光伏组件生产对温度精度、清洁度要求极高,层压机温度偏差会导致 EVA 胶膜融化不均(影响组件密封性),电池片焊接时高温易导致隐裂(降低发电效率)。专用光伏组件生产冷水机通过工艺适配设计,满足多环节冷却需求:
1. 层压机高精度恒温控制
针对光伏组件层压机(核心设备,负责玻璃、EVA、电池片、背板的封装),冷水机采用 “双区 PID 温控系统”,可同时控制层压机上、下加热板温度,将温度精度稳定在 ±0.3℃。层压工艺中,EVA 胶膜需在 135-150℃下融化,温度过高会导致 EVA 分解(产生气泡,组件密封性下降),过低则融化不充分(层间黏合强度不足)。冷水机通过实时监测加热板温度,动态调整冷却量 —— 例如在 166mm 尺寸组件层压时,可将上加热板温度稳定在 145±0.2℃,下加热板稳定在 140±0.2℃,确保 EVA 均匀融化,组件层压后气泡率控制在 0.1% 以下(远低于行业 0.5% 的标准),保障组件长期耐候性。
2. 电池片焊接冷却保护
光伏电池片(尤其是 PERC、TOPCon 电池)厚度仅 160-180μm,焊接时(温度 200-250℃)若散热不及时,易产生热应力导致隐裂(隐裂组件发电效率下降 5%-10%)。冷水机采用 “焊接台微冷系统”,通过嵌入焊接台的冷却铜管,将台面温度控制在 40-50℃,同时配备 “局部冷风辅助”,直接对焊接点降温(焊接点周边温度≤60℃)。例如在电池片串焊工序中,冷水机可快速带走焊接产生的局部热量,使电池片整体温差控制在 30℃以内,隐裂率从 8% 降至 1% 以下,且焊接处焊带附着力提升 20%,避免后期组件运行中出现焊带脱落问题。
3. 光伏玻璃清洗冷却
光伏玻璃清洗工序中,清洗液(如氢氟酸、去离子水)需维持在 25-30℃,温度过高会加速玻璃腐蚀(导致透光率下降),过低则清洗效果不佳(残留污渍影响组件外观与发电效率)。冷水机采用 “清洗槽夹套冷却系统”,通过包裹清洗槽的冷却夹套,将清洗液温度稳定在 ±0.5℃。同时配备 “去离子水预冷模块”,将清洗用去离子水从常温(25-30℃)预冷至 20-22℃,再注入清洗槽,避免清洗液温度波动。例如在 3.2mm 光伏玻璃清洗中,稳定的清洗液温度可使玻璃透光率保持在 94% 以上(清洗后无腐蚀痕迹),满足组件发电对透光率的核心需求。
4. 多工序协同冷却与防腐蚀设计
光伏生产车间存在清洗液残留、EVA 挥发物等腐蚀性物质,普通冷水机管路易被腐蚀。专用冷水机接触冷却介质的部件均采用 316L 不锈钢(耐氢氟酸、碱液腐蚀),管路接口采用 PTFE 密封垫(耐高低温,避免 EVA 挥发物粘连)。此外,冷水机支持 “多工序并联冷却”,可同时为 1 台层压机、2 台串焊机、1 条玻璃清洗线提供服务,各工序独立设定参数(如层压机水温 35℃,串焊机焊接台水温 45℃),通过光伏 MES 系统联动,根据生产节拍自动调整冷却负荷(如层压工序暂停时,自动降低对应回路流量),比分散式冷水机节能 25%-30%。
光伏组件生产对产品一致性、可靠性要求高,冷水机操作需兼顾工艺精度与设备防腐,以光伏专用水冷式冷水机为例:
1. 开机前系统与设备检查
• 系统检查:确认冷却介质(去离子水与乙二醇混合液,电阻率≥15MΩ・cm,浓度 30%-35%,防腐蚀且不产生水垢)液位达到水箱刻度线的 90%,检测主水泵出口压力(稳定在 0.5-0.7MPa),查看层压机冷却接口、焊接台铜管密封状态(无渗漏,避免冷却介质污染组件);
• 设备检查:根据工序连接冷却对象(层压机接加热板冷却回路,串焊机接焊接台冷却回路,清洗线接夹套冷却回路),安装温度传感器(层压机传感器嵌入加热板,焊接台传感器贴附台面),根据组件尺寸设定目标温度(166mm 组件层压 145℃,串焊机焊接台 45℃)。
1. 分工序参数精准设定
