Máquina de montagem e barramento de painéis solares: módulos de 10W a 600W, TOPCon BC PERC HJT

Resposta rápida: Uma máquina de layup e bussing realiza duas funções que normalmente são duas estações separadas: coloca as strings de células solares sobre o vidro do módulo e solda as fitas de barramento que recolhem a sua corrente. A Ooitech fabrica uma família destas máquinas, a série SAW, em seis modelos que, em conjunto, cobrem módulos de 10 W a 600 W. SAW-100A processa formatos pequenos até 800 × 450 mm, SAW-300A e SAW-400A cobrem os tamanhos de módulo convencionais, e SAW-500A, SAW-500L e SAW-600A processam módulos longos e de grande formato até 2500 × 1250 mm. O ciclo nominal é ≤ 15 s por grupo de duas strings, a quebra é ≤ 3‰, a soldadura é eletromagnética de alta frequência e todos os modelos funcionam em linha com uma stringer ou de forma autónoma a partir de tabuleiros.

Máquina de layup e bussing da série SAW, fabricada e comercializada pela Ooitech.

Funcionamento em linha: as strings chegam da stringer, as camadas de strings acabadas saem no transportador de vidro.

O que a máquina faz

A máquina recebe strings de células acabadas e transforma-as numa camada de strings com barramento sobre o vidro do módulo. Tudo o que acontece entre estes dois pontos ocorre numa única passagem:

• Carregamento de tabuleiros. Quatro estações de tabuleiros contêm as strings. Um braço de carregamento acionado por servo com ventosas levanta duas strings de cada vez.

• Posicionamento das strings. Sensores de fibra ótica e batentes mecânicos posicionam cada string de acordo com o layout do módulo, duas strings simultaneamente.

• Manuseamento das fitas de barramento. A fita é puxada das bobinas, endireitada, cortada no comprimento definido no ecrã tátil e transportada até à correia numa ranhura guia mecânica.

• Layup. As strings posicionadas são colocadas sobre as fitas cortadas segundo o layout do módulo.

• Bussing. Cabeças eletromagnéticas de alta frequência soldam ambas as extremidades de cada string sob controlo de temperatura em ciclo fechado.

• Soldadura dos condutores terminais. Um segundo mecanismo de fita corta e coloca a fita condutora da caixa de junção e solda dois condutores de cada vez a um espaçamento fixo.

• Descarregamento. Um braço acionado por servo levanta a camada de strings acabada e coloca-a na estação de vidro da linha.

O espaço e as interfaces estão reservados para uma porta de carregamento automático e para estações automáticas de condutores terminais e de folhas de isolamento, para que a linha possa ser ainda mais automatizada sem substituir a máquina.

Cabeças de layup a posicionar as strings de células; as cabeças de soldadura das fitas de barramento funcionam atrás delas no mesmo pórtico.

Porquê layup e bussing numa só máquina

Numa linha composta por estações separadas, as strings são colocadas sobre o vidro numa máquina, depois o vidro é transferido para uma segunda máquina que solda as fitas de barramento e, em seguida, é transferido de volta. Cada transferência é uma etapa de manuseamento de strings não soldadas, e cada etapa de manuseamento é uma oportunidade de quebrar uma célula ou deslocar uma string da sua posição.

Combinar as duas operações elimina essas transferências. As strings são posicionadas uma vez, soldadas enquanto ainda estão fixadas pelo mesmo dispositivo que as colocou, e libertadas diretamente sobre o vidro. Na prática, isto traduz-se em três aspetos: a quebra mantém-se no valor nominal da máquina de ≤ 3‰ porque há menos ciclos de fixação e libertação, o layout das strings é mais repetível porque nunca é reregistado numa segunda máquina, e o operador tem uma estação para carregar e um conjunto de parâmetros para definir em vez de dois.

A pegada também é menor. Uma máquina de 5780 a 8560 mm de comprimento, dependendo do modelo, substitui duas estações mais o transportador entre elas.

