一種空氣能光伏組件層壓機及其層壓方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種層壓機及其層壓方法，尤其設(shè)及一種空氣能光伏組件層壓機及其 層壓方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 光伏組件的封裝是光伏組件制造工藝的重要組成部分，光伏組件封裝通過將發(fā)電 模塊封裝在玻璃、封裝膜和背板之間使發(fā)電模塊與外界的空氣隔離，保證其耐候性標(biāo)準(zhǔn)的 實現(xiàn)，W占光伏組件最大比例的晶娃組件為例，封裝采用的主流設(shè)備為層壓機，在層壓機內(nèi) 通過抽真空將組件內(nèi)的空氣抽出，然后加熱使EVA烙化將電池、玻璃和背板粘接在一起，層 壓機的主要結(jié)構(gòu)是由上下真空腔、硅膠板、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等 構(gòu)成，封裝時，首先將蓋板玻璃、連接好的晶娃電池片、EVA膜、背板膜（通常采用TPT或PET 等材料）疊放好送入層壓機的下腔室，下腔室置放光伏組件的面為一水平面，水平面下方 設(shè)置有加熱裝置，一般采用設(shè)置油管通過油路加熱。層壓時一般分為W下階段：組件進入層 壓機時，下腔室充氣，上腔室真空；上蓋合上后，下腔室抽真空，同時對組件加熱，基本加熱 至IJEVA融化溫度，上腔室充氣，此過程一般5min;保壓層壓：上腔室的真空為零，保壓層壓一 段時間，使EVA交聯(lián)固化，目前主流的太陽能組件封裝均采用運種工藝。
[0003] 層壓機的加熱方式分為導(dǎo)熱油加熱和電加熱兩種，導(dǎo)熱油加熱的原理是利用高溫 導(dǎo)熱油的溫度給板加熱，運種層壓機在長時間的工作環(huán)境中會出現(xiàn)漏油等現(xiàn)象，導(dǎo)致機器 不能全天候工作，甚至導(dǎo)致電池片碎片或位移，并且在其啟動階段一般要耗1. 5小時。電加 熱的原理是直接用電給加熱板進行加熱，省去了油傳遞熱量運個環(huán)節(jié)，其具有高效率、節(jié)能 耗、占地面積小等優(yōu)點，雖然在電加熱過程中的前半小時內(nèi)功率較高，但是在層壓機開始層 壓組件的過程中，平均能耗就遠遠小于導(dǎo)熱油加熱型層壓機了，從長遠角度來算，必將為企 業(yè)節(jié)省能耗。
[0004] 如公告號為CN202225522U的中國發(fā)明專利公開了一種太陽能光伏電池板全自動 層壓機遠紅外加熱系統(tǒng)，采用侶合金作為層壓機的層壓板，高真空短波遠紅外電加熱管作 為加熱元件。在侶合金層壓板的下部用侶合金板筑起了許多長方形桐，并將高真空短波遠 紅外電加熱管置于桐中，實現(xiàn)對侶合金層壓板直接傳熱和直接福射加熱，提高了太陽能光 伏電池板層壓機加熱系統(tǒng)熱效率。其采用的是導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)，其加熱時間過長，而且加熱 效率低。 陽0化]又如公告號為CN201913861U的中國發(fā)明專利公開了一種用于光伏組件層壓和封 裝的加熱板及具有該加熱板的層壓機，所述加熱板包括基板和多根加熱管，所述基板的側(cè) 面沿其寬度方向開設(shè)有多個貫穿的槽孔，所述加熱管嵌設(shè)在所述槽孔內(nèi)，所述加熱管的單 位長度的功率從中部向兩端逐漸增大。其采用電加熱管型層壓，替代導(dǎo)熱油層壓機，提高了 層壓機運行的安全性和可靠性。但是其采用的是電加熱，加熱過程中的前半小時內(nèi)功率較 高，會影響導(dǎo)熱效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的導(dǎo)熱油加熱時間過長，電加熱前段加熱功率高等問題， 本發(fā)明提供了一種空氣能光伏組件層壓機，從左到右依次包括上料段、層壓段、下料段，所 述層壓段上設(shè)有加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加壓系統(tǒng)、固定系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述加熱系統(tǒng)包括 空氣能加熱系統(tǒng)、電能加熱系統(tǒng)、空氣加熱爐、輸油管道、槽形管和層壓工作臺，所述空氣能 加熱系統(tǒng)包括空氣壓縮設(shè)備，所述空氣加熱爐設(shè)在所述空氣壓縮設(shè)備出口處、所述槽形管 均勻分布在所述層壓工作臺上，所述輸油管道在所述空氣加熱爐與所述槽形管之間形成回 路。
