CN219686619U - 用于复合材料光伏后板的辅助成型装置及层压设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于复合材料光伏后板的辅助成型装置,包括配合安装的方形框架和密封胶条,用于放置在柔性高分子复合材料层上;方形框架的底面上设置有沿框架的凹槽,用于配合安装密封胶条;方形框架的内边缘尺寸与纤维增强复合材料层的尺寸相同,且其内边缘所围空间用于配合放置纤维增强复合材料层的预浸料。还提供层压设备,包括上模、下模和前述辅助成型装置。该辅助成型装置及层压设备,结构简单,所制得的复合材料光伏后板无需修边,简化了成型工艺,避免了纤维增强复合材料层中纤维裸露在空气中受到水汽侵蚀而导致复合材料光伏后板分层及机械性能下降等现象,提升了生产效率,方便更换,可有效降低生产成本,提升复合材料光伏后板的寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于光伏发电领域,具体涉及用于复合材料光伏后板的辅助成型装置及层压设备。
背景技术
为了拓展光伏组件的应用领域,便于光伏组件在荷载较低的工商业屋顶的安装应用,需要改变传统的光伏组件结构,因为传统的单玻或双玻结构的光伏组件重量大,容易破坏低载荷工商业屋顶。
在光伏组件轻量化研究过程中,轻质前板和轻质后板为重点研究对象。为了保证光伏组件最基本的发电功能,可以采用高透光率的轻质高分子前板代替传统的超白玻璃,但随之而来的问题是组件的机械性能尤其是抗冲击性能下降,无法应对冰雹天气。柔性高分子后板(以PET/PC/PP/PO/PA一种或几种的混合材料为基体)可以提供耐候性、阻水性、耐腐蚀性和绝缘性的特点,但依然无法提升光伏组件的抗冲击性能。鉴于此,目前在光伏组件后板结构中引入纤维增强复合材料,可以提升其抗冲击性能。
上述复合材料光伏后板的制备方式有多种,综合成型工艺复杂程度及成本等因素,复合材料光伏后板通常由柔性高分子复合材料和纤维增强复合材料以热压复合的方式同尺寸成型,然后按照要求尺寸进行裁切修边,这就导致纤维增强复合材料中的纤维裸露在外面,纤维本身容易受到水汽侵蚀,出现发白现象,纤维增强复合材料分层,从而造成机械性能下降等缺陷。另外制备得到光伏组件后,水汽会沿着纤维束进入组件内部,而电池片会因水汽侵入而失效,影响组件寿命。目前还未见报道如何解决前述问题。
实用新型内容
本实用新型的第一个目的在于提供一种用于复合材料光伏后板的辅助成型装置,该辅助成型装置能够用于复合材料光伏后板制备中辅助其成型。
本实用新型的第二个目的在于提供一种用于复合材料光伏后板的层压设备,该层压设备具有前述辅助成型装置,能够用于复合材料光伏后板制备中并获得无需修边的复合材料光伏后板。
为实现本实用新型的第一个目的,采用以下的技术方案:
一种用于复合材料光伏后板的辅助成型装置,所述复合材料光伏后板自下至上依次包括复合设置的柔性高分子复合材料层和纤维增强复合材料层,所述纤维增强复合材料层的尺寸小于所述柔性高分子复合材料层,
所述辅助成型装置包括配合安装的方形框架和密封胶条,用于放置在所述柔性高分子复合材料层上;
所述方形框架的底面上设置有沿框架的凹槽,用于配合安装所述密封胶条;
所述方形框架的内边缘尺寸与所述纤维增强复合材料层的尺寸相同,且其内边缘所围空间用于配合放置所述纤维增强复合材料层的预浸料。
优选地,所述密封胶条包括固定设置的***密封部和凸起密封部;
所述***密封部与所述凹槽配合设置,用于***设置于所述凹槽内;
所述凸起密封部在远离所述***密封部的一端为弧形凸面,在接近所述***密封部的一端与所述方形框架的底面配合设置,用于覆盖并密封设置于所述方形框架的底面。
优选地,所述密封胶条为蘑菇形胶条,所述凸起密封部为蘑菇头形状。
优选地,所述凸起密封部的宽度大于所述凹槽的宽度。
优选地,所述方形框架的边框宽度为1-3cm。
优选地,所述方形框架的高度为5-10mm。
优选地,以所述方形框架的高度为h计,所述凹槽的深度为(0.2-0.5)h。
优选地,以所述方形框架的边框宽度为w计,所述凹槽的宽度为(0.2-0.5)w。
为实现本发明的第二个目的,提供一种用于复合材料光伏后板的层压设备,所述层压设备包括上模、下模和前述辅助成型装置;所述辅助成型装置可拿取地设置于所述上模和所述下模之间,且其底面朝向所述下模、顶面朝向所述上模。
