सौर के लिए एल्यूमीनियम दर्पण शीट

1. परिचय: सौर ऊर्जा में चिंतनशील सामग्री की महत्वपूर्ण भूमिका

वैश्विक ऊर्जा परिदृश्य के रूप में स्थिरता की ओर बढ़ता है, सौर ऊर्जा ग्रिड को डिकर्बोन करने में एक प्रमुख स्तंभ के रूप में उभरा है.

अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी के अनुसार (आईईए), सौर फोटोवोल्टिक और केंद्रित सौर ऊर्जा (सीएसपी) एक साथ लगभग उत्पन्न होने की उम्मीद है 5,000 सालाना बिजली का twh 2050-मोटे तौर पर 20% वैश्विक बिजली की.

अधिकतम सौर ऊर्जा कब्जा करना, तथापि, केवल फोटोवोल्टिक कोशिकाओं या कलेक्टरों पर निर्भर करता है, लेकिन यह भी कुशल प्रकाश प्रबंधन.

यहीं पर सौर के लिए एल्यूमीनियम दर्पण चादरें एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं.

इन इंजीनियर चिंतनशील पैनल को डिज़ाइन किया गया है पुन: निर्देशित करें, ध्यान केंद्रित करना, या सूर्य के प्रकाश को वितरित करें प्रभावी रूप से, जिससे विभिन्न सौर प्रणालियों की ऊर्जा उपज बढ़ जाती है.

2. एक एल्यूमीनियम मिरर शीट क्या है?

एक एल्यूमीनियम दर्पण शीट उच्च दक्षता के साथ प्रकाश को प्रतिबिंबित करने के लिए एक विशेष रूप से इलाज किया गया एल्यूमीनियम सतह है.

पारंपरिक एल्यूमीनियम शीट के विपरीत, दर्पण-तैयार वेरिएंट सटीक विनिर्माण प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला से गुजरते हैं जो श्रेष्ठ प्रदान करते हैं ऑप्टिकल परावर्तन, सतह की चिकनाई, और स्थायित्व.

ये विशेषताएं उन्हें सौर ऊर्जा प्रणालियों के लिए आदर्श बनाती हैं, जहां अधिकतम धूप का उपयोग आवश्यक है.

परिभाषा और संरचना

एल्यूमीनियम मिरर शीट आमतौर पर उच्च शुद्धता वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से बने होते हैं 1050, 1060, 1070, 1085, या 5052, उनके उत्कृष्ट फॉर्मेबिलिटी और संक्षारण प्रतिरोध के लिए चुना गया.

शीट का मूल एल्यूमीनियम की यांत्रिक शक्ति और थर्मल गुणों को बनाए रखता है, जबकि सतह को प्राप्त करने के लिए बदल दिया जाता है स्पेक्युलर या हाई-ब्राइटनेस प्रतिबिंब.

संरचनात्मक रूप, एक एल्यूमीनियम मिरर शीट में शामिल हैं:

• आधार एल्यूमीनियम सब्सट्रेट: कठोरता और तापीय चालकता प्रदान करता है.
• सतह उपचार परत: ऑप्टिकल और यांत्रिक गुणों को बढ़ाता है.
• सुरक्षात्मक फिल्म (वैकल्पिक): परिवहन और स्थापना के दौरान खरोंच को रोकने के लिए लागू किया गया.

ये परतें वितरित करने के लिए एक साथ काम करती हैं ऑप्टिकल प्रदर्शन और पर्यावरण स्थायित्व सौर अनुप्रयोगों की मांग में.

प्रमुख विनिर्माण प्रक्रियाएँ

एल्यूमीनियम मिरर शीट का उत्पादन करने में सतह की बनावट को परिष्कृत करने और प्रकाश परावर्तन को अधिकतम करने के लिए डिज़ाइन किए गए कई कसकर नियंत्रित चरण शामिल हैं.

1. रोलिंग

प्रक्रिया शुरू होती है कोल्ड रोलिंग समान मोटाई और एक चिकनी प्राप्त करने के लिए, कॉम्पैक्ट सतह. यह कदम धातु के अनाज के आकार को कम करता है और इसे आगे के परिष्करण के लिए तैयार करता है.

• प्रिसिजन रोलर्स एल्यूमीनियम को माइक्रोन-स्तरीय सहिष्णुता के लिए संपीड़ित करते हैं.
• सतह के समतलपन और समरूपता लगातार परावर्तकता सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं.

2. चमकाने

एक बार लुढ़का, एल्यूमीनियम शीट गुजरती है यांत्रिक या रासायनिक पॉलिशिंग माइक्रो-इम्पेरफेक्शन को चिकना करने और इसके दर्पण जैसे गुणों को बढ़ाने के लिए.

