一種空氣能光伏組件層壓機及其層壓方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種層壓機及其層壓方法，尤其設及一種空氣能光伏組件層壓機及其 層壓方法。
【背景技術】
[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電 模塊封裝在玻璃、封裝膜和背板之間使發電模塊與外界的空氣隔離，保證其耐候性標準的 實現，W占光伏組件最大比例的晶娃組件為例，封裝采用的主流設備為層壓機，在層壓機內 通過抽真空將組件內的空氣抽出，然后加熱使EVA烙化將電池、玻璃和背板粘接在一起，層 壓機的主要結構是由上下真空腔、硅膠板、加熱系統、真空系統、加熱控制系統、控制系統等 構成，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 設置有加熱裝置，一般采用設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熱油加熱和電加熱兩種，導熱油加熱的原理是利用高溫 導熱油的溫度給板加熱，運種層壓機在長時間的工作環境中會出現漏油等現象，導致機器 不能全天候工作，甚至導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節，其具有高效率、節能 耗、占地面積小等優點，雖然在電加熱過程中的前半小時內功率較高，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熱油加熱型層壓機了，從長遠角度來算，必將為企 業節省能耗。
[0004] 如公告號為CN202225522U的中國發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，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熱效率。其采用的是導熱油加熱系統，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 面沿其寬度方向開設有多個貫穿的槽孔，所述加熱管嵌設在所述槽孔內，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功率較 高，會影響導熱效率。
【發明內容】
[0006] 為克服現有技術中存在的導熱油加熱時間過長，電加熱前段加熱功率高等問題， 本發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 述層壓段上設有加熱系統、真空系統、加壓系統、固定系統和控制系統，所述加熱系統包括 空氣能加熱系統、電能加熱系統、空氣加熱爐、輸油管道、槽形管和層壓工作臺，所述空氣能 加熱系統包括空氣壓縮設備，所述空氣加熱爐設在所述空氣壓縮設備出口處、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，所述空氣加熱爐出口處設有用于防止所述輸油管道爆裂的防暴裝置。
[0007] 優選地，所述層壓工作臺包括上下平行設置的加熱板，所述加熱板設有12個加熱 區，每個加熱區對應安裝有熱電偶。
[0008] 優選地，所述上料段與所述層壓段之間設有預熱裝置。
[0009] 優選地，所述層壓段與所述下料段之間設有冷風罩。
[0010] 優選地，所述預熱裝置采用導熱油加熱，導熱油從所述空氣加熱爐流出，依次流經 所述層壓段上的槽形管、所述預熱裝置上的槽形管，再回流到所述空氣加熱爐中。
[0011] 優選地，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] 優選地，所述真空系統包括真空室、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] 優選地，所述連接管上設有上室氣流閥、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，設在所述上室真空表后；所述下室真空表設在所述上腔室 出口處，所述上室氣流閥與所述上室真空表串聯，設在所述上室真空表后；所述真空累出口 處設有抽真空充氣閥，所述充氣裝置出口處設有充氣電磁閥，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 設有與所述抽真空充氣閥并聯的上室真空閥，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，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 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=:預加熱，采用導熱油對光伏組件進行預加熱，使其溫度達到80-150°C;
[0018] 步驟四：混合加熱，采用空氣能加熱系統和電能加熱系統對加熱板進行混合加熱， 單位周期內所述空氣能加熱系統中導熱油的流速與時間成反比，所述電能加熱系統電流與 時間成正比；
[0019] 步驟五：加壓，抽真空充氣閥和下室氣流閥關閉，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，關閉充氣電磁閥，保持壓力狀態 15-20min，使膠膜固化；
[0020] 步驟六：開蓋，將上室氣流閥關閉，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；
[0021] 步驟屯：出料，當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。
[0022] 導熱油加熱系統中導熱油入導熱油爐溫度為Tl,導熱油出導熱油爐溫度為T2,導 熱油的比熱為C，導熱油的密度為P，其初始流量為V。，設定加熱周期為t。，電能加熱系統 中初始電流為I。，電阻為R，時間為t，電能熱傳導有效系數為C，導熱油加熱系統中導熱 油供熱功率Ql與時間t的關系為：
[0023] 電能加熱系統中供熱功率Q2與時間的關系為：
[0024]
[00巧]與現有技術相比，本發明的有益效果是： 陽0%] (1)采用電加熱系統和導熱油加熱系統對加熱板進行加熱，結合了電加熱系統加 熱速度快，導熱油加熱系統的加熱均勻轉化率高等優點，設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，轉化效率高，加熱速度較快等特點；
[0027] (2)將電加熱系統和導熱油加熱系統相結合，在加熱前期，W導熱油加熱為主，電 加熱系統為輔，隨著時間的變化，由于導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，使得兩個加熱系統很好地 配合在一起；
[0028] (3)導熱油加熱系統中導熱油的流速與時間成反比，電加熱系統中電加熱絲的電 流與時間成正比，通過精確控制實現導熱油加熱的逐漸減弱和電加熱的逐漸加強；
[0029] (4)在加熱板上設12個熱電偶，監控加熱板不同區域的溫度，并與所述導熱油加 熱系統與所述電加熱系統形成反饋，對導熱油的流速和電加熱絲的電流進行微調；
[0030] (5)空氣加熱爐出口處設有用于防止所述輸油管道爆裂的防暴裝置，可防止因出 口出溫度過高而引起輸油管道爆裂，提高層壓機的安全性能。
【附圖說明】
[0031] 圖1是本發明較佳之流程框圖；
[0032] 圖2是本發明較佳之真空系統工作原理圖；
[0033] 圖3是本發明較佳之導熱油循環路徑圖。
【具體實施方式】
[0034] W下結合附圖和實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的 具體實施例僅用W解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0035] 如圖1所示為本發明較佳之流程框圖，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上設有加熱系統6、真空系統8、加壓系統7、固定系統9和控制系統10， 所述加熱系統6包括空氣能加熱系統、電能加熱系統、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包括空氣壓縮設備，所述空氣加熱爐23設在所述空 氣壓縮設備出口處、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，所述空氣加熱爐23出口處設有用于防止所 述輸油管道25爆裂的防暴裝置。
[0036] 所述層壓工作臺包括上下平行設置的加熱板，所述加熱板設有12個加熱區，每個 加熱區對應安裝有熱電偶；所述上料段1與所述層壓段3之間設有預熱裝置2;所述層壓段 3與所述下料段5之間設有冷風罩4。
[0037] 如圖3所示為本發明較佳之導熱油循環路徑圖，所述預熱裝置2采用導熱油加熱， 導熱油從所述空氣加熱爐23流