專利名稱：光伏多晶硅鑄錠爐過溫保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于光伏多晶硅鑄錠爐的過溫保護自動化技術領域，涉及光伏多晶硅 鑄錠爐過溫保護裝置。
背景技術：
太陽能是各種可再生能源中最重要的基本能源，生物質能、風能、海洋能、水能等 都來自太陽能，廣義地說，太陽能包含以上各種可再生能源。太陽能作為可再生能源的一 種，則是指太陽能的直接轉化和利用。通過轉換裝置把太陽輻射能轉換成熱能利用的屬于 太陽能熱利用技術，再利用熱能進行發(fā)電的稱為太陽能熱發(fā)電；通過光電轉換裝置把太陽 輻射能轉換成電能利用的屬于太陽能光發(fā)電技術，光電轉換裝置通常是利用半導體器件 (太陽能電池)的光伏效應原理進行光電轉換的，因此又稱太陽能光 伏技術。聯(lián)合國召開了一系列有各國領導人參加的高峰會議，討論和制定世界太陽能戰(zhàn)略 規(guī)劃、國際太陽能公約，設立國際太陽能基金等，推動全球太陽能和可再生能源的開發(fā)利 用。開發(fā)利用太陽能和可再生能源成為國際社會的一大主題和共同行動，成為各國制定可 持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內容。中國政府一直把研究開發(fā)太陽能和可再生能源技術列入國家科 技攻關計劃，大大推動了太陽能和可再生能源技術和產業(yè)的發(fā)展。太陽能利用技術在研究 開發(fā)、商業(yè)化生產、市場開拓方面都獲得了長足發(fā)展，成為快速、穩(wěn)定發(fā)展的新興產業(yè)之一。由于硅材料占太陽能電池成本中的絕大部分，降低硅材料的成本是光伏應用的關 鍵。多晶硅鑄錠技術是降低太陽能電池成本的重要途徑之一，該技術省去了昂貴的單晶拉 制過程，也能用較低純度的硅作投爐料，材料及電能消耗方面都較省。鑄錠工藝主要有定向 凝固法和澆鑄法兩種。定向凝固法是將硅料放在坩堝中加以熔融，然后控制保溫罩的提升 速度從坩堝底部形成冷源以造成一定的溫度梯度，使固液界面從坩堝底部向上移動而形成 晶,定。目前，光伏多晶硅鑄錠爐過溫保護主要通過控溫測量熱電偶測量多晶硅鑄錠爐加 熱器的溫度，具有測量空間單一，不能反應爐腔內部的實際溫度?？販販y量熱電偶檢測的是 保溫罩內加熱器的溫度，因加熱器溫度過高致使熱電偶易損壞。
發(fā)明內容本實用新型的目的是為克服已有技術的不足之處，提出一種光伏多晶硅鑄錠爐過 溫保護的裝置。本實用新型主旨是在爐體上設一控溫測量熱電偶用以測量保溫罩內的實際 溫度，另設一過溫保護熱電偶用以測量爐腔內(爐體與保溫板之間)的實際溫度，真正實現(xiàn) 光伏多晶硅鑄錠爐過溫保護。本實用新型實現(xiàn)了爐腔過溫的直接檢測，具有快速判斷爐子 過溫的優(yōu)點，提高了鑄錠爐的可靠性。本實用新型提出的光伏多晶硅鑄錠爐過溫保護裝置，其特征在于，該裝置包括過 溫保護熱電偶、控溫測量熱電偶、溫度控制器、開關量輸出模塊、加熱接觸器、聲光報警器以 及報警復歸按鈕。