• यांत्रिक चमकाने अपघर्षक पहियों या कपड़े का उपयोग करके सतह को बफर करना शामिल है.
• रासायनिक पॉलिश सूक्ष्म-स्तर पर सतह के एस्परिटी को भंग करने के लिए एसिड-आधारित समाधानों का उपयोग करता है.

ये उपचार सतह की खुरदरापन को कम करते हैं (आरए) मान के रूप में कम मान 10-20 नैनोमीटर, स्पेक्युलर प्रतिबिंब का अनुकूलन.

3. एनोडाइजिंग (वैकल्पिक)

अतिरिक्त सुरक्षा और बेहतर सौंदर्यशास्त्र के लिए, शीट हो सकती है एनोड किए गए.

यह विद्युत रासायनिक प्रक्रिया स्वाभाविक रूप से होने वाली एल्यूमीनियम ऑक्साइड परत को मोटा करती है, इसे बनाना:

• अधिक संक्षारण प्रतिरोधी
• कठिन और अधिक खरोंच प्रतिरोधी
• यूवी एक्सपोज़र के तहत अधिक स्थिर

एनोडाइज्ड मिरर एल्यूमीनियम शीट अक्सर अंदर आती हैं सजावटी खत्म जैसे चांदी, सोना, या कांस्य, हालांकि सौर उपयोग के लिए, स्पष्ट एनोडाइजिंग ऑप्टिकल प्रदर्शन को संरक्षित करने के लिए पसंद किया जाता है.

सतह खत्म प्रकार

विभिन्न सौर अनुप्रयोगों की मांग परावर्तन और सतह की विशेषताओं की डिग्री अलग -अलग होती है. सामान्य खत्म प्रकार शामिल हैं:

NS स्पेक्युलर मिरर फिनिश सबसे अधिक बार उपयोग किया जाता है एकाग्र सौर ऊर्जा (सीएसपी) प्रणाली, जहां अधिकतम प्रकाश ध्यान आवश्यक है.

इस दौरान, अर्ध-विशिष्ट या मैट फिनिश आर्किटेक्चरल सौर अनुप्रयोगों में उपयोग पाते हैं जहां प्रसार फायदेमंद है.

3. सौर अनुप्रयोगों के लिए एल्यूमीनियम मिरर शीट का उपयोग क्यों करें?

एल्यूमीनियम मिरर शीट ऑप्टिकल के अपने अनूठे संयोजन के कारण सौर ऊर्जा प्रौद्योगिकियों में एक आधारशिला सामग्री बन गई है, यांत्रिक, और आर्थिक लाभ.

ये चादरें सौर विकिरण के कब्जे और पुनर्निर्देशन का अनुकूलन करती हैं, महत्वपूर्ण रूप से प्रणाली दक्षता में सुधार.

उच्च परावर्तन: प्रकाश पर कब्जा बढ़ाना

सौर अनुप्रयोगों में एल्यूमीनियम मिरर शीट एक्सेल के प्राथमिक कारणों में से एक है उच्च परावर्तनशीलता, जो आमतौर पर बीच में होता है 85% प्रति 95% दृश्यमान और निकट-अवरक्त तरंग दैर्ध्य के लिए.

प्रतिद्वंद्वी प्रतिद्वंद्वियों का यह स्तर या यहां तक ​​कि कई अन्य चिंतनशील सामग्रियों जैसे कि चांदी-लेपित ग्लास दर्पण से अधिक है, विशेष रूप से कुछ वर्णक्रमीय बैंडों में.

कुशलता से सूर्य के प्रकाश को प्रतिबिंबित करके, एल्यूमीनियम मिरर शीट सक्षम करें सौर सांद्रक फोटोवोल्टिक कोशिकाओं या थर्मल अवशोषक पर अधिक सौर ऊर्जा पर ध्यान केंद्रित करने के लिए, अतिरिक्त सौर कलेक्टरों की आवश्यकता के बिना आउटपुट पावर बढ़ाना.

अनुसंधान से पता चलता है कि उच्च गुणवत्ता वाले एल्यूमीनियम दर्पणों का उपयोग करने से सौर थर्मल सिस्टम दक्षता बढ़ सकती है 15-20% फैलाना या कम-प्रतिबिंबितता सतहों की तुलना में.

हल्के अभी तक टिकाऊ

एल्युमीनियम का कम घनत्व (~ 2.7 ग्राम/सेमी।) कांच के दर्पण की तुलना में दर्पण चादरें काफी हल्का बनाती हैं, जिसके बारे में आमतौर पर वजन होता है 2.5 अधिक समय.

