一种硅锭热量的回收装置及回收利用系统制造方法及图纸

技术编号:17362005 阅读:27 留言:0更新日期:2018-02-28 10:51
本发明专利技术公开了一种硅锭热量的回收装置,包括外壳和设置在所述外壳内的热量回收单元;所述热量回收单元包括用于容纳所述硅锭的硅锭放置子单元和设置在所述硅锭放置子单元外周并与所述硅锭放置子单元进行热量交换的换热子单元。上述硅锭热量的回收装置,能够快速地完成对硅锭的冷却,而且还能够避免热量向外发散对生产环境造成影响。本发明专利技术还公开了一种硅锭热量的回收利用系统,包括所述的回收装置和利用装置,所述利用装置用于将从所述换热子单元内的热量向外转移,所述利用装置包括用于与所述换热子单元交换热量的热交换子单元。上述硅锭热量的回收利用系统能够将从硅锭上回收的热量用在其他环节,从而节省其他的能源消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种硅锭热量的回收装置及回收利用系统
本专利技术属于光伏设备
,特别是涉及一种硅锭热量的回收装置及回收利用系统。
技术介绍
在太阳能光伏电池硅片基板的生产过程中有一道硅锭脱模工序,该工序在硅锭出炉之后进行。一般采用定向凝固法铸造硅锭,炉温降低到400℃以下,方可开炉取锭。如果取锭过早,炉温过高,硅锭出炉后因为与环境温差较大,特别是在寒冬季节,硅锭内部热应力来不及释放,会导致硅锭产生隐裂。硅锭出炉以后,其表面温度还有几百摄氏度,一般等温度冷却到100℃左右开始拆除坩埚,使硅锭脱模,然后将硅锭转移到下一个喷砂工序。现有的降温方法主要是将硅锭放置在空旷的厂房内自然降温并配以一定的通风系统,这种方法会造成热量的浪费,同时让工作环境温度高,不利于员工工作。而且在这一过程中,避免不了用到工装夹具与硅锭接触,如果此时硅锭温度仍较高,热传导率较高的金属与硅锭接触,也可能会诱发硅锭隐裂。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提供了一种硅锭热量的回收装置及回收利用系统,硅锭热量的回收装置能够快速地完成对硅锭的冷却,而且还能够避免热量向外发散对生产环境造成影响,硅锭热量的回收利用系统能够将从硅锭上回收的热量用在其他环节,从而节省其他的能源消耗。本专利技术提供的一种硅锭热量的回收装置,包括外壳和设置在所述外壳内的热量回收单元;所述热量回收单元包括用于容纳所述硅锭的硅锭放置子单元和设置在所述硅锭放置子单元外周并与所述硅锭放置子单元进行热量交换的换热子单元。优选的,所述换热子单元包括设置在所述硅锭放置子单元上方与所述硅锭放置子单元进行热量交换的小换热元件。优选的,所述换热子单元还包括设置在所述硅锭放置子单元侧方与所述硅锭放置子单元进行热量交换的大换热元件。优选的,所述外壳内设置有用于承载所述硅锭放置子单元的底板。优选的,所述外壳的底部固定设置有支撑底座,所述底板固定设置在所述支撑底座上。一种硅锭热量的回收利用系统,包括所述的回收装置和利用装置,所述利用装置用于将从所述换热子单元内的热量向外转移,所述利用装置包括用于与所述换热子单元交换热量的热交换子单元。优选的,所述热交换子单元包括能量转移管路。优选的,所述利用装置还包括储能器件,所述储能器件的出口与所述能量转移管路的入口相连通,所述储能器件的入口与所述能量转移管路的出口相连通。优选的,所述储能器件的出口通过循环泵与所述能量转移管路的入口相连通。优选的,所述储能器件的入口包括第一入口和第二入口,所述第一入口与所述能量转移管路的出口相连通,所述第二入口还连通有补充装置。通过上述描述可知,本专利技术提供的上述硅锭热量的回收装置,由于在外壳内设置有热量回收单元;热量回收单元包括用于容纳硅锭的硅锭放置子单元和设置在硅锭放置子单元外周并与硅锭放置子单元进行热量交换的换热子单元,因此能够快速完成对硅锭的冷却,而且还能够避免热量向外发散对生产环境造成影响。硅锭热量的回收利用系统由于设置了回收装置和利用装置,能够将从硅锭上回收的热量用在其他环节,从而节省其他的能源消耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种硅锭热量的回收装置示意图;图2为本申请实施例提供的一种硅锭热量的回收利用系统示意图。附图标记:1-能量转移管路,2-小换热元件,3-大换热元件,4-硅锭放置子单元,5-底板,6-外壳,7-支撑底座,8-回收装置,9-储能器件,10-循环泵。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术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专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。本申请实施例提供的第一种硅锭热量的回收装置如图1所示,图1为本申请实施例提供的一种硅锭余热回收装置示意图。该装置包括外壳6和设置在外壳6内的热量回收单元;热量回收单元包括用于容纳硅锭的硅锭放置子单元4和设置在硅锭放置子单元4外周并与硅锭放置子单元4进行热量交换的换热子单元。硅锭放置子单元4包括坩埚和护板,硅锭放置在坩埚内,护板盖设在坩埚的顶部,当然硅锭可以放置在其他物件内,只要能够容纳硅锭或者刚出炉的硅锭即可。操作时,首先将出炉的硅锭放入到硅锭放置子单元4内,然后将硅锭放置子单元4放到外壳6内,然后对外壳6进行密封,密封完成之后,硅锭放置子单元4的热量传递至换热子单元。通过上述描述可知,本申请实施例提供的第一种硅锭热量的回收装置,由于在外壳6内设置有用于与硅锭放置子单元4交换热量的换热子单元,因此能够快速地将硅锭的热量吸收掉,从而完成对硅锭的冷却,而且还能够避免热量向外发散对生产环境造成影响。本申请实施例提供的第二种硅锭热量的回收装置,是在上述第一种硅锭热量的回收装置的基础上,还包括如下技术特征:换热子单元包括设置在硅锭放置子单元4上方与硅锭放置子单元4进行热量交换的小换热元件2和设置在硅锭放置子单元4侧方与硅锭放置子单元4进行热量交换的大换热元件3。小换热元件2和大换热元件3可以设置为热管。采用热管作为热交换元件,充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。这样既能够保证硅锭的温度快速散掉,也不会造成硅锭的隐裂。小换热元件2和大换热元件3还可以设置为热片。热片的结构简单,成本更加低廉,而且维护更加方便,但是换热效率要低于热管,当硅锭体积比较小,释放的热量比较少的时候,可以采用热片来降低成本。本申请实施例提供的第四种硅锭热量的回收装置,是在上述第三种硅锭热量的回收装置的基础上,还包括如下技术特征:小换热元件2和大换热元件3均垂直设置,大换热元件3的高度大于小换热元件2的高度与硅锭放置子单元4的高度之和,且小换热元件2设置为多个,大换热元件3设置为四个,四个大换热元件3分别设置在硅锭放置子单元4的千欧左右四侧。为了能够增加换热面积,本实施例采用较短的小换热元件2在硅锭放置子单元4的顶部形成均匀致密的分布,在侧边采用长度接近坩埚高度的大换热元件3,从而实现热管内的工作物质在下端密闭空间内充分吸收热量。在这种情况下,大换热元件3的下端能够与硅锭放置子单元4的底部平齐,而小换热元件2的下端能够与硅锭放置子单元4的顶部平齐,从而充分地将硅锭放置子单元4包围起来,提高对硅锭热量的吸收速率。此外,小换热元件2的下端还可以略高于硅锭放置子单元4的上端,使小换热组件2与硅锭放置子单元4之间留有空隙,避免在密封的过程中挤压到硅锭,具体的空隙大小可以根据实际的生产需要决定。在本方案中,大换热元件能够从硅锭放置子单元4的前后左右四个方向同时吸收硅锭的热量,吸收效率更高,而且不会留下死角。还需要说明的是,本实施例特别适用于坩埚为方形的情况,相应的,对于其他形状的坩埚,本领域技术人员能够从本实施例联想到将大换热元件3的数量设置为其他的适合坩埚形状的方案,属于在本专利技术的思想的延伸,因此也本文档来自技高网...
一种硅锭热量的回收装置及回收利用系统

