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太阳能电池片无尘车间

适应行业：光伏行业、锂电池行业、电池行业     

建议等级：百级-万级

太阳能电池片无尘车间

太阳能电池生产厂房建设和普通的电子类厂房建设既有相同点又因为工艺的不同有其独特性。无锡一净净化设备有限公司在太阳能电池厂房的设计和施工方面积累了大量的经验。近年来随着太阳能电池EPC (设计、采购和施工一体化管理)项目的增多，对太阳能电池生产厂房设计与建设有了更加深入的认识。

本文以晶硅厂房为例，总结了晶体硅太阳能电池生产厂房设计和施工的一些基本特点，以及在建造厂房过程中的经验和教训，为类似的太阳能电池生产厂房的建设和施工提供参考。

太阳能电池片无尘车间

晶体硅太阳能电池厂房设计布局及配套设施

1、工艺平面布局要顺畅

晶体硅太阳能电池厂房的生产工艺的工序多，设备占地面积大。所以尤其需要注意的是设备布局要紧凑合理。工艺布置除满足生产要求外，还应满足生产工艺设备的安装、维修的要求，且设置必要的运输通道、安装口、检修口及净化设施，做到布置合理、紧凑、有利于生产操作，这样工艺流程更加顺畅，结构也更加紧凑，有效的节省了厂房的面积，提高了建筑的使用系数。可大大节省初期投资。此外，由于太阳能电池的收益情况，根据实际的需要，还要考虑预留出扩产和扩线所需要的空间。

2、空调、电力和动力管道要接近负荷中心

由于太阳能电池生产厂房占地面积大，就使得空调、电力和动力系统的布置比较空难。通常如果我们把空调系统集中布置于一个位置，会使得送风管道、动力管道等的输送管路过长，这样既浪费了初期投资成本，又加大了传输损失。故此，厂房的设计中要综合比较，统筹兼顾。

3、有机废气、碱性废气及有害气体排风要布置在厂房主要风向的下风侧

在生产太阳能电池的过程中，产生大量的有毒、有害的气体，故此应当考虑当地的季风风向及其他气象条件，避免新风口和排风口距离过近，避免排风口位于送风口的上风侧。

4、爆炸性气体或有害气体的房间的设置

硅烷间、氨气间、三氯氧磷间等可能突然放散大量爆炸性气体或有害气体的房间应设置事故通风系统。事故通风的换气次数每小时不应小于12次。 事故通风系统应有自动、手动控制开关，手动开关应设置在室内外便于操作的地方。

5、换鞋间的气流组织设计

目前很多电池厂房的换鞋室有大量的臭味，严重的话，臭味会漂进生产车间内部，很难去除。因些在设计时可考虑采用带抽风系统的鞋柜，使鞋柜内保持负压;在换鞋室还应考虑机械通风措施，并加大换气次数。曾经有某太阳能企业生产厂房的更衣室、换鞋间等未考虑到大规模生产时人员的需要，设置过于狭小，非常拥挤，且换气量不够，也未设置单独排风，异味浓重。在投产后，只好又改造更衣室和卫生间，浪费了不必要的人力物力。

6、配套用房的要齐备

某厂房建设初期没有设置紧邻车间的办公室和库房，后期改造只能在车间临时增加隔墙围护，形成现场办公室和库房，浪费了宝贵的生产车间的空间。

理想的做法是把办公区域和生产区域分开，单独设计综合办公楼。这样就会使得厂区的功能得到强化。并且在以后厂房改造时，不会影响的办公。有利于企业的长期发展。

7、人流、物流及设备搬入口设置

晶体硅太阳电池厂房的生产车间为净化车间，人流、物流宜分开设置，避免人流、物流线路的交叉干扰。洁净室宜设计用于搬运设备的可拆卸金属壁板和预留设备搬运时便于搭设的临时缓冲间，设置位置应保证洁净室不受污染和设备运输线路的方便。

8、生产废水排水管沟的设置.

