一、光伏組件制造專屬:冷水機的 4 大核心功能特性

光伏組件制造(電池片串焊、層壓封裝、邊框安裝)對溫度精度、組件平整度要求嚴苛,溫度波動會導致電池片隱裂(發(fā)電效率下降 5%)、EVA 膠膜固化不均(組件壽命縮短 10 年),直接影響光伏組件的發(fā)電性能與戶外耐久性。專用光伏組件制造冷水機通過高精度溫控與潔凈設(shè)計,滿足 GB/T 9535-2018、IEC 61215 等行業(yè)標準要求,保障組件制造過程的高穩(wěn)定性與產(chǎn)品品質(zhì)一致性。

1. 光伏電池片串焊溫控

光伏電池片(單晶硅、多晶硅)串焊需在 200-250℃下進行(焊帶融化焊接),焊接區(qū)域局部溫度過高會導致電池片隱裂(隱裂率超 8%),過低則會造成虛焊(接觸電阻增大,功率損耗超 3%)。冷水機采用 串焊機焊頭 - 工作臺雙冷卻系統(tǒng):通過焊頭內(nèi)置冷卻通道將焊接溫度精準控制在 220±5℃,工作臺冷卻板維持電池片整體溫度在 25±2℃,避免熱應力集中,同時配備 焊接速度聯(lián)動功能 —— 當焊接速度從 30mm/s 提升至 50mm/s 時,自動調(diào)整焊頭冷卻流量(從 0.8L/min 增至 1.2L/min),確保不同速度下焊接溫度穩(wěn)定。例如在單晶硅電池片串焊中,雙冷卻設(shè)計可使隱裂率控制在 0.5% 以內(nèi),虛焊率≤0.1%,組件初始發(fā)電效率提升至 23% 以上(傳統(tǒng)焊接僅 21%),符合《晶體硅光伏組件性能測試》要求,保障組件長期發(fā)電穩(wěn)定性。

2. 組件層壓后快速冷卻

光伏組件層壓(玻璃 - EVA - 電池片 - EVA - 背板復合層壓)需在 140-160℃、0.15-0.2MPa 下進行(EVA 膠膜融化定型),層壓后需快速冷卻至 40℃以下(避免 EVA 過度交聯(lián),影響柔韌性),冷卻過慢會導致組件翹曲(翹曲度超 2mm/m),過快則會引發(fā)層間剝離(剝離強度≤20N/cm)。冷水機采用 層壓機冷卻板 - 風幕復合系統(tǒng):通過層壓機內(nèi)置冷卻板將組件從 150℃降至 80℃(降溫速率 8℃/min),再通過風幕(溫度 25℃)進一步降至 38±2℃,總冷卻時間縮短至傳統(tǒng)自然冷卻的 1/3。例如在 60 片電池片光伏組件層壓中,復合冷卻可使組件翹曲度≤0.5mm/m,EVA 交聯(lián)度達 75%-85%(國標≥65%),剝離強度≥30N/cm,符合《光伏組件層壓工藝要求》,避免因冷卻不當導致的組件戶外進水、發(fā)電效率衰減問題。

3. EVA 膠膜預處理恒溫控制

EVA 膠膜(光伏封裝用)在層壓前需在 40-50℃下預熱(去除水分,提升粘接力),溫度過高會導致 EVA 提前軟化(粘接力下降 20%),過低則水分去除不徹底(層壓后組件氣泡率超 5%)。冷水機采用 膠膜預熱輥 - 恒溫箱雙控溫系統(tǒng):通過預熱輥將膠膜表面溫度控制在 45±1℃,恒溫箱維持環(huán)境溫度 45±2℃,確保膠膜整體預熱均勻,同時配備 濕度聯(lián)動功能 —— 當車間濕度從 50% RH 升至 70% RH 時,自動提升預熱溫度 2℃,加快水分蒸發(fā)。例如在厚度 0.5mm EVA 膠膜預處理中,恒溫控制可使膠膜含水率≤0.1%,層壓后組件氣泡率≤0.1%(單個氣泡面積≤0.1cm2),符合《光伏組件用 EVA 膠膜技術(shù)要求》,保障組件層間密封性與耐久性。

