太陽光発電モジュールの生産はどのようにして無油水潤滑コンプレッサを選択するか
太陽光発電モジュールの生産過程で、圧縮空気は重要な動力源として、積層、切断、パッケージなどの核心技術に広く応用されている。 光起電力モジュールは生産環境の清浄度、材料接着精度及び長期安定性に対する要求が極めて高いため国際基準を満たす無油水潤滑コンプレッサを選択することは、製品の品質と生産効率を保障する中核的な要素となっている。 本文は技術基準、プロセス需要、パラメータ選択と経済効果などの多次元から分析を展開する。
一、なぜ光起電力モジュールの生産に油水なし潤滑コンプレッサーが必要なのか?
1.プロセス清浄度の要求
太陽電池の積層技術 (例えばevaフィルム接着、ガラスパッケージ) は圧縮空気の清浄度に極めて敏感である。 従来の油潤滑コンプレッサが出力する圧縮空気の含油量は1 ~ 3 ppmと高く、油分は高温積層 (プロセス温度50 ~ 150 ℃) の過程で材料と反応するコンポーネントの階層化、気泡または光透過率の低下を招き、最終的に光電変換効率を低下させる79。
2.環境保護とエネルギー消費の基準
国際規格ISO 8573-1は、無油圧縮空気の含油量がClass 0(油含有量 ≦ 0.01 mg/m) に達することを規定している。 水潤滑技術は潤滑油の代わりに水膜を通過し、油汚染リスクを完全に解消し、euのRoHSやREACHなどの環境法規に適合し、企業が炭素足跡認証に合格するのを助ける59。
3.デバイスの互換性
光起電生産設備 (例えばレーザー切断機、自動封鎖機) の空気圧機器は油汚れに敏感である。 オイルフリー空気は電磁弁、シリンダなどの部品の寿命を延ばし、停止メンテナンス頻度を減らすことができる9。
二、キーパラメータの選択と国際標準
1.コア性能パラメータ
- 排気圧力: ラミネート機の需要 (通常は0.7-1.0 MPa) に合わせる必要があり、圧力変動は ± 0.01 MPa以内に抑えて、ラミネートの均一性を確保する必要がある7。
- 流量(CFM): 生産ラインの規模に応じて選択すると、シングルプレス機は通常10-20 m/minの流量が必要で、マルチステーションは重ねて計算する必要がある。
- 排気温度: 40 ℃ 未満で、高温が下流乾燥設備 (例えば吸着式乾燥機) の効率に影響しないようにしてください36。
2.技術標準要件
- ISO 1217: 容積式圧縮機の性能試験方法を規定し、エネルギー比を確保する。5。
- ISO 8573-1 Class 0: 強制要求圧縮空気は油がなく、粒子状物質がない (粒子 ≦ 0.1 μ m)5。
- 冷却システム: 多段冷却器 (予冷 + 後冷) を配置し、圧縮室の温度 ≦ 80 ℃ を確保し、水潤滑媒体の気化を防止する必要があります。36。
3.構造設計
- ロータ材質: 全ステンレス鋼またはセラミックコーティングロータを採用し、耐食性と寿命は60,000時間以上に達した。
- シーリング技術: 二重機械軸シール設計、漏れ率 ≦ 1 ppm39。
三、無油水潤滑コンプレッサーを使用しないリスク
1.製品の品質欠陥
油分汚染は
- ラミネート脱粘: Evaフィルムとガラス/バックプレートの接着強度が20%-30% 低下し、アセンブリ寿命が10年以下に短縮された7。
- 電池切れ: 油汚れは切断プロセス中にシリコンウエハ表面に付着し、マイクロクラックのリスクを増加し、光電効率損失は3%-5% に達した9。
2.運営コストの増加
- 後処理設備投入: 多段フィルタ (活性炭 + 精密エレメント) を追加配置する必要があり、初期コストは15 ~ 20% 増加した。
- メンテナンス頻度の向上: 油分が管路と空気圧機器をふさいで、メンテナンスサイクルが3ヶ月に短縮され、年間メンテナンスコストが30% 増加した9。
四、無油水潤滑コンプレッサーの経済効果
1.直接コスト節約
- 消費電力の削減: 水潤滑技術は従来の乾式オイルフリースクリュー機より15 ~ 36% 省エネ (摩擦損失と冷却エネルギーを減らすことで)69。
- メンテナンスコストの削減: オイルフィルター、オイルガス分離器を交換する必要がなく、年間メンテナンス費用を40% 削減9。
2.間接収益の向上
- 製品合格率: クリーンエアはコンポーネントの歩留まりを2 ~ 3% 向上させ、1 GWの生産能力で計算すると、年間収入は500万ドルを超えた7。
- ブランドプレミアム: 国際環境保護基準に適合し、T Ü V、ULなどの認証を取得し、輸出市場の競争力を強化する5。
五、無油水潤滑コンプレッサーvs有油コンプレッサーの比較
| 比較次元 | オイルレス潤滑コンプレッサー | オイルコンプレッサー |
|---|---|---|
| 空気の質 | Class 0オイルフリー、100% クリーン | 含油1 ~ 3 ppm、後処理が必要です |
| エネルギー消費 | 有油機より18% 低い (油分分離圧力損失なし)9 | 消費電力が高く、追加フィルタリングにより12% の消費電力が増加 |
| メンテナンスコスト | 年間メンテナンスコストを50% 削減 | エレメントと潤滑油を頻繁に交換し、コストが高い |
| 適用プロセス | 光起電力積層、切断、パッケージなどの精密な環節 | 一般的な製造、低清浄度のニーズシーン |
| エコ性 | ゼロオイル汚染、ISO 14001に適合 | オイルミストの排出には処理が必要で、環境リスクが高い |
結論
太陽光発電モジュールの生産において、無油水潤滑コンプレッサーはその清潔性、高性能性と低メンテナンスコストによって、製品の品質を保障し、企業競争力を高める重要な設備となっている。 企業は国際規格 (ISO 8573-1、ISO 1217など) とプロセスパラメータ (圧力、流量、温度) を組み合わせて、適切な水潤滑機種を選択しなければならないグリーン生産と長期経済効果の二重目標を実現する。