CN114733875A - 基于热胀冷缩原理的光伏组件回收的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的基于热胀冷缩原理的光伏组件回收装置及方法，包括上料输送线、低温室、吸盘组件和下料输送室，上料输送线包括一对支架a和滚筒轴a，用于将无框光伏组件送至低温室，低温室包括凹槽a、凹槽b、液氮罐和液氮喷头，对无框光伏组件进行快速降温使其EVA迅速收缩并硬化；吸盘组件包括支撑架、导轨、摆动支臂和真空吸盘，通过真空吸盘和摆动支臂的配合对无框光伏组件进行拆分；下料输送线包括一对支架b和滚动轴b，将已拆分的无框光伏组件输送至下道工序。本发明通过对常温下的无框光伏组件温度急速降低，使EVA迅速收缩并硬化，各材料间出现间隙，实现背板、玻璃和电池板与EVA的分离，分离时无需再施加外力。
Description
技术领域
本发明属于资源回收自动化技术领域，具体涉及一种基于热胀冷缩原理的光伏组件回收的装置，还涉及一种基于热胀冷缩原理的光伏组件回收方法。
背景技术
近十年来，我国光伏装机容量和累计装机规模数量已经位居世界首位。据中国可再生能源学会光伏专委会支持的调查显示，在我国的西南和西北地区有发电时间超过30年的光伏板组件，仍在发电运行，但其发电效率已大不如前。国内大规模安装光伏组件是从2009年开始，通过国家支持实施的“金太阳示范工程”，迅速推动了国内光伏发电的产业化和规模化发展。
随着运行时间的加长，旧光伏板的废弃只是时间问题。据中科院电工研究所可再生能源发电系统研究部预测：“2020年后，光伏组件的废弃量将开始显著增加。”对于生命周期完结的晶硅太阳能电池组件，进行分类回收利用可以有效节约自然资源和生产成本，还可以为光伏产业以及其他产业的发展提供大量的半导体以及其他原材料。
目前，组件回收采用物理分离法，拆分时需要将铝边框、玻璃和接线盒去除，随后粉碎无框组件，再通过多种复杂的分离手段最终得到破碎的玻璃、硅粉末和贵金属。在国内，光伏板组件拆解的主要手段依旧是靠人工手动进行。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于热胀冷缩原理的光伏组件回收的装置，替代了人工通过机械手段进行复杂、重复、高强度的无框组件分离动作。
本发明的另一目的是提供一种基于热胀冷缩原理的光伏组件回收方法，能够实现自动化拆解回收的光伏组件。
本发明所采用的第一种技术方案是，基于热胀冷缩原理的光伏组件回收的装置，包括上下两部分组成的低温室，低温室上部分相对侧开有进口和出口，进口侧与出口侧分别设置有上料输送线和下料输送线，下料输送线一侧设置有吸盘组件，低温室下部分与上部分相对端面两侧开有两个凹槽a，两个凹槽a内放置有液氮罐，两个凹槽a之间开有凹槽b，凹槽b沿垂直方向均匀设有若干液氮喷头，液氮喷头通过管道与液氮罐连通。
本发明第一种技术方案的特征还在于，
上料输送线包括一对平行支架a，一对支架a上端之间均匀设置有若干滚动轴a，滚动轴a两端与两侧支架a内侧通过轴承连接，支架a沿滚动轴滚动方向的一侧与低温室进口抵接。
下料输送线包括一对平行支架b，一对支架b上端之间均匀设置有若干滚动轴b，滚动轴b两端与两侧支架b内侧通过轴承连接，支架b沿滚动轴滚动反方向的一侧与低温室出口抵接。
支架a和支架b截面均为下端开口的口字型。
吸盘组件包括支撑架，支撑架截面为下端开口的口字型，支撑架上端朝向下料输送线表面固定连接有导轨，导轨通过螺栓固接有摆动支臂，摆动支臂靠近下料输送线端固接有若干真空吸盘。
本发明所采用的第二种方案是，基于热胀冷缩原理的光伏组件回收方法，包括以下步骤：
步骤1，将无框光伏组件水平放置于上料输送线送至低温室。
步骤2，无框光伏组件进入低温室，低温室控制阀打开，液氮对无框光伏组件进行快速降温。
步骤3，吸盘组件对降温完成的无框光伏组件进行拆分。
本发明的有益效果是，
(1)本发明替代了人工通过机械手段进行复杂、重复、高强度的无框组件分离动作，减少了人力资源的浪费。
(2)本发明通过对常温下的无框光伏组件温度急速降低，使EVA迅速收缩并硬化，各材料间出现间隙，实现背板、玻璃和电池板与EVA的分离，分离时无需再施加外力。
(3)本发明各部分单独设计组合，使得整体结构紧凑、协调，同时也降低了整体设备的调试、保养难度。
附图说明
图1是本发明基于热胀冷缩原理的光伏组件回收装置的整体结构示意图；
图2是本发明基于热胀冷缩原理的光伏组件回收装置中低温室下部分的结构示意图；
图3是本发明基于热胀冷缩原理的光伏组件回收装置中吸盘组件的结构示意图；