Dois modos de funcionamento: em linha ou autónomo

Em linha. A máquina fica diretamente atrás de uma tabber-stringer. As strings chegam no transportador da linha, são recolhidas da caixa de carregamento e a camada de strings acabada vai diretamente para o vidro. Esta é a configuração a escolher quando a stringer funciona a um ciclo igual ou superior ao nominal da máquina de layup, porque elimina por completo o carregamento manual de tabuleiros do trabalho do operador.

Autónomo. As strings são trazidas para a máquina em tabuleiros e carregadas manualmente, com quatro estações de tabuleiros a funcionar como tampão. Uma linha de módulos que não tenha espaço para um layout contínuo em linha, ou que utilize uma stringer com um takt diferente, pode ainda usar a mesma máquina desta forma. A própria especificação da Ooitech recomenda o modo em linha onde o layout da linha o permita, uma vez que é o carregamento de tabuleiros que limita a capacidade no modo autónomo.

Compatibilidade com tecnologias de células

Todos os seis modelos são especificados em torno do mesmo envelope de manuseamento de células, pelo que o mesmo tipo de máquina serve uma linha que produz mais do que um produto:

• Espessura das células 0,13–0,25 mm, o que abrange a produção atual de TOPCon e HJT, bem como wafers mais finos.

• Strings TOPCon, PERC e HJT em layouts multi-busbar; a especificação da fita e o programa de soldadura são definidos por produto no ecrã tátil.

• Strings BC, incluindo o manuseamento do papel de isolamento exigido pelas strings de células BC: as quatro estações de tabuleiros podem ser configuradas numa disposição 2+2 com uma posição de remoção de papel.

• Largura das strings 83–210 mm em cinco modelos e 166–210 mm no SAW-600A, pelo que strings de meia célula e de célula inteira das famílias de 182 mm e 210 mm podem ser processadas no mesmo envelope de largura.

Gama de tamanhos de módulo: 10 W a 600 W

A série está dividida por formato de módulo e não por tipo de célula, porque é o comprimento do módulo que determina o curso da máquina, o comprimento da fita e o tamanho da estrutura. O SAW-100A aceita módulos até 800 × 450 mm, que é o segmento vidro-vidro e portátil do mercado, com cerca de 10 W a 100 W. O SAW-300A a SAW-500A sobem progressivamente através de 1580 × 850, 1600 × 1150 e 1950 × 1150 mm, cobrindo os formatos convencionais de 60 e 72 células. O SAW-500L e o SAW-600A atingem 2500 mm de comprimento, que é onde se situam os módulos de grande formato de vidro simples e bifaciais.

Esse intervalo importa porque permite que uma série de máquinas atenda a um programa de produtos que inclui tanto módulos de consumo pequenos quanto painéis de tamanho padrão, em vez de exigir ferramental separado e treinamento de operador separado para cada um.

Faixa de modelos e especificações

Seis modelos, divididos em dois grupos de formato. Primeiro os de formato pequeno e médio:

Formato grande:

Duas observações sobre a leitura das tabelas. As dimensões da máquina excluem a torre de luz de alarme e quaisquer estruturas de extensão. A SAW-600A é construída em seções em vez de um único chassi, razão pela qual sua área ocupada é indicada como comprimento por largura, sem uma altura total única.

Escolha entre os modelos

A seleção do modelo se resume ao maior módulo que você pretende construir e se você precisa de posicionamento por visão:

• SAW-100A — módulos portáteis, vidro-vidro e de consumo pequeno de até 800 × 450 mm; o único modelo com comprimento mínimo de string de 200 mm e alimentação de 6 kW.

• SAW-300A — módulos de até 1580 × 850 mm; o chassi de formato grande mais estreito, para linhas que nunca constroem um painel de tamanho padrão.

• SAW-400A — módulos de até 1600 × 1150 mm; a escolha de uso geral para formatos de 60 e 72 células.

• SAW-500A — módulos de até 1950 × 1150 mm; cobre módulos de meia célula de 182 mm em comprimento total.

• SAW-500L — módulos de até 2500 × 1150 mm; módulos longos em largura padrão de 1150 mm, com cinco cabeças de solda.

