[发明专利]一种加热台恒温系统

说明书

技术领域

本发明涉及温度控制技术，具体是一种适用于碲化镉（CdTe）薄膜太阳能电池生产线中使用的加热台恒温系统。

背景技术

当前，薄膜太阳能电池已成为光伏市场发展的新趋势和热点。CdTe薄膜太阳能电池因其材料的高效、稳定、廉价，已经成为国外诸多发达国家研究开发的主要对象，并已批量投产。目前我国CdTe薄膜太阳能电池处于实验室基础研究阶段，尚未实现大规模的产业化，核心设备主要依赖进口。在CdTe薄膜太阳能电池生产线中加热台的功能是在衬底玻璃进入沉积室之前在真空环境下将导电玻璃加热到沉积需要的衬底温度，是实现连续沉积CdTe，保证电池质量的关键装置。经分析，现有设备中加热台存在的主要问题是由于热量损失造成温度波动大，从而影响产品质量。通过分析系统中加热环境的温度波动的主要原因是加热台装置中缺少有效的恒温系统。目前的加热台的恒温环境主要依靠加热台的内壁与外壁之间填充隔热性能较好材料或者物质形成保温层来减少加热台系统内部的热量的散失。这种维持加热环境恒温的措施是被动得，不能及时地对加热台耗散到环境中的热量进行补偿，进而造成加热系统中的温度较大波动，最终影响到产品的质量。

在申请人对恒温系统以及保温系统等相近关键字的进行检索范围内,检索出的发明专利文献是：一种恒温系统（申请号201010246215.3），其公开了一种用于溶液恒温的带有循环加热装置的恒温系统，这一系统采用热水作为热介质，将热水通过容器壁外的循环管道，来对容器中的溶液进行加热与保温；发明专利一种多晶硅锭炉保温系统（申请号200910304187.3），公开了一种利用多晶硅铸锭炉的保温系统，这种系统主要在加热炉体外部增加了莫来纤维板，利用这种材料的隔热特性来实现炉体内部的保温；发明专利一种井式炉的节能炉衬保温系统（申请号201010542448.8），它公开了一种井式炉的节能炉衬保温系统，设有炉体和设置在炉体内的电阻丝，利用陶瓷纤维板和陶瓷纤维毯作为隔热材料，通过填充物中的电阻丝通电发热来保持炉体内的温度；发明专利一种保温系统（申请号201110140054.4）所公开的保温系统主要是针对胶的加热与保温的应用场合，采用的技术方案是利用夹层中的热水来实现对热胶的保温；还有实用新型专利盘管式恒温系统（申请号200920048365.6），它所述及的盘管式恒温系统采用导热性能好的材料制成盘状导管，将地下水通入到导管中，用来构成较低温度的恒温系统，是构成地下水空调的核心部件。

综合上述分析，尚未发现薄膜太阳能电池生产加热台可应用的技术方案，如果沿用传统的单纯添加保温材料隔热层方法（如申请号200910304187.3、申请号201010542448.8专利所提供的方案）通过被动的方式维持恒温很难实现保持加热系统的温度恒定，同时由于填充物隔热层的引入会增大设备的外部尺寸，增大了整个设备的体积以及生产成本。而其余专利中所涉及的中间空腔通入热介质的方法来补充系统热损耗的主动恒温方法，可以较好地减少系统的热波动，但是现有技术和结构主要是利用热水作为热介质来传递热量，这种技术方案无法满足薄膜太阳能电池生产加热台600摄氏度正常工作范围的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的问题是，提出一种加热台恒温系统，该恒温系统采用在加热装置内壁使用太空绝热瓷层，这种反射性绝热涂料有效地减少了热量损耗，且设置绝热空腔，并根据需要可以在绝热空腔内通入高温SF₆这种热稳定好，无毒害，且热效应高的温室气体对系统热损耗进行补偿，可以从根本上消除薄膜太阳能电池生产加热阶段由于热量损耗造成的温度波动，同时具备较高的自动化程度，较高的能量利用率，较低的制造成本，不会对环境造成污染，不会对使用者的人身安全造成危害等优点。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，设计一种加热台恒温系统，其特征在于该系统包括两大部分：由隔热装置和温室气体伺服供给系统组成的机械装置部分，及由电气控制系统、电气执行系统组成的电气装置部分；机械装置部分的隔热装置与温室气体伺服供给系统通过气路连接为一体；电气装置部分安装在隔热装置的电气元件柜中，通过电路连接机械装置中的被控元件；

所述隔热装置是垂直截面的上部为圆弧顶下部为矩形组合构成的双层空腔体，包括：隔热层外壁、隔热层内壁、温室气体充气空腔和连接内外壁的上连接板和下连接板，所述上连接板和下连接板上都开有均匀分布的通孔，使整个隔热层外壁和隔热层内壁之间的充气空腔具有连通性，且隔热层外壁和隔热层内壁的内壁分别覆盖有太空绝热瓷涂层；