优选地,所述上模的底面设置有与所述方形框架的内边缘所围空间相对应的凸起平台,用于在所述方形框架的内边缘所围空间内配合压制所述纤维增强复合材料层;
所述下模的顶面与所述柔性高分子复合材料层对应设置,用于放置并配合压制所述柔性高分子复合材料层;
所述辅助成型装置中,所述方形框架的外边缘对应于所述下模的边缘,所述方形框架的内边缘对应于所述上模中凸起平台的边缘。
本实用新型的有益效果在于:
本实用新型的用于复合材料光伏后板的辅助成型装置及层压设备,结构简单,能够用于复合材料光伏后板制备中辅助其成型,利用其辅助成型装置中方形框架的限位功能及密封胶条的密封性能,使所制得的复合材料光伏后板无需修边,简化了复合材料光伏后板的成型工艺,提升了生产效率,同时密封胶条与方形框架通过凹槽配合安装,方便更换,可有效降低生产成本;
而所制得的复合材料光伏后板无需修边还避免了纤维增强复合材料层中纤维裸露在空气中受到水汽侵蚀而导致复合材料光伏后板分层及机械性能下降等现象,从而保障复合材料光伏后板的发电性能,提升了复合材料光伏后板的寿命;
所制得的复合材料光伏后板兼具柔性高分子复合材料层提供的耐候性、阻水性、耐腐蚀性和绝缘性的特点,又具有良好的抗冲击性能。
附图说明
图1为复合材料光伏后板在一种实施方式中的结构示意图;
图2为用于复合材料光伏后板的辅助成型装置在一种实施方式中的分解结构示意图;
图3为图2所示辅助成型元件中任意一边的横截面的分解结构示意图,比如其中一边的A-A横截面,另一边的B-B横截面;
图4为图3的组合结构示意图;
图5为用于复合材料光伏后板的层压设备在一种实施方式中的使用状态分解结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施方式对本实用新型的技术方案及其效果做进一步说明。以下实施方式仅用于说明本实用新型的内容,实用新型并不仅限于下述实施方式或实施例。应用本实用新型的构思对本实用新型进行的简单改变都在本实用新型要求保护的范围内。
如图1-5所示,本实用新型提供一种复合材料光伏后板的辅助成型装置,
所述复合材料光伏后板自下至上依次包括复合设置的柔性高分子复合材料层1和纤维增强复合材料层2,所述纤维增强复合材料层2的尺寸小于所述柔性高分子复合材料层1,
所述辅助成型装置包括配合安装的方形框架3和密封胶条4,用于放置在所述柔性高分子复合材料层1上;
所述方形框架3的底面上设置有沿框架的凹槽31,用于配合安装所述密封胶条4;
所述方形框架3的内边缘尺寸与所述纤维增强复合材料层2的尺寸相同,且其内边缘所围空间用于配合放置所述纤维增强复合材料层2的预浸料。
本领域技术人员理解,所述方形框架3也可以为其他形状的框架,其具体形状取决于所要制得的所述复合材料光伏后板的结构和形状。
本实用新型的用于复合材料光伏后板的辅助成型装置,结构简单,能够用于复合材料光伏后板制备中辅助其成型,利用其辅助成型装置中方形框架对所述纤维增强复合材料层2的预浸料的限位功能及密封胶条的密封性能,使所制得的复合材料光伏后板中,所述纤维增强复合材料层2的预浸料无溢出,无需修边,简化了复合材料光伏后板的成型工艺,提升了生产效率,同时密封胶条与方形框架通过凹槽配合安装,方便更换,可有效降低生产成本。
本领域技术人员理解,柔性高分子复合材料层的材料以PET、PC、PP、PO、PA中的任一种或几种的混合材料为基体,外层复合含氟材料,以提供光伏后板的耐候性、阻水性、耐腐蚀性等特点。纤维增强复合材料包括纤维和树脂,其中,纤维是玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维中的任一种;树脂是聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、环氧乙烯基酯树脂、酚醛树脂、氟碳树脂中的任一种或几种的混合。
本领域技术人员理解,纤维增强复合材料与柔性高分子复合材料热压前,要先将纤维和树脂预混合制备成预浸料。
在一种实施方式中,所述方形框架3的外边缘尺寸不大于所述柔性高分子复合材料层1的尺寸,以便于所述辅助成型装置放置在所述柔性高分子复合材料层1上,使其与所述方形框架3的内边缘所围空间内的所述纤维增强复合材料层2的预浸料进行复合压制。优选所述方形框架3的外边缘尺寸与所述柔性高分子复合材料层1的尺寸相同。
在一种实施方式中,所述密封胶条4包括固定设置的***密封部41和凸起密封部42;
所述***密封部41与所述凹槽31配合设置,用于***设置于所述凹槽31内;
