【太阳能】一个机器人将管子放在圆形大厅内,第二个机器人使用玻璃金属焊接器,第三个机器人负责移动连接好的真空管。
金斯潘可再生能源有限公司现在已全自动生产出著名的Thermomax太阳能真空管,这种技术使得该公司能够制造出大量的真空管,并且能保持较高的质量。
机器人摆动手臂,喷涂火焰,真空管一根接一根地穿过圆形大厅。在欧洲大多数现代化真空管工厂里,机器都是如此操作。从超声波焊接的吸收剂到形成全玻璃真空管整个过程完全是全自动的。
北爱尔兰波塔地区的金斯潘可再生能源有限公司利用该技术研发出世界领先的太阳能真空管,该公司在2007年接管了光热项目。爱尔兰金斯潘集团还利用该技术生产承压水箱和热泵。
该生产线采用U形结构。在超声波焊接后,集热器会自动插入玻璃管内,进入的吸气剂资源已经连接到吸收器上。两条焊线被设立为平行线,这取决于要生产的真空管类型。
精心校准的火焰
然后机器人挥动手臂行动起来,将管子垂直送进焊接大厅。一个小机器人负责金属玻璃接头焊接。这是使用相同的机器在各自的生产线上完成的,自1982年以来,Thermomax太阳能光热真空管就已经开始使用。
仔细校准燃烧器保险丝然后将两个玻璃表面焊接在一起。每十八秒钟就有一个管退出生产线。这个过程最终将提速两倍,负责生产太阳能光热真空管的领导caher说:“目前我们仅仅运行了50%的生产能力”。
在下一阶段的生产流程中,管子垂直进入到另一个圆形大厅。在这里,燃烧器将一小玻璃盖与管底部焊接在一起,之后这条管道将被用来吸出管内的空气并且制造一个真空管。
下一个机器人行动起来,准备管的氩弧焊,将吸收管焊接到金属连接器上。这部分工作很棘手。因为金属管必须很热,但是玻璃金属界面却达不到这么高的温度。
真空度最为关键
U形结构生产线的弯曲处是工作站的中央部位:脱气炉。两个斜床车上各有8根管,16根管可一次进入10个系统密室。通过复杂的温度场使管内的空气逐步地排出,达到400°C以上高温。加热真空管是一道必要的程序,目的是确保管内(包括玻璃表面)的大部分分子能够被释放出来。当压力达到10-5mbar时,管才可以离开机器。整个过程大约需要67分钟。同步自动加载8根管进入真空室,对开发人员来说是最困难的阶段。“我们花了几个月的时间开发机器人,使之可以代替手工劳动进行这项工作。”caher说。该脱气炉被设计为处理容量的两倍。实现这一过程的这部分工艺,管要通过第二条生产线使之膨胀扩展,此时管加工的空间已经准备好。
管子一旦离开热室,用来连接真空泵上的连接管就熔化了。管子现在是密闭的。机器人在管的底部加上防护帽,然后再用一个感应线圈点燃吸气剂。钡吸气剂在玻璃表面上组成一种形式明确界定的薄镜面。多年来,这种高活性的金属薄膜能吸收扩散到管内的任何气体分子,从而保持管子的真空度。由于这种吸收作用,点燃吸气造成的压力下降到10-6mbar。吸气剂也提供了一种监控真空的方式:垫,白色膜会立即显示吸尘过程中失败了。吸气剂也用在老化管上,如果他们仍然处于真空中,其可以作为一种区分颜色的方式。
caher解释:“密封的管无法测量其真空度,这就是为什么在真空车间里检测每个管都如此重要的原因。”caher认为,成效的关键在于管内真空的质量,热传导甚至大幅增加为10~2mbar到10~3mbar之间。
热管还是直流管
在下一步骤中,管子最终达到的形式,取决于他们是直流管还是内部带温度限制装置的热管,这也是使Thermomax太阳能光热真空管区分于热管其他厂家的装置。燃烧器现在焊接在该热管冷凝器或集热器连接的直流管。两者都是连接用波纹管,因此可使管在安装过程中或以后集热器在任何可能膨胀时都能保持灵活和不受损坏。生产线流程最后一步是气密性测试和温度测试。管会被进行加热和冷却两种测试,这可以看出质量是否合格。
金斯潘可再生能源有限公司没有在完整的集热器上安装吸收器、玻璃和框架,而是一直提供几个纸箱给客户:一个纸箱装集热器框架和必要的附件,另一个装多支管,而其他的纸箱则装有10根、20根或30根管。真空集热管只能在屋顶安装在集热器上。
金斯潘可再生能源有限公司对于大型太阳能装置设想也修改了战略定位。在开发Thermomax太阳能光热真空管时,重点是批发客户和组装客户。自从他们最大的客户德国供热系统供应商菲斯曼两年前在中国开始采用他们的生产设施,该公司已将集中构建大型太阳能设备业务作为第二支柱。金斯潘可再生能源有限公司一直以建筑行业的供应商身份与开发商和建筑公司进行传统的合作,该公司在这方面拥有非常丰富的经验。金斯潘可再生能源有限公司已经在全球完成了其重要的独立项目。遗憾的是,如果太阳热能若能赶上这阶段,就可以同时实施客户喜欢的数十个连锁酒店项目。
今年,金斯潘可再生能源有限公司已经在这个方向采取措施,爱尔兰电视台报道过金斯潘可再生能源有限公司为卡文体育中心安装太阳能系统的事。这引起了其他体育设施业主的关注。在美国,大型太阳能设施安装业务也在增加。“虽然私人住宅市场在美国处于停滞状态,我们却在商业市场领域看到了更好的增长比例。”金斯潘可再生能源有限公司市场部的安德列休斯敦指出。
caher认为,未来英国也将成为一个安装大型太阳能设施的潜在市场。虽然缺乏投资者,但新的可能性会出现。现在,英国上电价也开始应用太阳热能。一种可能性是:投资者仅仅通过关税就可以为这个项目提供基金,提供热量为客户免费充电。在这样一种模式中,摊销期限的问题不再和用户使用的热量有关。