根据光伏组件生产不同工序需求,调整关键参数:
• 层压工序:加热板冷却水温设定 35-40℃,水流速度调至 2.5-3.0m³/h,开启 “恒温锁定” 模式,避免层压过程中温度波动;
• 串焊工序:焊接台冷却水温设定 40-50℃,水流速度调至 1.0-1.5m³/h,开启 “局部冷风” 功能,冷却风量调至 20-30m³/h;
• 玻璃清洗工序:清洗槽冷却水温设定 25-30℃,水流速度调至 1.8-2.2m³/h,开启 “清洗液恒温” 模式,同步启动去离子水预冷;
• 设定后开启 “工艺权限管理”,仅授权技术员可调整参数,防止误操作导致组件报废。
1. 运行中动态监测与调整
通过冷水机 “光伏生产监控平台”,实时查看各工序水温、加热板温度、焊接台温度等数据,每 15 分钟记录 1 次(形成生产工艺台账)。若出现 “层压机温度偏高报警”(多因冷却管路结垢或加热板功率异常),需暂停层压机,用专用除垢剂(pH7-8,避免腐蚀 316L 不锈钢)清洗管路,检查加热板温控器;若串焊后电池片出现隐裂(多因焊接台温度过高),需降低焊接台冷却水温 3-5℃,同时调整焊接时间(缩短 1-2 秒);若玻璃清洗后出现透光率下降,需检查清洗液温度是否超标,调整冷水机制冷量。
2. 换产与停机维护
当生产线更换组件尺寸(如从 166mm 换为 182mm)或电池片类型时,需按以下流程操作:
• 换产前:降低冷水机负荷,关闭对应设备冷却回路,清理层压机冷却接口、焊接台铜管内的残留 EVA(用异丙醇擦拭,避免腐蚀),根据新组件工艺要求重新设定温度与流量(如 182mm 组件层压温度需提升至 148℃);
• 换产后:小批量试生产(5-10 块组件),检测组件性能(如层压气泡率、电池片隐裂情况、玻璃透光率),通过 EL 检测仪确认无隐裂后,恢复满负荷运行;
• 日常停机维护(每日生产结束后):关闭各设备冷却回路,5 分钟后关闭冷水机,清理设备表面(用无尘布擦拭,避免粉尘堆积),检测冷却介质电阻率(低于 15MΩ・cm 时更换),补充不足的冷却介质。
1. 特殊情况应急处理
• 冷却介质泄漏:立即停机,关闭对应管路阀门,用吸水布清理泄漏区域(避免介质接触电池片或 EVA),更换损坏的管路或密封垫后,注入新的冷却介质并排气(防止水路气泡影响换热),重新启动前检测管路密封性;
• 突然停电:迅速关闭冷水机总电源,断开与层压机、串焊机的连接 —— 层压机需立即开启备用加热板保温(避免温度骤降导致组件粘连),串焊机需移除待焊电池片(防止残留高温导致隐裂);恢复供电后,先启动冷水机(从低负荷开始),待水温稳定至目标值后,再逐步启动生产设备;
• 层压机超温(如加热板温度骤升至 160℃):立即切断层压机电源,启动冷水机 “应急冷却” 模式,加大冷却流量(提升至正常的 1.5 倍),同时开启层压机散热风扇,待温度降至 140℃以下后,检查温控系统故障原因(如传感器失效、继电器粘连),排除问题前禁止继续层压。
• 日常维护:每日清洁设备表面与冷却介质过滤器,每 2 小时检测冷却介质电阻率与各工序温度;每周手动清理层压机冷却接口残留 EVA,检测水泵压力;每月对换热器进行除垢(使用光伏专用除垢剂,避免腐蚀管路),校准温度传感器;每季度对压缩机进行维护,更换润滑油(选用耐高低温型号);
• 选型建议:层压机配套选 “高精度恒温冷水机”(制冷量 50-80kW,适配 1.6m 宽层压机),串焊机配套选 “微冷型冷水机”(制冷量 10-15kW / 台),玻璃清洗线配套选 “防腐型冷水机”(管路 316L 不锈钢),大型光伏工厂建议选 “集中供冷系统”(总制冷量 200-300kW,支持多工序并联);同时需根据组件产能匹配制冷量(如年产 5GW 光伏组件需配套 300kW 以上冷水机),确保满足生产需求,保障组件发电效率与可靠性。