यह हल्का विशेषता संरचनात्मक समर्थन आवश्यकताओं को सरल बनाती है, स्थापना लागत को कम करता है, और यांत्रिक तनाव को कम करके सिस्टम दीर्घायु को बढ़ाता है.

उनके हल्के वजन के बावजूद, एल्यूमीनियम मिरर शीट उत्कृष्ट प्रदान करते हैं यांत्रिक शक्ति और प्रभाव प्रतिरोध.

एनोडाइजिंग जैसे सतह उपचार के साथ संयुक्त आधार एल्यूमीनियम मिश्र धातु डेंट और खरोंच से बचाता है, जो ऑप्टिकल प्रदर्शन को नीचा दिख सकता है.

अन्य चिंतनशील सामग्रियों की तुलना में लागत-दक्षता

सौर प्रौद्योगिकियों को बढ़ाने में लागत एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है. एल्यूमीनियम मिरर शीट आमतौर पर लागत 30-50% कम समकक्ष आकार और परावर्तन के चांदी-लेपित ग्लास दर्पणों की तुलना में.

कम कच्चे माल की लागत, आसान विनिर्माण, और सरल हैंडलिंग बड़े पैमाने पर सौर परियोजनाओं के लिए एल्यूमीनियम दर्पण को अत्यधिक आकर्षक बनाते हैं.

इसके अतिरिक्त, एल्यूमीनियम मिरर को नाजुक ग्लास सब्सट्रेट की आवश्यकता नहीं होती है, परिवहन और स्थापना के दौरान टूटना जोखिम को कम करना, जो कम नुकसान और कम रखरखाव की लागत में अनुवाद करता है.

मौसम और संक्षारण प्रतिरोध

एल्यूमीनियम स्वाभाविक रूप से एक पतली ऑक्साइड परत बनाता है जो जंग से बचाता है, यहां तक ​​कि कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों में जैसे कि तीव्र यूवी एक्सपोज़र, नमी, या तटीय क्षेत्रों के पास खारा हवा.

आगे, एनोडाइजिंग और सुरक्षात्मक कोटिंग्स में सुधार होता है मौसम प्रतिरोधक, एल्यूमीनियम मिरर शीट बनाना आउटडोर सौर प्रतिष्ठानों के लिए उपयुक्त है जो दशकों के एक्सपोज़र का सामना करना चाहिए.

परीक्षण इस बात की पुष्टि करता है कि ठीक से इलाज किए गए एल्यूमीनियम दर्पण पर बरकरार हैं 90% उनकी प्रारंभिक परावर्तन की बाद 10 बाहरी वातावरण में साल, कई बहुलक-आधारित चिंतनशील फिल्मों से बेहतर प्रदर्शन करना.

4. तकनीकी विनिर्देशों और परावर्तन विशेषताओं

परावर्तन दर

एल्यूमीनियम मिरर शीट आमतौर पर प्राप्त करते हैं 85% प्रति 95% परावर्तन दृश्य में (400-700 एनएम) और निकट-अवरक्त (700-1400 एनएम) तरंग दैर्ध्य सीमाएँ, सौर ऊर्जा कैप्चर को अधिकतम करने के लिए महत्वपूर्ण.

तरंग दैर्ध्य सीमाएँ

ये चादरें प्रभावी रूप से यूवी को दर्शाती हैं (200-400 एनएम), दृश्यमान, और निकट अवरक्त प्रकाश, विभिन्न सौर प्रौद्योगिकियों के लिए उपयुक्त व्यापक स्पेक्ट्रम सौर प्रतिबिंब सुनिश्चित करना.

सतह खुरदरापन और कोटिंग मोटाई

उच्च गुणवत्ता वाले एल्यूमीनियम दर्पण में एक सतह खुरदरापन होता है (आरए) नीचे 0.1 माइक्रोमीटर, एक निकट-विशिष्ट प्रतिबिंब का उत्पादन.

एनोडाइज्ड कोटिंग्स से अलग -अलग होते हैं 5 प्रति 25 माइक्रोमीटर मोटा, परावर्तकता का त्याग किए बिना जंग प्रतिरोध को बढ़ाना.

मानकों और गुणवत्ता परीक्षण

विनिर्माण कठोर मानकों का अनुसरण करता है जैसे आईएसओ 9001 तथा एएसटीएम बी209 एल्यूमीनियम शीट की गुणवत्ता के लिए, जबकि परावर्तन और स्थायित्व के साथ गठबंधन किए गए परीक्षणों से गुजरना एएसटीएम ई 903 तथा आईएसओ 23603 लगातार प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए प्रोटोकॉल.