【技术保护点】
一种硅锭热量的回收装置,其特征在于,包括外壳和设置在所述外壳内的热量回收单元;所述热量回收单元包括用于容纳所述硅锭的硅锭放置子单元和设置在所述硅锭放置子单元外周并与所述硅锭放置子单元进行热量交换的换热子单元。

【技术特征摘要】
1.一种硅锭热量的回收装置,其特征在于,包括外壳和设置在所述外壳内的热量回收单元;所述热量回收单元包括用于容纳所述硅锭的硅锭放置子单元和设置在所述硅锭放置子单元外周并与所述硅锭放置子单元进行热量交换的换热子单元。2.根据权利要求1所述的硅锭热量的回收装置,其特征在于,所述换热子单元包括设置在所述硅锭放置子单元上方与所述硅锭放置子单元进行热量交换的小换热元件。3.根据权利要求1所述的硅锭热量的回收装置,其特征在于,所述换热子单元还包括设置在所述硅锭放置子单元侧方与所述硅锭放置子单元进行热量交换的大换热元件。4.根据权利要求1所述的硅锭热量的回收装置,其特征在于,所述外壳内设置有用于承载所述硅锭放置子单元的底板。5.根据权利要求4所述的硅锭热量的回收装置,其特征在于,所述外壳的底部固定设置有支撑底座,所述底板固定设置在所述支撑底座上。6.一种硅锭热量的回收利用系统,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜志兴肖贵云李林东李亮闫灯周黄晶晶梅坤金浩
申请(专利权)人:晶科能源有限公司浙江晶科能源有限公司
类型:发明
国别省市:江西,36

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