[0007] 優(yōu)選地，所述層壓工作臺包括上下平行設(shè)置的加熱板，所述加熱板設(shè)有12個加熱 區(qū)，每個加熱區(qū)對應(yīng)安裝有熱電偶。
[0008] 優(yōu)選地，所述上料段與所述層壓段之間設(shè)有預(yù)熱裝置。
[0009] 優(yōu)選地，所述層壓段與所述下料段之間設(shè)有冷風(fēng)噪。
[0010] 優(yōu)選地，所述預(yù)熱裝置采用導(dǎo)熱油加熱，導(dǎo)熱油從所述空氣加熱爐流出，依次流經(jīng) 所述層壓段上的槽形管、所述預(yù)熱裝置上的槽形管，再回流到所述空氣加熱爐中。
[0011] 優(yōu)選地，所述層壓工作臺上均勻分布有電加熱材料，所述電加熱材料是碳化娃、二 娃化鋼、鐵侶合金、儀銘合金中的一種。
[0012] 優(yōu)選地，所述真空系統(tǒng)包括真空室、硅膠板、真空累和充氣裝置，所述硅膠板將所 述真空室分為上腔室和下腔室，所述真空累、所述充氣裝置通過連接管與所述上腔室、所述 下腔室相連。
[0013] 優(yōu)選地，所述連接管上設(shè)有上室氣流閥、下室氣流閥、抽真空充氣閥、充氣電磁閥、 上室真空閥、上室真空表和下室真空表，所述上室真空表設(shè)在所述上腔室出口處，所述上室 氣流閥與所述上室真空表串聯(lián)，設(shè)在所述上室真空表后；所述下室真空表設(shè)在所述上腔室 出口處，所述上室氣流閥與所述上室真空表串聯(lián)，設(shè)在所述上室真空表后；所述真空累出口 處設(shè)有抽真空充氣閥，所述充氣裝置出口處設(shè)有充氣電磁閥，所述上室氣流閥、所述下室氣 流閥、所述抽真空充氣閥、所述充氣電磁閥之間通過連接管直接連接；所述真空累出口處還 設(shè)有與所述抽真空充氣閥并聯(lián)的上室真空閥，所述上室真空閥與所述上室真空表后通過連 接管直接連接。
[0014] 上述空氣能光伏組件層壓機的層壓方法，包括如下步驟：
[0015] 步驟一：進料，將層疊好的光伏組件按一定擺放順序放置在進料平臺的四氣布上， 通過平臺上的傳送帶將組件輸送到層壓機內(nèi)，層壓機上鏈輪帶動四氣布傳送；
[0016] 步驟二：抽真空，上室氣流閥、下室氣流閥、抽真空充氣閥全部打開，充氣電磁閥關(guān) 閉，打開真空累進行抽真空，使上室真空表和下室真空表達到ImbarW下；
[0017] 步驟S:混合加熱，采用空氣能加熱系統(tǒng)和電能加熱系統(tǒng)對加熱板進行混合加熱， 單位周期內(nèi)所述空氣能加熱系統(tǒng)中導(dǎo)熱油的流速與時間成反比，所述電能加熱系統(tǒng)電流與 時間成正比；
[0018] 步驟四：加壓，抽真空充氣閥和下室氣流閥關(guān)閉，充氣電磁閥打開，外界大氣通過 管道進入到上腔室，使硅膠板向下運動將光伏組件壓緊，關(guān)閉充氣電磁閥，保持壓力狀態(tài) 15-20min，使膠膜固化；
[0019] 步驟五：開蓋，將上室氣流閥關(guān)閉，下室氣流閥、上室真空閥和充氣電磁閥打開，使 上腔室抽真空，下腔室充氣，硅膠板向上運動進行開蓋；
[0020] 步驟六：出料，當(dāng)硅膠板上升到最高位置時，傳送帶將完成層壓后的光伏組件輸送 到下料段出料。
[0021] 導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)中導(dǎo)熱油入導(dǎo)熱油爐溫度為Tl,導(dǎo)熱油出導(dǎo)熱油爐溫度為T2,導(dǎo) 熱油的比熱為C，導(dǎo)熱油的密度為P，其初始流量為V。，設(shè)定加熱周期為t。，電能加熱系統(tǒng) 中初始電流為I。，電阻為R，時間為t，電能熱傳導(dǎo)有效系數(shù)為C，導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)中導(dǎo)熱 油供熱功率Ql與時間t的關(guān)系為：