其中，過溫保護熱電偶設置在爐體上并穿過爐壁伸到爐腔中，用于測量爐腔(爐體內與保溫板外的空間)的溫度；控溫測量熱電偶設置在爐體上并穿過爐壁伸到保 溫罩中，用于測量保溫罩內的溫度，控溫測量熱電偶的輸出端、過溫保護熱電偶的輸出端分 別與溫度控制器的輸入端連接，溫度控制器的輸出端與開關量輸出模塊的輸入端連接，開 關量輸出模塊的輸出端與加熱接觸器的控制線圈信號輸入端相連。交流電源的輸出端通過 加熱接觸器給爐腔中的加熱器供電；聲光報警器和報警復歸按鈕均與溫度控制器連接。本實用新型的特點及有益效果本實用新型的特點是在爐體上設 一控溫測量熱電偶用以測量保溫罩內的實際溫 度，在爐體上設置的過溫保護熱電偶測量鑄錠爐爐腔內(爐體與保溫板之間)的溫度，控溫 測量熱電偶、過溫保護熱電偶將檢測的溫度數(shù)據(jù)傳輸給溫度控制器；當溫度控制器發(fā)現(xiàn)所 檢測的溫度超過鑄錠爐自身保護設定值上限(每個鑄錠爐都有溫度保護設定值上限)，輸 出開關量命令通過開關量輸出模塊去跳閘加熱接觸器，自動斷掉交流電源，達到保護鑄錠 爐的目的。本實用新型具有操作簡單、過溫檢測精確度提高等特點。該過溫保護裝置可根據(jù) 設置的溫度值使加熱接觸器跳閘，自動斷掉交流電源，達到保護鑄錠爐的目的。

圖1為本實用新型的光伏多晶硅鑄錠爐過溫保護裝置結構框圖；圖2為本實用新型的光伏多晶硅鑄錠爐過溫保護裝置實施例結構示意具體實施方式
本實用新型提出的光伏多晶硅鑄錠爐過溫保護裝置結合附圖及實施例詳細說明 如下本實用新型的光伏多晶硅鑄錠爐過溫保護裝置結構如圖1所示。該裝置包括過溫保護熱電偶、控溫測量熱電偶、溫度控制器、開關量輸出模塊、力口 熱接觸器、聲光報警器以及報警復歸按鈕。其中，過溫保護熱電偶設置在爐體上并穿過爐壁 伸到爐腔中，用于測量爐腔(爐體內與保溫板外的空間)的溫度；控溫測量熱電偶設置在爐 體上并穿過爐壁伸到保溫罩中，用于測量保溫罩內的溫度，控溫測量熱電偶的輸出端、過溫 保護熱電偶的輸出端分別與溫度控制器的輸入端連接，溫度控制器的輸出端與開關量輸出 模塊的輸入端連接，開關量輸出模塊的輸出端與加熱接觸器的控制線圈信號輸入端相連。 交流電源的輸出端通過加熱接觸器給爐腔中的加熱器供電；聲光報警器和報警復歸按鈕均 與溫度控制器連接。本實用新型的工作原理控溫測量熱電偶、過溫保護熱電偶將檢測的溫度數(shù)據(jù)傳輸給溫度控制器，當溫度 控制器發(fā)現(xiàn)所檢測的溫度超過鑄錠爐自身保護設定值(每個鑄錠爐都有溫度保護設定值， 控溫測量熱電偶和過溫保護熱電偶的測量值對應各自的溫度保護設定值，當控溫測量熱電 偶或過溫保護熱電偶的測量值超過各自的溫度保護設定值，則判定為爐子過溫。)，就通過 開關量輸出模塊輸出一個控制信號，使加熱接觸器跳間，自動斷掉交流電源，使加熱器停止 加熱，達到保護鑄錠爐的目的。同時溫度控制器接通聲光報警器發(fā)出聲光報警信息。當聲光報警器完成報警后，使用報警復歸按鈕將復位信號傳給溫度控制器進行報警復位。本實用新型采用控溫測量熱電偶實現(xiàn)了鑄錠爐保溫罩內的溫度保護，過溫保護熱 電偶實現(xiàn)了對鑄錠爐爐腔內(爐體與保溫板之間)過溫保護。具有操作簡單、過溫檢測精 確度提高等特點。該過溫保護裝置可根據(jù)設置的溫度值使加熱接觸器跳間，自動斷掉交流 電源，達到保護鑄錠爐的目的。