用于光伏组件回收的玻璃板和硅片分离设备

1.本发明涉及光伏组件回收技术领域，尤其涉及用于光伏组件回收的玻璃板和硅片分离设备。


背景技术：

2.随着能源紧张、环境污染、气候变化等问题日益突出，由清洁能源替代传统能源的能源革命正在悄然上演，而太阳能是最具潜力的清洁能源之一。在太阳能发电技术中，光伏发电一直占据行业主导地位。随着大规模的集中式和分布式光伏发电项目投运，废弃光伏组件的处理问题将日益凸显。废弃的光伏组件处理不当不但导致环境污染，还会造成资源浪费。
3.国际上对于废旧晶体硅光伏组件的回收，一般要经过以下几个处理环节：1)拆卸运输、把废旧的晶体硅光伏组件拆卸后运输到回收机构。2)拆解、将晶体硅光伏组件的铝边框和接线盒进行拆除。3)分离、拆解后的晶体硅光伏组件是由前玻璃、太阳电池、背板(或背玻璃)及eva所组成的层压件，分离这部分层压件，分拣出具有价值的材料。4)再利用、将分拣出的不同材料送往相应行业进行再利用。
4.分离层压件过程中，目前，根据层压件分离方式的不同，废旧晶体硅光伏组件的回收方式可分为热处理法、化学溶解法及物理分离法3种。一般通过热处理和化学处理的方法对光伏组件进行分解回收。热处理法一般采用高温焚烧或流化床反应器热处理实现玻璃与封装材料的分离，但是能耗较高，产生的气体也会对环境造成二次污染；化学溶解法一般使用无机或者有机酸溶解，实现玻璃与封装材料的分离，其溶解周期较长，大量溶剂的后处理也是问题；物理分离法一般是使用粉碎的方法将组件粉碎，然后对混合的材料进行分离。但是这种方法很难实现单一组分的充分分离，不仅耗时长且玻璃被完全破坏，回收效率低。
5.硅片与玻璃板之间的eva胶层膨胀后，通过刀片或钢丝绳切割胶层，虽然刀片或钢丝绳的厚度(直接)很小，但是胶层膨胀幅度有限，胶层膨胀后，硅片与玻璃板之间的距离仍很小，操作过程中，刀片或钢丝绳很容易擦到硅片或玻璃板，导致硅片或玻璃板受损，影响硅片或玻璃板的回收价值，因此，我们提出了一种用于光伏组件回收的玻璃板和硅片分离设备。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的用于光伏组件回收的玻璃板和硅片分离设备。
7.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
8.用于光伏组件回收的玻璃板和硅片分离设备，包括罐体托板和浮块，托板位于罐体的内部，所述罐体的下端设置有竖直设置的第一气缸，所述第一气缸的输出端与托板下端固定连接，所述托板的上端开设有凹槽，凹槽与光伏板相适配，所述罐体内壁的下端安装有加热块，所述浮块的数量至少有两个，浮块为柱状，浮块的下端固定连接有吸盘，吸盘的
开口向下，所述浮块之间连接有固定管，所述固定管与吸盘的排气口相连通，所述固定管还与软管的一端相连通，所述软管的另一端延伸至罐体的外侧，所述罐体的侧壁上固定安装有水平设置的第三气缸，所述第三气缸的输出端延伸至罐体的内部，且第三气缸的输出端安装有水平设置的刀片，当第一气缸处于收缩状态时，刀片处于托板的上方。
9.优选的，还包括盖板，所述盖板与罐体相适配，所述盖板的下端设置有竖直设置的套筒，所述套筒的内壁与浮块的侧壁相适配，第一气缸处于收缩状态时，吸盘直接放置在托板上时，浮块的最上端在套筒的内部，保证第一气缸下降后，浮块不会从套筒中脱离。
10.优选的，所述浮块的上端嵌入安装有铁块，所述盖板内壁的顶端固定安装有与铁块相适配的电磁铁。
11.优选的，还包括竖直设置的第二气缸，所述第二气缸的输出端与盖板的上端固定连接，第二气缸用于牵引盖板在竖直方向上运动，胶层切割完毕后，浮块继续上浮，通过电磁铁吸引铁块，在通过第二气缸将硅片提起，便于取出硅片，能够有效的提高工作效率。