[0022] ;電能加熱系統(tǒng)中供熱功率Q2與時間的關(guān)系為：
[0023]
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 陽0巧](1)采用電加熱系統(tǒng)和導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)對加熱板進行加熱，結(jié)合了電加熱系統(tǒng)加 熱速度快，導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)的加熱均勻轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點，設(shè)計了一套能同時使用兩種加熱 方式的層壓機，使得該層壓機具有加熱板受熱均勻，轉(zhuǎn)化效率高，加熱速度較快等特點； [00%] (2)將電加熱系統(tǒng)和導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)相結(jié)合，在加熱前期，W導(dǎo)熱油加熱為主，電 加熱系統(tǒng)為輔，隨著時間的變化，由于導(dǎo)熱油與加熱板的溫差越來越小，其加熱的速度越來 越低，此時逐漸減弱導(dǎo)熱油加熱方式，而逐漸加強加熱板的加熱，使得兩個加熱系統(tǒng)很好地 配合在一起；
[0027] (3)導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)中導(dǎo)熱油的流速與時間成反比，電加熱系統(tǒng)中電加熱絲的電 流與時間成正比，通過精確控制實現(xiàn)導(dǎo)熱油加熱的逐漸減弱和電加熱的逐漸加強；
[0028] (4)在加熱板上設(shè)12個熱電偶，監(jiān)控加熱板不同區(qū)域的溫度，并與所述導(dǎo)熱油加 熱系統(tǒng)與所述電加熱系統(tǒng)形成反饋，對導(dǎo)熱油的流速和電加熱絲的電流進行微調(diào)。
【附圖說明】
[0029] 圖1是本發(fā)明較佳之流程框圖；
[0030] 圖2是本發(fā)明較佳之真空系統(tǒng)工作原理圖；
[0031] 圖3是本發(fā)明較佳之導(dǎo)熱油循環(huán)路徑圖。
【具體實施方式】
[0032]W下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的 具體實施例僅用W解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0033] 如圖1所示為本發(fā)明較佳之流程框圖，包括從左到右依次包括上料段1、層壓段3、 下料段5,所述層壓段3上設(shè)有加熱系統(tǒng)6、真空系統(tǒng)8、加壓系統(tǒng)7、固定系統(tǒng)9和控制系統(tǒng) 10,所述加熱系統(tǒng)6包括空氣能加熱系統(tǒng)、電能加熱系統(tǒng)、空氣加熱爐23、輸油管道25、槽形 管24和層壓工作臺，所述空氣能加熱系統(tǒng)包括空氣壓縮設(shè)備，所述空氣加熱爐23設(shè)在所述 空氣壓縮設(shè)備出口處、所述槽形管24均勻分布在所述層壓工作臺上，所述輸油管道25在所 述空氣加熱爐23與所述槽形管24之間形成回路。
[0034] 所述層壓工作臺包括上下平行設(shè)置的加熱板，所述加熱板設(shè)有12個加熱區(qū)，每個 加熱區(qū)對應(yīng)安裝有熱電偶；所述上料段I與所述層壓段3之間設(shè)有預(yù)熱裝置2;所述層壓段 3與所述下料段5之間設(shè)有冷風(fēng)噪4。
[0035] 如圖3所示為本發(fā)明較佳之導(dǎo)熱油循環(huán)路徑圖，所述預(yù)熱裝置2采用導(dǎo)熱油加熱， 導(dǎo)熱油從所述空氣加熱爐23流出，依次流經(jīng)所述層壓段3上的槽形管24、所述預(yù)熱裝置2