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基本信息
- 項目名稱：
- 一種新型太陽能電池組件層壓機(jī)混合加熱系統(tǒng)及應(yīng)用
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡介：
- 本文設(shè)計了一種新型混合控溫太陽電池組件層壓機(jī)加熱系統(tǒng)。該加熱系統(tǒng)由油電混合加熱系統(tǒng)、油溫自動測控系統(tǒng)和溫度設(shè)定與顯示系統(tǒng)等組成，其基本原理是在工作臺加熱管內(nèi)安裝有加熱芯，并利用導(dǎo)熱油作為導(dǎo)熱介質(zhì)對工作臺進(jìn)行加熱。 2010年12月經(jīng)秦皇島新禹機(jī)械設(shè)備有限公司現(xiàn)場測試試用，結(jié)果表明該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、溫控均勻性好，對提高層壓組件的層壓質(zhì)量具有較高的實用價值和應(yīng)用前景。
- 詳細(xì)介紹：
- 太陽能電池組件層壓機(jī)的加熱溫度是保證太陽能電池組件層壓質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。為解決目前現(xiàn)有工作臺的加熱系統(tǒng)對工作臺表面溫度均勻性控制不夠精確，易在電池內(nèi)部產(chǎn)生氣泡、影響產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命的問題，本文設(shè)計了一種新型混合控溫太陽電池組件層壓機(jī)加熱系統(tǒng)。該加熱系統(tǒng)由油電混合加熱系統(tǒng)、油溫自動測控系統(tǒng)和溫度設(shè)定與顯示系統(tǒng)等組成，其基本原理是在工作臺加熱管內(nèi)安裝有加熱芯，并利用導(dǎo)熱油作為導(dǎo)熱介質(zhì)對工作臺進(jìn)行加熱。導(dǎo)熱油在油泵的作用下在S形加熱管道內(nèi)做單向循環(huán)流動，起到溫度補償?shù)淖饔?，從而減小了工作臺表面的溫度梯度，提高溫控均勻性。此外，系統(tǒng)利用單片機(jī)實現(xiàn)對油溫進(jìn)行多點實時監(jiān)測與控制，其溫度均勻性控制精度可達(dá)±1.2℃以內(nèi)；利用觸摸屏完成對控制參數(shù)的設(shè)定與顯示，使溫度控制更加方便和精確，從而實現(xiàn)提高工作臺表面溫度均勻性和穩(wěn)定性的目的。 2010年12月經(jīng)秦皇島新禹機(jī)械設(shè)備有限公司現(xiàn)場測試試用，結(jié)果表明該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、溫控均勻性好，對提高層壓組件的層壓質(zhì)量具有較高的實用價值和應(yīng)用前景
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 層壓溫度控制是保證太陽能電池組件層壓機(jī)層壓質(zhì)量的關(guān)鍵，對太陽能電池的質(zhì)量和使用壽命有重大影響。針對現(xiàn)有層壓機(jī)加熱系統(tǒng)溫度均勻性差以及傳熱效果差的缺點，設(shè)計了一種能有效提高工作臺表面溫度一致性的層壓機(jī)混合加熱系統(tǒng)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處
- 改變傳統(tǒng)的用電加熱板或加熱油單獨對太陽能層壓機(jī)工作臺進(jìn)行加熱的方法，設(shè)計了一種油電混合加熱系統(tǒng)，利用電加熱器直接安裝在管路中加熱提高其傳熱效果，利用循環(huán)油對加熱溫度進(jìn)行補償，該方法可以有效提高層壓機(jī)工作臺的溫度均勻性，尤其適用于大面積加熱系統(tǒng)。同時該系統(tǒng)采用觸摸屏顯示和輸入控制參數(shù)，并通過溫度測控儀控制電加熱系統(tǒng)加熱，實現(xiàn)工作臺加熱溫度的精確控制。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 目前現(xiàn)有工作臺的加熱系統(tǒng)對工作臺表面溫度均勻性控制不夠精確，從而在電池內(nèi)部產(chǎn)生氣泡、影響產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命。所設(shè)計的一種混合控溫太陽電池組件層壓機(jī)加熱系統(tǒng)可以利用電熱絲對工作臺進(jìn)行加熱，同時利用油液作為導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)行加熱溫度補償，能夠使加熱均勻性得到有效控制（其溫度均勻性控制精度可達(dá)±1.2℃以內(nèi)），對提高層壓組件層壓質(zhì)量具有較高的實用價值和應(yīng)用前景。