12.优选的，所述凹槽相互对应的两侧内侧壁为倾斜设置，凹槽与光伏板之间插设有橡胶条，所述橡胶条的上端安装有把手，将橡胶条塞入凹槽与光伏板之间，使得浮块牵引光伏板时，光伏板不会从凹槽内脱落。
13.优选的，所述罐体的外壁上包覆有保温板。
14.优选的，所述罐体的侧壁上还安装有视镜，所述视镜穿过所述保温板，通过视镜可以观察到胶层的状态，即观察玻璃板与硅片之间的距离，当玻璃板与硅片之间的距离足够时，则可以通过刀片将胶层切断。
15.优选的，还包括壳体，所述第一气缸的下端与壳体内壁的底端固定连接，所述第一气缸的伸缩端延伸至罐体的内部并与所述托板的下端固定连接，所述壳体用于对罐体进行支撑。
16.优选的，所述壳体的侧壁上固定安装有用于支撑所述第三气缸的支撑架。
17.优选的，所述凹槽的深度小于光伏板中玻璃板的厚度，玻璃板的上端位于托板的上方，保证胶层的最下端位于托板的上方。
18.本发明的有益效果是：
19.1、本发明提出的分离设备，使用过程中，将罐体内的水加热至90℃以上，然后启动第一气缸，将托板顶至水面的上方，然后将光伏板放置在凹槽内，光伏板的玻璃面靠近凹槽，并在凹槽与光伏板之间塞入橡胶条，然后将吸盘吸附在光伏板的上端，盖好盖板，控制第一气缸下降，使得光伏板刚好没入水中，通过热水浸泡将胶层软化，然后继续降低托板，浮块受到的浮力慢慢变大，浮块向上牵引托板，胶层慢慢被拉长，硅片与玻璃板之间的间隙变大，此时可以方便的通过第三气缸带动刀片将胶切断。
20.2、装置使用过程中，通过套筒对浮块的位置起到限制作用，使得浮块只能够在竖直方向上运动，刀片切割胶层时，硅片不会晃动，胶切断后，浮块上浮，最终浮块顶端与电磁铁接触，此时打开电磁铁，通过电磁铁对铁块进行吸引，使得浮块被吸附住，然后通过第二气缸将盖板抬高，即可以取出硅片，通过第一气缸将托板抬高后，可以取出玻璃板，实现玻璃板和硅片的分离。
附图说明
21.图1为本发明提出的用于光伏组件回收的玻璃板和硅片分离设备的主视结构示意图；
22.图2为本发明提出的用于光伏组件回收的玻璃板和硅片分离设备的主剖结构示意图；
23.图3为本发明提出的用于光伏组件回收的玻璃板和硅片分离设备的图1中a处放大结构示意图；
24.图4为本发明提出的用于光伏组件回收的玻璃板和硅片分离设备的盖板和浮块的剖视结构示意图；
25.图5为本发明提出的用于光伏组件回收的玻璃板和硅片分离设备的浮块和吸盘的俯视结构示意图；
26.图6为本发明提出的用于光伏组件回收的玻璃板和硅片分离设备的托板的俯视结构示意图。
27.图中：1罐体、2壳体、3第一气缸、4托板、5浮块、6吸盘、7固定管、8软管、9盖板、10第二气缸、11铁块、12电磁铁、13第三气缸、14刀片、15支撑架、16加热块、17凹槽、18橡胶条、19把手、20套筒、21保温板、22视镜、23光伏板。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
29.参照图1-6，用于光伏组件回收的玻璃板和硅片分离设备，包括罐体1托板4和浮块5，托板4位于罐体1的内部，罐体1的下端设置有竖直设置的第一气缸3，第一气缸3的输出端与托板4下端固定连接，托板4的上端开设有凹槽17，凹槽17与光伏板23相适配，罐体1内壁的下端安装有加热块16，浮块5的数量至少有两个，浮块5为柱状，浮块5的下端固定连接有吸盘6，吸盘6的开口向下，浮块5之间连接有固定管7，固定管7与吸盘6的排气口相连通，固定管7还与软管8的一端相连通，软管8的另一端延伸至罐体1的外侧，罐体1的侧壁上固定安装有水平设置的第三气缸13，第三气缸13的输出端延伸至罐体1的内部，且第三气缸13的输出端安装有水平设置的刀片14，当第一气缸3处于收缩状态时，刀片14处于托板4的上方，刀片14的长度大于光伏板23的长度，罐体1的外壁上包覆有保温板21。
