैकेट पर्याप्त ताकत बनाए रखते हुए, परिवहन और स्थापना लागत को कम करने और नींव का समर्थन करने के लिए आवश्यक कार्य की मात्रा को कम करने के लिए, 30% -50% तक वजन कम कर सकता है। इसके अलावा, लाइटवेट डिज़ाइन ऑपरेशन के दौरान ट्रैकिंग सिस्टम की ऊर्जा खपत को कम करने में भी मदद करता है, क्योंकि लाइटर ब्रैकेट को ड्राइव करने के लिए कम शक्ति की आवश्यकता होती है, जिससे पूरे सौर फोटोवोल्टिक सिस्टम की ऊर्जा दक्षता में सुधार होता है।
सौर थर्मल यूटिलाइजेशन सिस्टम के लिए पाइपलाइनों और कंटेनरों के निर्माण में, मेटल 3 डी प्रिंटिंग तकनीक भी हल्के डिजाइन को प्राप्त कर सकती है। पाइपलाइनों और कंटेनरों की दीवार की मोटाई वितरण और आंतरिक समर्थन संरचना का अनुकूलन करके, दबाव और तापमान आवश्यकताओं को पूरा करते समय सामग्री के उपयोग और उपकरणों के वजन को कम किया जा सकता है। यह न केवल उपकरणों की विनिर्माण लागत को कम करता है, बल्कि उत्पादन प्रक्रिया में सामग्री की ऊर्जा की खपत और पर्यावरणीय प्रदूषण को भी कम करता है, जो सतत विकास की अवधारणा के अनुरूप है।
विविध अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए अनुकूलित उत्पादन
सौर ऊर्जा उपकरण में आवेदन परिदृश्यों की एक विस्तृत श्रृंखला है, और विभिन्न क्षेत्रों और पैमानों की ऊर्जा परियोजनाओं के लिए उपकरण आवश्यकताओं में महत्वपूर्ण अंतर हैं। उदाहरण के लिए, जटिल इलाके या सीमित स्थान वाले कुछ स्थानों पर, विशेष आकार और आकार के साथ सौर ऊर्जा उपकरणों को अनुकूलित करना आवश्यक है; कुछ विशेष वातावरणों में, जैसे कि उच्च ऊंचाई और मजबूत सैंडस्टॉर्म क्षेत्रों में, मौसम प्रतिरोध और उपकरणों की स्थिरता के लिए उच्च आवश्यकताएं हैं।
मेटल 3 डी प्रिंटिंग तकनीक में उच्च लचीलापन और अनुकूलन क्षमताएं होती हैं, और वे सौर उपकरण घटकों का निर्माण कर सकती हैं जो ग्राहकों की विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। उद्यम प्रत्येक परियोजना के लिए उत्पादन लाइनों को पुनर्विकास करने की आवश्यकता के बिना, विभिन्न परियोजनाओं की विशेषताओं के आधार पर घटकों के डिजाइन और उत्पादन को निजीकृत कर सकते हैं, अनुकूलित उत्पादन की लागत और कठिनाई को कम कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, छतों पर स्थापित छोटे सौर फोटोवोल्टिक सिस्टम के लिए, 3 डी प्रिंटिंग तकनीक स्थापना ब्रैकेट बना सकती है जो छत के आकार से पूरी तरह से मेल खाती है, स्थापना स्थिरता और सौंदर्यशास्त्र में सुधार करती है; रेगिस्तान क्षेत्रों में उपयोग किए जाने वाले सौर संग्राहकों के लिए, 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग विशेष गुणों जैसे कि रेत प्रतिरोध और पहनने के प्रतिरोध के साथ घटकों के निर्माण के लिए किया जा सकता है, जो कठोर वातावरण में उपकरणों के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करता है।
इसके अलावा, अनुकूलित उत्पादन सौर ऊर्जा उपकरणों के अनुसंधान और नवाचार के लिए मजबूत समर्थन प्रदान कर सकता है। शोधकर्ता नए सौर ऊर्जा उपकरणों के प्रोटोटाइप का निर्माण करने, प्रदर्शन परीक्षण और अनुकूलन का संचालन करने, नए उत्पादों की विकास प्रक्रिया में तेजी लाने और सौर ऊर्जा प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति को बढ़ावा देने के लिए 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग कर सकते हैं।
सामग्री प्रदर्शन में सुधार, उपकरण विश्वसनीयता और जीवनकाल में वृद्धि
मेटल 3 डी प्रिंटिंग तकनीक सौर ऊर्जा उपकरणों को नई उच्च-प्रदर्शन सामग्री का उपयोग करने के लिए एक अवसर प्रदान करती है, जबकि उनके प्रदर्शन को और बढ़ाने के लिए प्रक्रिया नियंत्रण के माध्यम से सामग्री के माइक्रोस्ट्रक्चर को अनुकूलित करती है।
सौर उपकरणों में, कुछ प्रमुख घटकों को उच्च तापमान प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और ऑक्सीकरण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, सौर थर्मल पावर जेनरेशन सिस्टम में उच्च तापमान वाले घटक, जैसे कि दर्पण और रिसीवर, लंबे समय तक उच्च तापमान के संपर्क में आने पर ऑक्सीकरण और संक्षारण के लिए प्रवण होते हैं, जो उपकरणों के प्रदर्शन और जीवनकाल को प्रभावित कर सकता है। धातु 3 डी प्रिंटिंग तकनीक के माध्यम से, इन प्रमुख घटकों का निर्माण करने के लिए उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रदर्शन, जैसे निकल आधारित मिश्र धातुओं, कोबाल्ट आधारित मिश्र धातुओं, आदि के साथ धातु मिश्र धातु सामग्री का चयन करना संभव है। इस बीच, प्रिंटिंग प्रक्रिया के दौरान, लेजर पावर, स्कैनिंग स्पीड, पाउडर लेयर की मोटाई आदि जैसे सटीक रूप से नियंत्रित प्रक्रिया मापदंडों को नियंत्रित करके, सामग्री के माइक्रोस्ट्रक्चर को एक ठीक और समान अनाज संरचना बनाने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, आंतरिक दोषों को कम करना और तनाव एकाग्रता को कम करना, सामग्री की शक्ति, क्रूरता, और थकान प्रतिरोध में सुधार करना और उपकरणों को बढ़ाता है।
इसके अलावा, धातु 3 डी प्रिंटिंग तकनीक भी कई सामग्रियों के समग्र मुद्रण को प्राप्त कर सकती है, विशेष कार्यों के साथ घटकों का निर्माण करने के लिए विभिन्न गुणों के साथ सामग्री को मिलाकर। उदाहरण के लिए, सौर संग्राहकों के निर्माण में, उच्च तापीय चालकता के साथ सामग्री और अच्छे संक्षारण प्रतिरोध के साथ सामग्री को एक साथ मुद्रित किया जा सकता है, जिससे कलेक्टर को कुशल गर्मी हस्तांतरण और संक्षारण प्रतिरोध दोनों की अनुमति मिलती है, जिससे उपकरण के समग्र प्रदर्शन में सुधार होता है।
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