5. सौर प्रौद्योगिकी में प्रमुख अनुप्रयोग

एल्यूमीनियम मिरर शीट उनकी उत्कृष्ट परावर्तन के कारण सौर ऊर्जा प्रणालियों को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, टिकाऊपन, और लागत-प्रभावशीलता.

एकाग्र सौर ऊर्जा (सीएसपी) प्रणाली

सीएसपी पौधों में, एल्यूमीनियम मिरर शीट रिसीवर पर धूप पर ध्यान केंद्रित करते हैं, सौर विकिरण को थर्मल ऊर्जा में कुशलता से परिवर्तित करना.

उनका उच्च परावर्तन (तक 95%) सिस्टम के थर्मल आउटपुट को बढ़ाता है, समग्र ऊर्जा रूपांतरण दरों में सुधार.

सौर कुकर और सौर भट्टियां

ये दर्पण खाना पकाने या औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए उच्च तापमान उत्पन्न करने के लिए सूर्य के प्रकाश को केंद्रित करते हैं.

एल्यूमीनियम शीट की हल्की और जंग प्रतिरोध उन्हें आउटडोर और पोर्टेबल सौर कुकर के लिए आदर्श बनाती है.

भवन-एकीकृत फोटोवोल्टिक (बीआईपीवी)

चिंतनशील तत्वों के रूप में उपयोग किया जाता है, एल्यूमीनियम दर्पण BIPV प्रतिष्ठानों में प्रकाश वितरण को बढ़ाते हैं, सौर पैनलों पर बिखरे हुए सूर्य के प्रकाश को पुनर्निर्देशित करके फोटोवोल्टिक सेल दक्षता बढ़ाना.

सौर प्रकाश व्यवस्था

एल्यूमीनियम मिरर शीट ल्यूमिनसेंट पैनल या लाइट कलेक्टरों में सूरज की रोशनी को प्रतिबिंबित और निर्देशित करके सौर प्रकाश प्रदर्शन में सुधार करते हैं, ऑफ-ग्रिड या शहरी क्षेत्रों में स्थायी प्रकाश प्रदान करना.

6. प्रदर्शन कारक और चयन मानदंड

सौर अनुप्रयोगों के लिए सही एल्यूमीनियम मिरर शीट का चयन करने के लिए दीर्घकालिक दक्षता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए कई प्रदर्शन कारकों को संतुलित करने की आवश्यकता होती है.

परावर्तकता बनाम. स्थायित्व व्यापार बंद

जबकि अल्ट्रा-हाई रिफ्लेक्टिविटी सौर ऊर्जा कैप्चर को अधिकतम करती है, इसमें अक्सर नाजुक सतह खत्म होता है जो स्थायित्व को कम कर सकता है.

बाहरी सौर प्रणालियों के लिए, थोड़ा कम लेकिन अधिक मजबूत फिनिश के साथ एल्यूमीनियम चादरें चुनना महत्वपूर्ण रूप से समझौता किए बिना सेवा जीवन का विस्तार कर सकता है.

थर्मल विस्तार संगतता

थर्मल विस्तार के एल्यूमीनियम के गुणांक को तापमान में उतार -चढ़ाव के तहत युद्ध या टुकड़ी को रोकने के लिए सहायक संरचनाओं के साथ संरेखित होना चाहिए.

उचित सामग्री मिलान यांत्रिक तनाव को कम करती है और सौर एकाग्रता के लिए दर्पण संरेखण को बनाए रखता है.

सौर प्रणालियों के साथ बढ़ते और एकीकरण

बढ़ते हार्डवेयर के साथ स्थापना और संगतता में आसानी महत्वपूर्ण हैं.

एल्यूमीनियम मिरर शीट आमतौर पर लचीलेपन और हल्के गुणों की पेशकश करते हैं, विभिन्न सौर सेटअप में एकीकरण की अनुमति, फ्लैट पैनल सरणियों से लेकर घुमावदार सांद्रता तक.

पर्यावरणीय जोखिम विचार

पर्यावरणीय कारक दृढ़ता से सामग्री की पसंद को प्रभावित करते हैं. कठोर रेगिस्तान की स्थिति में, उच्च यूवी एक्सपोज़र और अपघर्षक धूल को जंग प्रतिरोधी एनोडाइज्ड कोटिंग्स की आवश्यकता होती है.

शहरी वातावरण प्रदूषण और एसिड वर्षा के खिलाफ अतिरिक्त सुरक्षा की मांग कर सकता है. सही सतह उपचार चुनना दीर्घायु और सुसंगत परावर्तन को बढ़ाता है.