30.还包括盖板9，盖板9与罐体1相适配，盖板9的下端设置有竖直设置的套筒20，套筒20的内壁与浮块5的侧壁相适配，第一气缸3处于收缩状态时，吸盘直接放置在托板4上时，浮块5的最上端在套筒20的内部，保证第一气缸3下降后，浮块5不会从套筒20中脱离。
31.浮块5的上端嵌入安装有铁块11，盖板9内壁的顶端固定安装有与铁块11相适配的电磁铁12，还包括竖直设置的第二气缸10，第二气缸10可以通过支架等支撑件进行固定安装，第二气缸10的输出端与盖板9的上端固定连接，第二气缸10用于牵引盖板9在竖直方向上运动，胶层切割完毕后，浮块5继续上浮，通过电磁铁吸引铁块11，在通过第二气缸10将硅片提起，便于取出硅片，能够有效的提高工作效率。
32.凹槽17相互对应的两侧内侧壁为倾斜设置，凹槽17与光伏板23之间插设有橡胶条18，橡胶条18的上端安装有把手19，将橡胶条18塞入凹槽17与光伏板23之间，使得浮块牵引
光伏板23时，光伏板23不会从凹槽17内脱落。
33.罐体1的侧壁上还安装有视镜22，视镜22穿过保温板21，通过视镜22可以观察到胶层的状态，即观察玻璃板与硅片之间的距离，当玻璃板与硅片之间的距离足够时，则可以通过刀片14将胶层切断。
34.还包括壳体2，第一气缸3的下端与壳体2内壁的底端固定连接，第一气缸3的伸缩端延伸至罐体1的内部并与托板4的下端固定连接，壳体2用于对罐体1进行支撑，壳体2的侧壁上固定安装有用于支撑第三气缸13的支撑架15。
35.凹槽17的深度小于光伏板23中玻璃板的厚度，玻璃板的上端位于托板4的上方，保证胶层的最下端位于托板4的上方。
36.本发明提出的分离设备，使用过程中，将罐体1内的水加热至90℃以上，然后启动第一气缸3，将托板4顶至水面的上方，然后将光伏板23放置在凹槽17内，光伏板23的玻璃面靠近凹槽17，并在凹槽17与光伏板23之间塞入橡胶条18，然后将吸盘6吸附在光伏板23的上端，盖好盖板9，控制第一气缸3下降，使得光伏板23刚好没入水中，通过热水浸泡将胶层软化，然后继续降低托板4，浮块5受到的浮力慢慢变大，浮块5向上牵引托板4，胶层慢慢被拉长，硅片与玻璃板之间的间隙变大，此时可以方便的通过第三气缸13带动刀片14将胶切断。
37.装置使用过程中，通过套筒20对浮块5的位置起到限制作用，使得浮块5只能够在竖直方向上运动，刀片14切割胶层时，硅片不会晃动，胶层切断后，浮块5上浮，最终浮块5顶端与电磁铁12接触，此时打开电磁铁12，通过电磁铁12对铁块11进行吸引，使得浮块5被吸附住，然后通过第二气缸10将盖板9抬高，即可以取出硅片，通过第一气缸3将托板4抬高后，可以取出玻璃板，实现玻璃板和硅片的分离。
38.本装置中，通过热水对胶层进行软化，当光伏板23浸入热水内部后，光伏板23与热水充分接触，热水传热效果好，且热水可以循环使用，能够有效的节约能源，便于胶层的软化，且通过浮力来拉动光伏板23，光伏板23受到的浮力的大小随着浮块5浸入的深度变深而变大，光伏板23受力是从小到大慢慢变化，避免了光伏板23突然受力过大，导致光伏板23发生损坏，保证了硅片的完整性。
39.该装置实际使用过程中，从安装光伏板23，到胶层变形至合适的范围时，即玻璃板与硅片之间的距离明显大于刀片的厚度，一般需要20-40分钟，此时可以方便的切断胶层，根据胶层的厚度以及胶层原料的配比，浸泡时间上有小幅度的变化。
40.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。