Bahan yang dikembangkan di Sandia membantu memadamkan api panel surya sebelum menyala

Bahan yang dikembangkan di Sandia membantu memadamkan api panel surya sebelum menyala


Newswise – ALBUQUERQUE, NM – Ketika panel surya menjadi populer dan voltase mereka meningkat, ada kebutuhan untuk memiliki kemampuan built-in untuk memadamkan kebakaran yang disebabkan oleh gangguan busur listrik, yang merupakan pelepasan listrik berdaya tinggi yang dapat menciptakan ledakan atau peristiwa flash karena kabel rusak.

Peneliti Sandia National Laboratories Kenny Armijo telah menghabiskan 10 tahun bekerja bersama peneliti lain di laboratorium dan perusahaan lokal Guardian Sensors Inc. untuk memahami dan mengkarakterisasi patahan busur yang berbahaya ini. Pekerjaan mereka mengarah pada pengembangan konektor in-line listrik yang secara otomatis memprediksi dan mencegah gangguan busur fotovoltaik sebelum dapat menyalakan api listrik.

“Saat panel surya menjadi lebih efisien, mereka mampu menghasilkan lebih banyak daya,” kata Armijo. “Lebih banyak daya berarti mereka akan memiliki arus yang lebih tinggi dan level tegangan yang lebih tinggi. Saat Anda meningkatkan level arus dan voltase di panel surya generasi berikutnya, ini menjadi sedikit lebih berbahaya karena saat Anda meningkatkan voltase, Anda mendapatkan kecenderungan yang lebih tinggi untuk gangguan busur listrik. Mekanisme pemadaman sendiri yang baru ini dapat menyelesaikan masalah itu. “

Konektor in-line yang dikembangkan oleh Guardian Sensor – panjangnya sekitar satu inci dan diameter sepeser pun – berisi pegas logam yang dilapisi dengan jenis khusus bahan polimer pemadam otomatis yang dikembangkan dan diuji di Sandia selama lima tahun terakhir. Seperti konektor arus, mekanisme pemadaman sendiri akan menghubungkan serangkaian panel surya seperti untaian lampu Natal yang dapat beroperasi bersama di lapangan atau di atap.

Semua konektor rentan terhadap korosi, kerusakan, atau pemasangan yang tidak tepat, yang dapat menyebabkan masalah keandalan, terutama jika ada celah kecil atau kerusakan pada kabel. Saat ini ketika ini terjadi, percikan api dan kebakaran yang menghancurkan dapat terjadi ketika arus dan tegangan tinggi mengalir melalui konektor yang rusak, dan sayangnya, tidak ada cara yang sepenuhnya dapat diandalkan untuk konektor itu sendiri untuk mencegah bahaya. Di situlah perangkat baru akan mengisi celah itu, kata Armijo.

Konektor in-line baru telah dibuat untuk diaktifkan pada suhu di atas 185 derajat Fahrenheit. Ketika itu terjadi, bahan pemadam otomatis khusus meleleh, mengisi celah atau putus pada kabel dan memperpanjang pegas yang meningkatkan celah percikan antara konduktor kawat, sehingga tidak dapat lagi menghasilkan energi yang menyebabkan panas dan kebakaran. Kombinasi kecepatan reaksi dan sifat tahan api material akan menghentikan api sebelum mulai – dalam waktu kurang dari 2 detik – kata Armijo.

Bahan pemadam sendiri yang digunakan dalam konektor dikembangkan dari penelitian berbasis Sandia yang berasal dari program Penelitian dan Pengembangan yang Diarahkan Laboratorium. Pekerjaan saat ini dengan Sensor Penjaga didanai melalui Program Bantuan Bisnis Kecil New Mexico yang memberikan bantuan teknis dari laboratorium nasional Sandia dan Los Alamos kepada perusahaan yang ingin memecahkan masalah ilmiah.

Melalui program NMSBA, Sandia dapat memberi Sensor Penjaga akses ke generator patahan busur khusus yang dipatenkan yang terletak di laboratorium. Ini dikembangkan oleh para peneliti yang bekerja untuk menentukan seberapa berbahayanya gangguan busur listrik, dan dapat menguji bahan yang berbeda untuk keandalan pada konektor tegangan tinggi dan kabel listrik. Untuk proyek ini, Armijo dapat menguji prototipe konektor untuk Sensor Penjaga menggunakan generator gangguan busur, dan hasilnya berhasil.

Armijo memiliki beberapa foto, video dan data dari berbagai tes. Salah satu contoh penting menunjukkan grafik garis yang meningkat seiring lonjakan tegangan, “lalu bam – mekanisme pemadaman sendiri bekerja,” katanya, menunjuk ke tempat semua garis pada grafik membuat penurunan vertikal mendadak ke nol.

“Anda melihat pemadaman cepat ini, dan ia melakukannya dengan sendirinya,” kata Armijo. “Bagi saya, itu mengatakan karena ini secara efektif merupakan jenis sistem set-it-and-forget-it. Saya pikir itulah yang membuat seluruh sistem ini sangat berguna dan berdampak. “

Perusahaan dihormati dengan penghargaan bergengsi

Sebagai hasil dari bantuan teknis dan kesuksesan, Sensor Penjaga menerima $ 225.000 dan voucher dari Departemen Energi, Hadiah Surya Buatan Amerika, dan memberikan kesempatan penelitian ke tiga universitas di New Mexico. Perusahaan juga dapat mempekerjakan seorang insinyur baru dan berkembang.

Selain itu, perusahaan dianugerahi Honorable Speaker Ben Lujan Award untuk Small Business Excellence yang diberikan kepada peserta NMSBA yang menunjukkan pertumbuhan bisnis paling signifikan untuk kemajuan ekonomi New Mexico melalui keberlanjutan dan pengembangan tenaga kerja.

“Saya sangat merekomendasikan program NMSBA karena dengan bantuan teknis, kami dapat menguji dan memvalidasi circuit interrupters,” kata manajer program Kenny Blemel dari Guardian Sensor. “Kami tidak dapat mencapai ini tanpa bantuan peneliti Sandia dan peralatan khusus. Kami berharap dapat membawa ini ke pasar untuk kepentingan perusahaan yang menyediakan sumber energi alternatif dan untuk keselamatan publik. “

Ke depan, Armijo berharap penelitiannya bisa meluas ke jenis sumber daya dan perangkat penyimpanan lain, seperti baterai.

“Kami ingin memperluas penelitian ini ke lebih dari sekadar konektor,” kata Armijo. “Saya pikir langkah selanjutnya adalah melihat apakah kita dapat memperluas sesuatu seperti ini ke dalam penyimpanan energi, seperti baterai atau apa pun yang menyimpan daya. Pada akhirnya, cara untuk membuat energi terbarukan berfungsi dan lebih diadopsi adalah memiliki penyimpanan, dan Guardian Sensor dan saya sedang mengembangkan ide dan penelitian seputar teknologi penyimpanan energi canggih yang akan mengurangi gangguan busur listrik. ”


Diposting Oleh : http://54.248.59.145/

About the author