• SAW-600A — módulos de até 2500 × 1250 mm, incluindo strings de 210 mm; o único modelo com posicionamento por visão CCD e ciclo de 16 s.

Se uma máquina tiver de atender a um programa de produtos misto, dimensione-a pelo maior módulo e aceite a menor produtividade nos formatos pequenos. Se o volume de formato pequeno for grande o suficiente para justificar uma segunda máquina, a SAW-100A é consideravelmente mais econômica de operar em trabalhos de 10 W a 100 W do que processar esses módulos em uma máquina de 2500 mm.

Estes valores são comuns aos seis modelos, salvo indicação em contrário na tabela de modelos acima.

Parâmetros Técnicos

Componentes principais

A máquina utiliza uma combinação de componentes nacionais e importados, selecionados pela facilidade de manutenção e não pela marca:

Consumíveis e manutenção

Três itens têm um intervalo de substituição definido, o que mantém a manutenção planeada simples:

Verificações semanais que importam mais do que o cronograma de consumíveis: alinhamento do caminho da fita no sulco guia, nível de vácuo nos braços de carga e descarga, e o teste da cortina de luz. Uma fita que se deslocou no sulco aparece como desvio de solda antes de aparecer como módulo refugado.

Strings posicionadas sobre as fitas de barramento, imediatamente antes de as cabeças de solda passarem sobre ambas as extremidades.

Veja a máquina em operação

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O clipe mostra a máquina posicionando strings de células e soldando as fitas de barramento em uma única passagem, com o braço de carga alimentando duas strings por vez.

A camada de strings finalizada sobre o vidro do módulo, pronta para a próxima estação da linha.

O que especificar na compra

A maioria dos erros de especificação que surgem na comissionamento vem de dados de módulo que não foram informados no pedido. Tenha estes itens prontos antes de comparar modelos:

• Maior e menor formato de módulo que você pretende processar, comprimento por largura, incluindo qualquer saliência da moldura. O maior formato define o modelo; o menor decide se uma única máquina é econômica.

• Tipo e espessura da célula, e se strings BC com papel de isolamento fazem parte do programa, o que determina a configuração da estação de bandejas.

• Layout da string: número de strings por módulo, comprimento e largura da string, e o espaçamento das posições das barras coletoras.

• Especificação da fita, incluindo se a fita de derivação da caixa de junção difere da fita de barramento da string.

• Em linha ou autônoma, e, se em linha, a altura de acoplamento e o takt da stringer a montante.

• Utilidades: alimentação trifásica de cinco fios em 6, 8 ou 10 kW dependendo do modelo, mais ar seco a 0,6–0,8 MPa a 300 L/min.

• Critérios de aceitação: taxa de quebra, resistência à tração da solda e o padrão visual para o filete de solda e a posição da fita, acordados antes do FAT.

Garantia e serviço

Os termos padrão da Ooitech para esta máquina são de 12 meses a partir da instalação bem-sucedida, ou 16 meses a partir da data do conhecimento de embarque, o que ocorrer primeiro. Durante esse período, a mão de obra de manutenção e as peças de reposição necessárias para a manutenção são fornecidas gratuitamente; consumíveis e o custo de transporte das peças de reposição não estão incluídos. Se os engenheiros do cliente não conseguirem resolver uma falha, a Ooitech envia engenheiros à fábrica, com as passagens de ida e volta, transporte local, hotel e alimentação pagos pelo comprador.

A garantia não cobre danos por uso indevido, modificação por qualquer pessoa que não seja técnico autorizado da Ooitech, ou operação fora do manual. Após o período de garantia, o serviço online e a orientação técnica continuam gratuitos, as peças de reposição são fornecidas a preços preferenciais e o trabalho no local é cotado pelas tarifas padrão da Ooitech. As atualizações de software são gratuitas durante toda a vida útil da máquina, em todos os modelos da série.

Perguntas frequentes

O que faz uma máquina de layup e bussing?