有洁净要求的生产区域内管沟宜设计成暗沟，沟内宜做防腐处理。明沟易积尘，且易造成-一般生产区域对洁净生产区域的空气污染;另外明沟盖板的设置易影响地坪的平整度，不利于室内运输，考虑管道可能发生泄漏，地沟内宜做防腐处理。

太阳能电池片无尘车间一角

晶体硅太阳能电池洁净车间空调系统及动力设计

1、空调系统及空气处理方式

生产厂房的空调系统是产品质量的重要保障，也是厂房的耗能大项。合理的选择空调处理方式既能满足生产的实际需求，又能有效的节省能源，为企业创造利润。空调系统的空气处理方式-般视厂房的具体位置和总图布局情况而言，可以采取组合式空气处理机组集中处理，也可以采用干盘管进行分散处理。生产车间内，温湿度均只要满足人体舒适性即可，建议冬夏能有一定变化，这样既可节能，又让人能适应室内外温度变化，不易感目。

2、 Cure Furnaces (烧结炉)的排风

Cure Furmaces (烧结炉)的工作温度很高( 400C左右)由于对洁净度要求较高，需要设计独立的排风系统，而且其风管的材质支管(即和设备相连接部分建议采用sus304) 外加保温层、主管部分采用镀锌钢板(这样既可以满足生产要求又可以节省投资)。 热风直排是*节省初期投资的方法，也*简便易行 。

如果从长远来看，此设备的散热量较大，条件允许的情况下，建议采用热回收机组，冬季用于预热新风，可以节省运行费用;缺点是初期投资较高。

3、纯水(PW)系统

太阳能电池的工艺流程中纯水主要应用在几组设备中的cleaner 环节。为避免管路中出现死水，从而影响的纯水品质，设计中通常设计一定量的回水，保持水的流动性。这样和生产设备相连接处，设置三通。

实际在设备试运行期间，经常出现“设备进口水量和水压下降过快的情况发生”这就造成设备供水不足，不利于电池基板的清洗。故此，在设计的时候建议适当增大和设备接管的管径(建议是设备入口预留管径的1.5倍)，并在设备入口的进回管段都加装调节阀门。

太阳能电池片无尘车间

品体硅太阳能电池生产厂房的施工要点

1、太阳能电池生产厂房施工的空间管理:

主厂房多为钢结构，所以我们进行通风、管道、电气、动力、设备的吊架结构(也就是吊架如何在钢构梁上生根)是**个难题。考虑到厂房内是-一个综合性的施工，专业众多(制冷、供热、纯水、压空、真空、空调、工艺冷却水、氮气、氧气、消防、变配电、自控、通讯、净化装修等)， 各个专业不能各自为政，必须统-协调支架方案，由总承包方(或建设方)技术总负责制订综合支架方案，合理布置。

此外，因管线众多，层高不宜少于7米，以8-10米为宜。我院承建的多家厂房均为轻钢结构或者大跨度井字梁结构，为此特别设计合理经济的综合支架方案。

空间管理的实施步骤：

审阅图纸→各专业管线综合→空间管理和共架综合→共架预制→共架安装→刷油防腐

太阳能电池片无尘车间

洁净施工管理制度

太阳能电池生产车间的洁净度，也是制约产品质量的一个大问题，在厂房的施工建设中也要有足够的重视，无锡一净通过多年的设计和施工经验，总结了一些措施:

1、建立单一的人流通道和物流通道。所有的人流通道、和物流通道在入口处设安保人员进行值班，实行进出登记制度;物流通道借助设备搬入口，搭建临时钢平台作为净化间施工物资的转运平台。所有人流通道、和物流通道在入口处设置缓冲间;

2、洁净室施工前首先采取措施对洁净室进行封闭，减少灰尘进入;

3、洁净室施工先进行地面的环氧底涂，避免后续施工中地面产尘:

4、洁净室内的所有打孔作业要灌注密封胶，再塞入膨胀螺栓，以免产尘。采用塑料薄膜包裹洁净室内施工的管线，减少后续清洁工作量。对穿过洁净室的管线采取适当的密封措施;   

5、现场保护材料采用不产尘的洁净材料。如高架地板应先满铺塑料薄膜，再满铺地板革保护,墙板应采用PVC板保护;

6、洁净室管道支管尽可能在洁净区外预制，减少电弧焊对洁净室的污染。

太阳能电池片无尘车间

施工管理及运行维护

1、工程总承包管理

考虑到厂房内是一个综合性的施工，专业众多(制冷、供热、纯水、压空、真空、空调、工艺冷却水、氮气、氧气、消防、变配电、自控、通讯、净化装修等)，各个专业不能各自为政，必须统-协调，建议采用EPC总承包方式进行施工。因为太阳能项目的施工工期都比较短，且工艺复杂，靠建设单位的单方面管理，费时费力，且由于专业建筑或机电安装经验的欠缺导致施工专业安排顺序冲突或交叉，导致工程返工和工期拖延的现象时有发生。而总承包为专业公司，熟悉工艺流程和施工流程，具有丰富同类工程建设经验，故此推荐采用EPC 总承包方式进行施工。某工程建设单位平行发包，多家承包商各自为政，施工过程中无总协调人，承包商抢工和成品破坏非常严重，动力站冷热水管道对接时错误，质量处于失控状态，工程进度严重滞后于建设单位的计划工期，因此导致建设单位投产时间推迟2个月。拖延了生产企业抢占市场的先机。

太阳能电池车间在施工过程中及施工完毕后务必做好成品保护，防止壁板划伤、擦伤，如已形成伤害，需要对划伤、擦伤部位进行修理，修理的喷漆品质、颜色等需与原漆一致,避免产生色差。物流通道两边的金属壁板在1 2m以下的位置需做保护处理，防止物流过程中划伤金属壁板。

2、建设单位的指令统一

晶硅太阳能电池厂房建设工艺性强、专业繁琐，使用的设备多为进口设备，施工单位可能对设备的参数和性能了解不是特别深刻，这就有赖于和建设单位工艺工程师之间的沟通。所以建设单位的指令对工程的施工影响很大，要特别慎重。建议建设单位应当设统-有效指令发出方式，避免多头或矛盾指令出现。某建设单位工艺工程师在未经总工程师审核的情况下将过期版本的设备动力参数提供给施工单位，导致10万余元的进口管材无法使用，且延误工期。

3、动力维护人员全程参与厂房建设

建设单位动力维护人员，应当全程参与厂房机电安装。因为厂房动力系统是非常复杂的。在工程建设中，维护人员参与进来，能够增强其对整个系统的直观认识和深入了解，这样才能更好的服务于生产。

厂建成以后，*重要的就是运行维护。太阳能电池厂房动力保障是一个复杂的系统，各专业都需要数名理论功底扎实，动手能力强、富有高度责任感的工程师核心队伍，经常对各动力系统进行巡察，及时分析和解决出现的问题，甚至适时提出改造方案;否则不能及时发现隐患，很可能等问题出现时导致停产，给生产企业造成重大经济损失。

太阳能电池片无尘车间

随着太阳能产业化进程和技术开发的深化，科学家正在开发光电转换率更高、成本更低的太阳能电池，可以预见太阳能电池很有可能成为替代煤和石油的重要能源之-，在人们的生产、生活中占有越来越重要的位置。同时，随着太阳能电池的生产工艺的不断创新与进步，生产厂房的设计与施工建设也需要总结经验和提升施工水平，更好的服务于生产，服务于工艺要求，要跟随生产工艺的调整而相应的调整。要特别指出是，在厂房的设计与施工中要运用技术措施实现节能减排，建设更绿色的工厂，我们在实践中也已经做了专项的研究。