4. 潔凈防污染與高溫適配設(shè)計

光伏組件制造車間需滿足 Class 7 潔凈度要求,冷水機接觸組件的冷卻介質(zhì)(去離子水,電阻率≥10MΩ?cm)通過 0.22μm 微孔過濾,避免雜質(zhì)污染 EVA 膠膜或電池片;冷卻管路采用 316L 不銹鋼(表面拋光 Ra≤0.8μm),接口采用快裝式密封(硅橡膠墊),防止粉塵堆積;針對層壓工序的高溫環(huán)境,設(shè)備壓縮機采用高溫耐受型(可在 45℃環(huán)境下穩(wěn)定運行),冷卻板采用鋁合金材質(zhì)(導熱系數(shù)≥200W/(m?K)),確保換熱效率,符合光伏制造潔凈車間運行要求。

水冷螺桿式冷水機-單機頭一.png

二、光伏組件制造冷水機規(guī)范使用:5 步操作流程

光伏組件制造對發(fā)電效率、耐久性要求極高,冷水機操作需兼顧高精度溫控與潔凈規(guī)范,以光伏專用水冷式冷水機為例:

1. 開機前潔凈與系統(tǒng)檢查

潔凈檢查:啟動車間潔凈系統(tǒng),確保環(huán)境潔凈度(每立方米≥0.5μm 粒子數(shù)≤35200 個);用無塵布蘸取異丙醇(純度≥99.7%)擦拭冷水機表面及接口,去除殘留粉塵;檢查冷卻介質(zhì)過濾器(更換新濾芯),確保去離子水電阻率≥10MΩ?cm;

系統(tǒng)檢查:確認冷卻介質(zhì)(去離子水)液位達到水箱刻度線的 90%,檢測水泵出口壓力(串焊工序 0.4-0.6MPa、層壓冷卻 0.7-0.9MPa、膠膜預熱 0.3-0.5MPa),查看焊頭冷卻通道、層壓機冷卻板接口密封狀態(tài)(無滲漏);校準溫度傳感器(誤差≤0.3℃,溯源至國家計量院光伏專用標準)。

1. 分工序參數(shù)精準設(shè)定

根據(jù)光伏組件不同制造工序需求,調(diào)整關(guān)鍵參數(shù):

電池片串焊:焊頭冷卻水溫 20±1℃(對應焊接溫度 220±5℃),工作臺冷卻板水溫 25±2℃,水流速度 0.8-1.2L/min(按焊接速度適配),開啟 速度聯(lián)動模式,焊接速度每提升 5mm/s,焊頭流量增加 0.1L/min

組件層壓冷卻:層壓機冷卻板水溫 60±2℃(對應組件 80℃),風幕溫度 25±1℃,水流速度 3.0-4.0m3/h,開啟 復合冷卻模式,組件出口溫度設(shè)定≤38℃;

EVA 膠膜預熱:預熱輥水溫 45±1℃,恒溫箱水溫 45±2℃,水流速度 1.5-2.0m3/h,開啟 濕度聯(lián)動模式,濕度每升高 5% RH,溫度提升 1℃

設(shè)定后開啟 權(quán)限分級功能,僅持光伏制造資質(zhì)人員可調(diào)整參數(shù),操作記錄自動上傳至光伏生產(chǎn)管理系統(tǒng)(MES),滿足 ISO 9001 質(zhì)量追溯要求。

1. 運行中動態(tài)監(jiān)測與調(diào)整

通過冷水機 光伏制造監(jiān)控平臺,實時查看各工序溫度、組件發(fā)電效率、EVA 交聯(lián)度等數(shù)據(jù),每 30 分鐘記錄 1 次(形成組件質(zhì)量臺賬)。若出現(xiàn) 電池片隱裂率上升(超 1%),需微調(diào)焊頭冷卻水溫 ±1℃,檢查焊頭壓力(維持 0.2-0.3MPa);若組件層壓后氣泡率超 0.5%,需提升 EVA 預熱溫度 2-3℃,延長預熱時間 5 分鐘;若層壓組件剝離強度下降(<25N/cm),需降低層壓冷卻速率至 6℃/min,重新測試剝離性能。