所述凸起密封部42在远离所述***密封部41的一端为弧形凸面,在接近所述***密封部41的一端与所述方形框架3的底面配合设置,用于覆盖并密封设置于所述方形框架3的底面。
这种设置,一方面能够通过所述***密封部41将所述方形框架3和所述密封胶条4配合安装并不留物料溢出通道,另一方面能够通过所述凸起密封部42的密封功能避免物料溢出从而实现对物料的严格限位,使所述纤维增强复合材料层2的预浸料严格限位于所述辅助成型装置中所述方形框架3的内边缘所围空间内,并在此基础上使其与柔性高分子复合材料层1层压复合,使得所制得复合材料光伏后板中,所述纤维增强复合材料层2的预浸料无溢出,无需修边,简化了复合材料光伏后板的成型工艺,提升了生产效率。本领域技术人员理解,这里的物料溢出是指层压成型过程中树脂固化时因加压加热而使树脂自未密封的缝隙挤出。
在一种实施方式中,所述密封胶条4为蘑菇形胶条,所述凸起密封部42为蘑菇头形状。
本领域技术人员理解,所述凸起密封部42为蘑菇头形状是指辅助成型元件中任意一边的横截面(比如图2所示其中一边的A-A横截面、另一边的B-B横截面)中密封胶条4部分的形状为蘑菇头形状。
为了使所述凹槽31处能够达到较好的密封效果,在一种实施方式中,所述凸起密封部42的宽度大于所述凹槽31的宽度,从而能够完美覆盖并密封所述凹槽31。
本领域技术人员理解,所述方形框架3的边框宽度由所述复合材料光伏后板中柔性高分子复合材料层1和纤维增强复合材料层2的尺寸决定。在一种实施方式中,所述方形框架3的边框宽度为1-3cm,比如1.5cm、2cm和2.5cm。
本领域技术人员理解,所述方形框架3的高度与所述复合材料光伏后板中柔性高分子复合材料层1和纤维增强复合材料层2的尺寸有关,其不能低于纤维增强复合材料层2的高度。在一种实施方式中,所述方形框架3的高度为5-10mm,比如5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm和9.5mm。
为了兼顾方形框架3和密封胶条4的配合安装牢固度以及方向框架本身的强度,在一种实施方式中,以所述方形框架3的高度为h计,所述凹槽31的深度为(0.2-0.5)h,比如0.25h、0.3h、0.35h、0.4h和0.45h。
为了进一步兼顾方形框架3和密封胶条4的配合安装牢固度以及方向框架本身的强度,在一种实施方式中,以所述方形框架3的边框宽度为w计,所述凹槽31的宽度为(0.2-0.5)w,比如0.25w、0.3w、0.35w、0.4w和0.45w。
本发明还提供一种用于复合材料光伏后板的层压设备,所述层压设备包括上模5、下模6和前述辅助成型装置;所述辅助成型装置可拿取地设置于所述上模5和所述下模6之间,且其底面朝向所述下模6、顶面朝向所述上模5。
在一种实施方式中,所述上模5的底面设置有与所述方形框架3的内边缘所围空间相对应的凸起平台51,用于在所述方形框架3的内边缘所围空间内配合压制所述纤维增强复合材料层2;
所述下模6的顶面与所述柔性高分子复合材料层1对应设置,用于放置并配合压制所述柔性高分子复合材料层1;
所述辅助成型装置中,所述方形框架3的外边缘对应于所述下模6的边缘,所述方形框架3的内边缘对应于所述上模5中凸起平台51的边缘。
本实用新型的用于复合材料光伏后板的辅助成型装置及层压设备,结构简单,能够用于复合材料光伏后板制备中辅助其成型,利用其辅助成型装置中方形框架的限位功能及密封胶条的密封性能,使所制得的复合材料光伏后板无需修边,简化了复合材料光伏后板的成型工艺,提升了生产效率,同时密封胶条与方形框架通过凹槽配合安装,方便更换,可有效降低生产成本;
而所制得的复合材料光伏后板无需修边还避免了纤维增强复合材料层2中纤维裸露在空气中受到水汽侵蚀而导致复合材料光伏后板分层及机械性能下降等现象,从而保障复合材料光伏后板的发电性能,提升了复合材料光伏后板的寿命;
所制得的复合材料光伏后板兼具柔性高分子复合材料层提供的耐候性、阻水性、耐腐蚀性和绝缘性的特点,又具有良好的抗冲击性能。
本实用新型的用于复合材料光伏后板的辅助成型装置及层压设备,其使用过程如下所述:
将层压设备按照从下至上依次为下模6和上模5放置;
将柔性高分子复合材料按照复合材料光伏后板中柔性高分子复合材料层1的尺寸进行裁减,然后将所得柔性高分子复合材料层1放置在所述层压设备中所述下模6的顶面上;