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 太陽能電池組件層壓機(jī)是生產(chǎn)太陽能電池的重要設(shè)備，主要是將經(jīng)過加熱的玻璃、EVA膠及半導(dǎo)體硅片等幾層物質(zhì)壓合在一起。層壓機(jī)的加熱溫度是保證太陽能電池組件質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)，加熱溫度控制精度對層壓機(jī)的層壓質(zhì)量具有重要的影響。為解決目前現(xiàn)有工作臺的加熱系統(tǒng)對工作臺表面溫度均勻性控制不夠精確，易在電池內(nèi)部產(chǎn)生氣泡、影響產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命的問題，設(shè)計了一種混合控溫太陽電池組件層壓機(jī)加熱系統(tǒng)，系統(tǒng)由油電混合加熱系統(tǒng)、油溫自動測控系統(tǒng)和溫度設(shè)定與顯示系統(tǒng)等組成，其基本原理是利用電熱絲對工作臺進(jìn)行加熱，利用油液作為導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)行加熱溫度補償，從而使加熱均勻性得到有效控制，同時利用單片機(jī)進(jìn)行溫度測控，其溫度均勻性控制精度可達(dá)±1.2℃以內(nèi)。經(jīng)秦皇島新禹機(jī)械設(shè)備有限公司現(xiàn)場測試試用，結(jié)果表明該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、溫控均勻性好，對提高層壓組件的層壓質(zhì)量具有較高的實用價值和應(yīng)用前景。
獲獎情況
- 作品在2010年12月河北科技師范學(xué)院第六屆挑戰(zhàn)杯獲得校一等獎
鑒定結(jié)果
- 目前該混合加熱系統(tǒng)已應(yīng)用于秦皇島新禹機(jī)械設(shè)備有限公司太陽能電池封裝層壓設(shè)備中，實踐應(yīng)用表明，混合加熱系統(tǒng)對提高太陽能電池層壓質(zhì)量具有較高的實用價值，效果顯著
參考文獻(xiàn)
- [1] 石磊、陳立東.太陽能電池組件層壓機(jī)加熱系統(tǒng)的設(shè)計與實驗[J].河北科技師范學(xué)院報，2009,23(4):32-35. [2] 楊振江.智能儀器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的新器件及應(yīng)用[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社.2001年. [3] 胡漢才.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京: 清華大學(xué)出版社，2004. [4] 趙清林、顧和榮、張純江. 太陽能電池層壓機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計[J].自動化與儀表，2002(4):33-35. [5] 江磊、陳新楚.新型專家系統(tǒng)PID控制器的設(shè)計[J]. 江蘇電氣，2006(4):7-10.
同類課題研究水平概述
- 加熱系統(tǒng)是太陽能電池層壓機(jī)的一個重要部分，加熱溫度是影響層壓組件層壓質(zhì)量的一個重要性能指標(biāo)。目前現(xiàn)有太陽能電池組件層壓機(jī)主要采用電加熱系統(tǒng)（碳素加熱板）或油加熱系統(tǒng)。電加熱系統(tǒng)是直接把電加熱器（碳素加熱板）固定在工作臺內(nèi)部或工作臺下面，工作臺的溫度由電加熱器、溫度傳感器和加熱功率控制器來完成，由于電加熱器和工作臺表面是固態(tài)與固態(tài)之間傳熱，其缺點是：a）傳熱效果受兩體間接觸情況影響較大；b）工作臺表面溫度均勻性不易控制；c）溫度梯度較大且不均勻；d）容易造成電加熱器損壞和工作臺變形。而油加熱系統(tǒng)是由熱油泵、導(dǎo)熱油、電加熱器、溫度傳感器和加熱功率控制器等組成的。其工作臺的加熱和溫度控制主要是利用導(dǎo)熱油或其他介質(zhì)進(jìn)行間接加熱，其傳熱效果較好，但由于導(dǎo)熱油介質(zhì)在單向流動過程中具有一定的溫度梯度，工作臺的表面產(chǎn)生溫差較大，整體溫度均勻性較差。 為此，本文設(shè)計了一種混合控溫太陽能電池組件層壓機(jī)加熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在工作臺加熱管內(nèi)安裝有加熱芯，并利用導(dǎo)熱油作為導(dǎo)熱介質(zhì)對工作臺進(jìn)行加熱。導(dǎo)熱油在油泵的作用下在S形加熱管道內(nèi)做單向流動，起到溫度補償?shù)淖饔茫瑴p小了工作臺表面的溫度梯度，從而達(dá)到較高的溫度均勻性。此外，系統(tǒng)利用溫度測控儀對油溫進(jìn)行實時監(jiān)測與控制，并利用觸摸屏完成對控制參數(shù)的設(shè)定與顯示，使溫度控制更加方便和精確，從而實現(xiàn)提高工作臺表面溫度均勻性和穩(wěn)定性的目的。該系統(tǒng)具有電加熱系統(tǒng)和加熱油加熱的雙重優(yōu)點。