图中，1.上料输送线，2.低温室，3.吸盘组件，4.下料输送线，5.无框光伏组件，6.支架a，7.滚动轴a，8.支架b，9.滚动轴b，10.凹槽a，11.凹槽b，12支撑架，13.导轨，14.摆动支臂，15.真空吸盘，16.液氮罐，17.液氮喷头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明基于热胀冷缩原理的光伏组件回收的装置的结构如图1所示，包括上下两部分组成的低温室2，低温室2上部分相对侧开有进口和出口，进口侧与出口侧分别设置有上料输送线1和下料输送线4，下料输送线4一侧设置有吸盘组件3，上料输送线1包括一对平行支架a6，支架a6截面为下端开口的口字型，一对支架a6上端之间均匀设置有若干滚动轴a7，滚动轴a7两端与两侧支架a6内侧通过轴承连接，支架a6沿滚动轴滚动方向的一侧与低温室2进口抵接。下料输送线4包括一对平行支架b8，支架b8截面为下端开口的口字型，一对支架b8上端之间均匀设置有若干滚动轴b9，滚动轴b9两端与两侧支架b8内侧通过轴承连接，支架b8沿滚动轴滚动反方向的一侧与低温室2出口抵接。
如图2所示，低温室2下部分与上部分相对端面两侧开有两个凹槽a10，两个凹槽a10内放置有液氮罐16，两个凹槽a10之间开有凹槽b11，凹槽b11沿垂直方向均匀设有若干液氮喷头17，液氮喷头17通过管道与液氮罐16连通，通过液氮罐16实现热胀冷缩原理，使得无框光伏组件5的背板、玻璃和电池板与封装材料的分离。
如图3所示，吸盘组件3包括支撑架12，支撑架12截面为下端开口的口字型，支撑架12上端朝向下料输送线4表面固定连接有导轨13，导轨13通过螺栓固接有摆动支臂14，摆动支臂14靠近下料输送线4端固接有若干真空吸盘15。
工作时，工作人员对需要回收的光伏组件先进行清洗，拆除光伏组件的接线盒、线缆、线卡和铝边框，然后将处理完成的无框光伏组件5平放至上料输送线1，无框光伏组件5由上料输送线1送至低温室2；待无框光伏组件5进入低温室2凹槽b11位置，液氮罐16控制阀开启，由液氮喷头17对无框光伏组件5进行快速降温，降温完成的无框光伏组件5由下料输送线送至吸盘组件3位置；吸盘组件3上摆动支臂14通过导轨13移动对准无框光伏组件5，随即真空吸盘15对无框光伏组件5进行拆分为完整的背板、玻璃和电池板，再由下料输送线4将拆分完成的零部件运输到各自下道工序。
本发明基于热胀冷缩原理的光伏组件回收方法，具体实施步骤如下：
步骤1，将无框光伏组件5水平放置于上料输送线1送至低温室2。
步骤2，无框光伏组件5进入低温室2，低温室2控制阀打开，液氮对无框光伏组件5进行快速降温。
步骤3，吸盘组件3对降温完成的无框光伏组件5进行拆分。
本发明通过对常温下的无框光伏组件5温度急速降低，使EVA迅速收缩并硬化，各材料间出现间隙，实现背板、玻璃和电池板与EVA的分离，分离时无需再施加外力，且各部分单独设计组合，使得整体结构紧凑、协调，同时也降低了整体设备的调试、保养难度。
Claims (6)
1.基于热胀冷缩原理的光伏组件回收的装置，其特征在于，包括上下两部分组成的低温室(2)，所述低温室(2)上部分相对侧开有进口和出口，所述进口侧与出口侧分别设置有上料输送线(1)和下料输送线(4)，所述下料输送线(4)一侧设置有吸盘组件(3)，所述低温室(2)下部分与上部分相对端面两侧开有两个凹槽a(10)，所述两个凹槽a(10)内放置有液氮罐(16)，所述两个凹槽a(10)之间开有凹槽b(11)，所述凹槽b(11)沿垂直方向均匀设有若干液氮喷头(17)，所述液氮喷头(17)通过管道与所述液氮罐(16)连通。
2.根据权利要求1所述的基于热胀冷缩原理的光伏组件回收的装置，其特征在于，所述上料输送线(1)包括一对平行支架a(6)，所述一对支架a(6)上端之间均匀设置有若干滚动轴a(7)，所述滚动轴a(7)两端与两侧支架a(6)内侧通过轴承连接，所述支架a(6)沿滚动轴滚动方向的一侧与低温室(2)进口抵接。
3.根据权利要求1所述的基于热胀冷缩原理的光伏组件回收的装置，其特征在于，所述下料输送线(4)包括一对平行支架b(8)，所述一对支架b(8)上端之间均匀设置有若干滚动轴b(9)，所述滚动轴b(9)两端与两侧支架b(8)内侧通过轴承连接，所述支架b(8)沿滚动轴滚动反方向的一侧与低温室(2)出口抵接。
4.根据权利要求2或3所述的基于热胀冷缩原理的光伏组件回收的装置，其特征在于，所述支架a(6)和支架b(8)截面均为下端开口的口字型。
5.根据权利要求1所述的基于热胀冷缩原理的光伏组件回收的装置，其特征在于，所述吸盘组件(3)包括支撑架(12)，所述支撑架(12)截面为下端开口的口字型，所述支撑架(12)上端朝向下料输送线(4)表面固定连接有导轨(13)，所述导轨(13)通过螺栓固接有摆动支臂(14)，所述摆动支臂(14)靠近下料输送线(4)端固接有若干真空吸盘(15)。
6.基于热胀冷缩原理的光伏组件回收方法，使用如权利要求1所述的基于热胀冷缩原理的光伏组件回收的装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将无框光伏组件(5)水平放置于上料输送线(1)送至低温室(2)。
步骤2，无框光伏组件(5)进入低温室(2)，低温室(2)控制阀打开，液氮对无框光伏组件(5)进行快速降温。
步骤3，吸盘组件(3)对降温完成的无框光伏组件(5)进行拆分。
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