Ela posiciona as strings de células acabadas sobre o vidro do módulo no layout do módulo e solda as fitas de barramento que coletam a corrente dessas strings, incluindo as fitas de derivação da caixa de junção. Nesta máquina, ambas as operações acontecem em uma única passagem, sem transferir o vidro para uma segunda estação.

Quantos modelos existem e qual eu preciso?

Seis. SAW-100A para módulos de até 800 × 450 mm; SAW-300A, SAW-400A e SAW-500A para formatos convencionais de até 1950 × 1150 mm; SAW-500L e SAW-600A para formatos grandes de até 2500 mm de comprimento. Dimensione a máquina pelo maior módulo que você vai produzir e adicione visão CCD, que apenas a SAW-600A possui, se você trabalhar com strings de 210 mm no topo da faixa.

Que produtividade posso esperar?

No ciclo nominal de 15 s, a máquina completa 240 grupos por hora, e cada grupo tem duas strings, ou seja, 480 strings por hora. Um módulo de seis strings precisa de três grupos, o que dá cerca de 80 módulos por hora no ciclo nominal, antes de disponibilidade e trocas de produto. A produção real é tipicamente de 80 a 90 por cento desse valor, e a stringer a montante tem de acompanhar.

Ela pode processar células BC e strings half-cut de 210 mm?

Sim. As strings BC são suportadas, com as quatro estações de bandejas configuráveis em um arranjo 2+2 que inclui uma posição de remoção de papel isolante. A largura da string vai até 210 mm em toda a série, e a SAW-600A aceita strings de 166–210 mm em módulos de até 2500 × 1250 mm.

Ela precisa estar em linha com uma stringer?

Não. Todos os seis modelos funcionam de forma autônoma a partir de bandejas, que é a escolha usual quando o layout da linha não tem espaço para um fluxo contínuo. O modo em linha é recomendado quando o layout permite, porque o carregamento manual de bandejas é a etapa que limita a capacidade no modo autônomo.

Que manutenção ela precisa?

Bicos a cada 30 dias, correias de PTFE e o elemento filtrante de ar AFC30 a cada 90 dias, além de verificações semanais do alinhamento do caminho da fita, do nível de vácuo e da cortina de luz. As atualizações de software são gratuitas e fornecidas pela Ooitech durante toda a vida útil da máquina.

Leitura adicional

• Máquina de layup e bussing SAW-100A — o modelo de formato pequeno em detalhe, para módulos de até 800 × 450 mm.

• Por que o bussing causa trincas nas células — o que a soldagem por sobreposição faz com uma célula e de onde vêm as trincas.

• Como funciona uma tabber e stringer — a estação imediatamente a montante desta máquina.

• Máquina de bussing automática DH200-Y — a opção de bussing autônomo quando o layup já é feito em outro lugar.

• Máquina laminadora de painéis solares — a próxima estação da linha e como escolher e operar uma.

Sobre a Ooitech

A Ooitech (Wuhan Ooi Photoelectric Technology Co., Ltd) tem mais de 15 anos de experiência em energia renovável e aplicação industrial de laser, e fornece fábricas completas de fabricação de módulos fotovoltaicos de 5 MW a 1,2 GW para formatos de célula de M2 a M12 (156–210 mm). A empresa fabrica tabber-stringers, máquinas de layup e bussing, laminadoras, máquinas de enquadramento, testadores EL e IV e linhas de transporte completas, e já exportou para Polônia, Hungria, Coreia, México, Índia, Egito, Argélia, Arábia Saudita, Síria e Cazaquistão.

A série SAW é projetada, construída e suportada pela Ooitech, com software desenvolvido internamente e atualizações gratuitas durante toda a vida útil da máquina. Peças estáticas e móveis compartilham uma lista comum de peças de reposição em toda a série, de modo que uma fábrica que opera mais de um modelo mantém um único conjunto de consumíveis.

Para uma recomendação de modelo com base na sua lista de módulos, ou para um orçamento de uma linha completa, envie os dados do módulo pelo formulário de cotação e dimensionaremos a máquina com base neles.