然后将所述辅助成型装置按照底面朝向所述下模6、顶面朝向所述上模5的放置方式整体放置于所述柔性高分子复合材料层1上,使密封胶条4中所述凸起密封部42的弧形凸面与所述柔性高分子复合材料层1相接触;
然后将所述纤维增强复合材料层2的预浸料按设计尺寸放置于所述辅助成型装置中所述方形框架3的内边缘所围空间内;
然后层压设备的上模5和下模6闭合,将柔性高分子复合材料与纤维增强复合材料预浸料热压成型,获得复合材料光伏后板。
由该过程可知,在层压过程中,所述辅助成型装置中所述密封胶条4的凸起密封部42的弧形凸面与柔性高分子复合材料层相接触,从而实现对纤维增强复合材料预浸料的限位、密封以及和柔性高分子复合材料层与纤维增强复合材料预浸料的层压复合,所制得的复合材料光伏后板无需修边,避免了纤维增强复合材料层2中纤维裸露在空气中受到水汽侵蚀而导致复合材料光伏后板分层及机械性能下降等现象,从而保障复合材料光伏后板的发电性能,提升了复合材料光伏后板的寿命;所制得的复合材料光伏后板兼具柔性高分子复合材料层提供的耐候性、阻水性、耐腐蚀性和绝缘性的特点,又具有良好的抗冲击性能。
本实用新型是通过优选实施例进行描述的,本领域技术人员知悉,在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制,其它落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。
Claims (10)
1.一种用于复合材料光伏后板的辅助成型装置,所述复合材料光伏后板自下至上依次包括复合设置的柔性高分子复合材料层(1)和纤维增强复合材料层(2),所述纤维增强复合材料层(2)的尺寸小于所述柔性高分子复合材料层(1),其特征在于,
所述辅助成型装置包括配合安装的方形框架(3)和密封胶条(4),用于放置在所述柔性高分子复合材料层(1)上;
所述方形框架(3)的底面上设置有沿框架的凹槽(31),用于配合安装所述密封胶条(4);
所述方形框架(3)的内边缘尺寸与所述纤维增强复合材料层(2)的尺寸相同,且其内边缘所围空间用于配合放置所述纤维增强复合材料层(2)的预浸料。
2.根据权利要求1所述的辅助成型装置,其特征在于,
所述密封胶条(4)包括固定设置的***密封部(41)和凸起密封部(42);
所述***密封部(41)与所述凹槽(31)配合设置,用于***设置于所述凹槽(31)内;
所述凸起密封部(42)在远离所述***密封部(41)的一端为弧形凸面,在接近所述***密封部(41)的一端与所述方形框架(3)的底面配合设置,用于覆盖并密封设置于所述方形框架(3)的底面。
3.根据权利要求2所述的辅助成型装置,其特征在于,所述密封胶条(4)为蘑菇形胶条,所述凸起密封部(42)为蘑菇头形状。
4.根据权利要求2所述的辅助成型装置,其特征在于,所述凸起密封部(42)的宽度大于所述凹槽(31)的宽度。
5.根据权利要求1、2和4中任一项所述的辅助成型装置,其特征在于,所述方形框架(3)的边框宽度为1-3cm。
6.根据权利要求1所述的辅助成型装置,其特征在于,所述方形框架(3)的高度为5-10mm。
7.根据权利要求1、2、4和6中任一项所述的辅助成型装置,其特征在于,以所述方形框架(3)的高度为h计,所述凹槽(31)的深度为(0.2-0.5)h。
8.根据权利要求1所述的辅助成型装置,其特征在于,以所述方形框架(3)的边框宽度为w计,所述凹槽(31)的宽度为(0.2-0.5)w。
9.一种用于复合材料光伏后板的层压设备,其特征在于,
所述层压设备包括上模(5)、下模(6)和权利要求1-8中任一项所述辅助成型装置;所述辅助成型装置可拿取地设置于所述上模(5)和所述下模(6)之间,且其底面朝向所述下模(6)、顶面朝向所述上模(5)。
10.根据权利要求9所述层压设备,其特征在于,
所述上模(5)的底面设置有与所述方形框架(3)的内边缘所围空间相对应的凸起平台(51),用于在所述方形框架(3)的内边缘所围空间内配合压制所述纤维增强复合材料层(2);
所述下模(6)的顶面与所述柔性高分子复合材料层(1)对应设置,用于放置并配合压制所述柔性高分子复合材料层(1);
所述辅助成型装置中,所述方形框架(3)的外边缘对应于所述下模(6)的边缘,所述方形框架(3)的内边缘对应于所述上模(5)中凸起平台(51)的边缘。
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