2. 換產(chǎn)與停機維護

當生產(chǎn)線更換組件規(guī)格(如從 60 片電池片換為 72 片)或電池片類型(如從單晶硅換為多晶硅)時,需按以下流程操作:

換產(chǎn)前:降低冷水機負荷,關(guān)閉對應工序冷卻回路,用去離子水沖洗焊頭冷卻通道、層壓機冷卻板(去除殘留 EVA 碎屑),根據(jù)新組件規(guī)格重新設(shè)定溫度參數(shù)(如 72 片組件層壓冷卻時間延長 2 分鐘);

換產(chǎn)后:小批量試生產(chǎn)(5 塊光伏組件),檢測組件發(fā)電效率、隱裂率、氣泡率,確認符合 GB/T 9535-2018 標準后,恢復滿負荷運行;

日常停機維護(每日生產(chǎn)結(jié)束后):關(guān)閉冷水機,啟動系統(tǒng)自清潔程序(用去離子水循環(huán)沖洗管路 20 分鐘 + 氮氣吹掃干燥);更換冷卻介質(zhì)過濾器濾芯,檢測管路密封性(保壓 0.6MPa10 分鐘無壓降)。

1. 特殊情況應急處理

冷卻介質(zhì)污染(層壓冷卻中):立即停機,關(guān)閉層壓機冷卻回路閥門,將污染的去離子水按危廢規(guī)范處理;用去離子水沖洗管路 3 次,重新注入合格介質(zhì)并檢測電阻率;已層壓的組件需進行 EL 檢測(排查隱裂)與密封性測試,不合格組件全部報廢;

突然停電(電池片串焊中):迅速關(guān)閉冷水機總電源,斷開與串焊機的連接,手動移動焊頭遠離電池片(防止高溫焊頭燙傷電池片);啟動備用發(fā)電機(30 秒內(nèi)恢復供電),優(yōu)先恢復焊頭與工作臺冷卻系統(tǒng);恢復供電后,重新校準焊接溫度,試焊 10 片電池片檢測隱裂率;

層壓機冷卻板超溫(溫度驟升 10℃):立即降低層壓機加熱功率,啟動冷水機 應急冷卻模式(冷卻板水流速度提升至 1.5 倍),同時減少組件進料量;待溫度恢復至 60±2℃后,檢查冷卻板水路是否堵塞(用壓縮空氣 0.2MPa 吹掃),排除故障前禁止繼續(xù)層壓,已超溫處理的組件需重新檢測翹曲度與剝離強度。

三、光伏組件制造冷水機維護與選型要點

日常維護:每日清潔設(shè)備表面與過濾器,檢測冷卻介質(zhì)液位、電阻率;每 2 小時記錄組件發(fā)電效率、隱裂率數(shù)據(jù);每周用檸檬酸溶液(濃度 2%)清洗冷卻管路(去除水垢與 EVA 殘留),校準溫度傳感器;每月對水泵、壓縮機進行潤滑維護(使用高溫潤滑油),檢查硅橡膠密封墊老化狀態(tài);每季度對冷卻系統(tǒng)進行壓力測試(保壓 0.9MPa,30 分鐘無壓降),清理換熱器表面灰塵;每年更換去離子水純化系統(tǒng)樹脂,對管路進行內(nèi)壁拋光維護;

選型建議:電池片串焊選 雙冷卻溫控冷水機(控溫 ±1℃),組件層壓冷卻選 復合冷卻冷水機(帶冷卻板 + 風幕),EVA 膠膜預熱選 恒溫預熱冷水機(帶濕度聯(lián)動);大型光伏組件廠建議選 集中供冷 + 分布式潔凈系統(tǒng)(總制冷量 100-200kW,支持 8-12 條生產(chǎn)線并聯(lián));選型時需根據(jù)組件產(chǎn)能與工藝需求匹配(如日產(chǎn) 1000 60 片組件需配套 80-100kW 冷水機,日產(chǎn) 500 72 片組件需配套 100-120kW 冷水機),確保滿足光伏組件高發(fā)電效率、高耐久性制造需求,保障組件長期戶外運行穩(wěn)定性。