上述工作過程通過預先安裝在溫度控制器中的溫度控制程序實現(xiàn)，該控制程序為 本領域技術人員采用常規(guī)編程工具及技術編得。本實用新型的光伏多晶硅鑄錠爐過溫保護裝置如圖2所示。該裝置包括控溫測 量熱電偶2、過溫保護熱電偶3，以及溫度控制器、開關量輸出模塊、加熱接觸器、聲光報警 器以及報警復歸按鈕(均未在圖中示出)。其中，過溫保護熱電偶安裝在爐體上并穿過爐 體1上的孔和密封圈進入爐體內，位于保溫板4的上方，用于測量爐腔(爐體內與保溫板外 的空間)6的溫度；控溫測量熱電偶2安裝在爐體上并穿過爐體1上的孔和密封圈進入爐體 內，并穿過保溫板4進入保溫罩內，位于加熱器5的上方，用于測量保溫罩內的溫度。過溫保護熱電偶、控溫測量熱電偶的輸出端與溫度控制器的輸入端連接，溫度控 制器的輸出端與開關量輸出模塊的輸入端連接，開關量輸出模塊的輸出端與加熱接觸器的 控制線圈信號輸入端相連。交流電源的輸出端通過加熱接觸器給爐腔中的加熱器供電；聲 光報警器和報警復歸按鈕均與溫度控制器連接。本實施裝置各部件的具體實施例分別說明如下溫度控制器采用PM6L2EJ系列產品；開關量輸出模塊采用RY2S-ULDC24V產品；過溫保護熱電偶和控溫測量熱電偶采用R型熱電偶產品；聲光報警器采用855PD-B24MEC1422報警器；報警復歸按鈕采用800TC-FXTQH10RA復歸按鈕；加熱接觸器采用A260-30-11-220-230V加熱接觸器。
權利要求光伏多晶硅鑄錠爐過溫保護裝置，其特征在于，該裝置包括過溫保護熱電偶、控溫測量熱電偶、溫度控制器、開關量輸出模塊、加熱接觸器、聲光報警器以及報警復歸按鈕；其中，過溫保護熱電偶設置在爐體上并穿過爐壁伸到爐腔中，控溫測量熱電偶設置在爐體上并穿過爐壁伸到保溫罩中，控溫測量熱電偶的輸出端、過溫保護熱電偶的輸出端分別與溫度控制器的輸入端連接，溫度控制器的輸出端與開關量輸出模塊的輸入端連接，開關量輸出模塊的輸出端與加熱接觸器的控制線圈信號輸入端相連；交流電源的輸出端通過加熱接觸器給爐腔中的加熱器供電；聲光報警器和報警復歸按鈕均與溫度控制器連接。
專利摘要本實用新型涉及光伏多晶硅鑄錠爐過溫保護裝置，屬于光伏多晶硅鑄錠爐的過溫保護自動化技術領域，該裝置包括過溫保護熱電偶、控溫測量熱電偶、溫度控制器、開關量輸出模塊、加熱接觸器、聲光報警器以及報警復歸按鈕；其中，過溫保護熱電偶伸到爐腔中，控溫測量熱電偶伸到保溫罩中，控溫測量熱電偶、過溫保護熱電偶分別與溫度控制器連接，溫度控制器的輸出端與開關量輸出模塊的輸入端連接，開關量輸出模塊的輸出端與加熱接觸器的控制線圈信號輸入端相連；交流電源的輸出端通過加熱接觸器給爐腔中的加熱器供電；聲光報警器和報警復歸按鈕均與溫度控制器連接。本實用新型具有操作簡單、過溫檢測精確度提高等特點。可自動斷掉交流電源，達到保護鑄錠爐的目的。
文檔編號H02H5/04GK201766345SQ20102050217
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月23日 優(yōu)先權日2010年8月23日
發(fā)明者于慶廣, 馮龑, 翟志華 申請人:清華大學;江西旭陽雷迪高科技股份有限公司;江蘇華盛天龍光電設備股份有限公司