7. वैकल्पिक चिंतनशील सामग्रियों के साथ तुलना

एल्यूमीनियम मिरर शीट सबसे अच्छा संतुलन प्रदान करते हैं ऑप्टिकल प्रदर्शन का, सामर्थ्य, और सौर उपयोग के लिए यांत्रिक मजबूती.

8. स्थिरता और जीवनचक्र प्रभाव

एल्यूमीनियम मिरर शीट सौर प्रौद्योगिकी में उपयोग की जाने वाली कई वैकल्पिक सामग्रियों की तुलना में स्थिरता और जीवनचक्र प्रदर्शन में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करते हैं.

एल्यूमीनियम मिरर शीट की पुनर्नवीनीकरण

एल्यूमीनियम के सबसे महत्वपूर्ण स्थिरता लाभों में से एक इसकी पुनर्नवीनीकरण है.

एल्यूमीनियम को अपने आंतरिक गुणों को खोए बिना बार -बार पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है, कच्चे बॉक्साइट खनन और पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने की आवश्यकता को कम करना.

वैश्विक स्तर पर, एल्यूमीनियम के लिए रीसाइक्लिंग दर लगभग है 75%, और पुनर्नवीनीकरण एल्यूमीनियम उत्पादन तक की खपत होती है 95% प्राथमिक एल्यूमीनियम विनिर्माण की तुलना में कम ऊर्जा.

यह गोलाकार जीवनचक्र नाटकीय रूप से सौर अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम दर्पण शीट के कार्बन पदचिह्न को कम करता है.

उत्पादन में ऊर्जा इनपुट बनाम. उपयोग में ऊर्जा उत्पादन

यद्यपि एल्यूमीनियम मिरर शीट का उत्पादन करने के लिए काफी ऊर्जा की आवश्यकता होती है - केवल स्मेल्टिंग और रोलिंग चरणों के दौरान - सौर ऊर्जा प्रणालियों में एकीकृत होने पर ऊर्जा पेबैक समय कम होता है.

अध्ययनों से पता चलता है कि एल्यूमीनियम मिरर शीट का उपयोग करने वाले सौर रिफ्लेक्टर ऊर्जा उत्पादन में योगदान कर सकते हैं जो कुछ महीनों से वर्षों के भीतर उनके उत्पादन ऊर्जा इनपुट को आगे बढ़ाता है, सिस्टम के आकार और दक्षता के आधार पर.

यह सकारात्मक ऊर्जा संतुलन सौर रिफ्लेक्टर के लिए एक स्थायी विकल्प के रूप में एल्यूमीनियम की व्यवहार्यता को पुष्ट करता है.

रखरखाव और सफाई आवश्यकताओं

एल्यूमीनियम मिरर शीट में आमतौर पर एनोडाइज्ड या सुरक्षात्मक कोटिंग्स होती हैं जो जंग प्रतिरोध को बढ़ाती हैं, जो रखरखाव की आवृत्ति को कम करता है.

धूल को हटाने के लिए नियमित सफाई, गंध, और इष्टतम परावर्तकता बनाए रखने के लिए पर्यावरणीय अवशेष आवश्यक है, विशेष रूप से शुष्क या प्रदूषित वातावरण में.

कांच के दर्पणों की तुलना में, एल्यूमीनियम की हल्की प्रकृति सफाई प्रक्रियाओं को सरल करती है, श्रम और परिचालन लागत कम करना.

उचित रखरखाव लंबी सेवा जीवन सुनिश्चित करता है, इसके अलावा सामग्री की समग्र स्थिरता प्रोफ़ाइल में सुधार.

9. निष्कर्ष

वैश्विक स्तर पर सौर ऊर्जा प्रौद्योगिकियों के पैमाने के रूप में, सही घटकों का चयन करना तेजी से महत्वपूर्ण हो जाता है.

NS सौर के लिए एल्यूमीनियम दर्पण शीट को जोड़ती है उच्च परावर्तनशीलता, हल्के वजन, जंग प्रतिरोध, तथा लागत प्रभावशीलता, इसे विभिन्न सौर प्रौद्योगिकियों में एक बेहतर विकल्प बनाना.

चाहे कैलिफोर्निया में एक सीएसपी फार्म के उत्पादन को बढ़ाना या भारत में ऑफ-ग्रिड लाइटिंग को पावर देना, एल्यूमीनियम मिरर शीट आकार ले रहे हैं सौर प्रतिबिंब का भविष्यएक समय में एक कुशल पैनल.