Vente de fours de croissance polycristalline pour la réalisation de lingot de silicium pour le photovoltaïque - ( Fabriqué en France )
Réalisé par un fabricant français de four à vide reconnu, fondé en 1994, basé sur la coopération de 3 ingénieurs, ayant plus de 7 ans de connaissance dans la cristallisation photovoltaïque.
Cette réalisation est le fruit de cette équipe qui a conçu ce four photovoltaïque, le plus compact existant actuellement sur le marché.
Ce four pv est un outil de cristallisation pour la production de lingots de silicium multicristallin de 240 kg et plus (jusqu'à 300 kg).
Une réalisation innovante recherchée et réalisée afin d'occuper un minimum de place en raison de la croissance impressionnante de la filière du photovoltaïque, mais aussi innovante par son mode de contrôle unique du gradient thermique.
Des avantages... obtenus !
Un équipement compact concentré en une surface occupée minimale (breveté).
Un outil technologique pour une production de pointe avec un excellent retour sur investissement (placement de capitaux).
Peut convenir à un projet d'investissement ou pour la réalisation de champ PV / champ photovoltaïque.
Simplicité et qualité française.
Chargement et déchargement frontal !
Par lingot de silicium (creuset) de 240 kg, il est possible d'obtenir 10624 wafer (cellule solaire) par lingot :
soit un équivalent de 22300 watts, par lingot.
137 creusets de silicium / an.
96 % de fonctionnement pendant 329 jours
Temps de cycle par creuset : 55 heures
3056000 watts (+ de 3 mégawatts) soit l'équivalence de 1455000 cellules photovoltaïques de 2.1 watts chacune, permettant la réalisation de
15156 panneaux solaires photovoltaïques de 200 watts, composé chacun de 96 cellules de 2,1 watts chacune.
Les phases suivantes après la cristallisation du lingot de silicium, consistent :
- à le faire découper en wafer.
- à assembler les Wafer en panneau solaire photovoltaïque
(Un lingot permet de réaliser jusqu'à 110 panneaux solaires de 200 watts composés chacun de 96 cellules).
Ce four photovoltaïque de par sa compacité, implique une approche facile de la connexion des fluides.
Dimensions du four photovoltaïque : 3 m. de profondeur x 2 m. de largeur x 2,5 m. de hauteur
Le processus est entièrement automatisé par PLC, et supervisé et piloté informatiquement par un logiciel spécifique développé par le constructeur.
Le logiciel installé a déjà été évalué sur plus de 100 modèles différents de fours, conçus par le même et unique constructeur.
Ce logiciel permet de visualiser le graphisme du stade de l'évolution du processus, d'enregistrer les données en temps réel dans un fichier, ainsi que le stockage de fichiers, pouvant être utilisés notamment pour faire des analyses des données.
Optimisation de la maintenance
La conception modulaire permet le remplacement rapide des éléments internes en cas d’intervention sur les différents composants du four, et d'un contrôle visuel rapide.
Lingot utilisable pour la production photovoltaïque
Convient à du lingot aux dimensions standard de 68 cm. x 68 cm. x 25 cm. pour faire du lingot multicristallin de 270 kg de silicium.
Temps de cycle par lingot de polysilicium de 240 kg : moins de 50 heures.
Consommation électrique : 150 kVA
Intensité : 170 VA
Alimentation triphasée (sans neutre) : 400 V
Fréquence 50 Hz
Gaz : 2 gaz maximum (99.9999 %)
Consommation inférieure à 20 m³
Chambre à fusion
Chambre en acier inoxydable à double paroi refroidie à l’ eau d'un volume de 3 m³ environ.
Le four est constitué d'une enceinte cylindrique en INOX, d'un diamètre de 1,8 m. d'une profondeur de 1,5 m, elle est mise sous vide par une pompe primaire d'une capacité de 300 m³/h et d'un ROOTS de 1000 m³/h.
Cette enceinte constitue la chambre principale de fusion, comportant
- une double paroi refroidie à l'eau
- une porte de chargement manuelle
- un « casing » calorifugé à l'intérieur, l’intérieur de l’enceinte est équipé d'une porte manuelle.
Ce casing intègre les résistances de chauffage en graphite en partie supérieure, d'une puissance de 100 kW, et les résistances en partie inférieure d'une puissance de 50 kW.
Soit un total de 150kw.
La partie inférieure comporte 2 volets actionnés chacun par un moto réducteur.
C'est le four photovoltaïque le plus compacte de sa génération.
Il est avantageux par sa simplicité, son automatisme et il est équipé de multiples points de sécurité pour l’utilisateur.
Dimensions des lingots de silicium
Son volume et sa zone de charge permettent d'accueillir un lingot (creuset de silice) de 240 kg aux dimensions en cm 72 L. x 72 l. x 40 H.
Capacité de charge maximale : jusqu'à 300 kg (240 kg de silicium et 300 kg avec le creuset).
La surface totale d'emplacement à prévoir
Four fermé : 2,1 m. x 3,5 m. soit inférieure à 7,5 m².
Hauteur totale de l'équipement : 2,45 m.
Poids du four photovoltaïque en cours d'application
Masse totale de l'équipement en cours d'application : 5000 kg (5 tonnes).
Caractéristiques volumétriques et thermiques
Refroidissement à eau :
Pendant l'étape de fusion : 150 litres / minute
Pendant l'étape de solidification : 150 litres / minute
Pression d'utilisation : 3 bars
Refroidissement de la température par approvisionnement en eau : 25°C maximum
Système à air comprimé
Pression minimale d’alimentation des électrovannes : 6 bars minimum,10 bars maximum
Consommation par cycle :~2 N.m³
Système de chargement / déchargement du lingot de silicium
La procédure de chargement / déchargement est réalisée par une chargeuse spécifique,
adaptée comme montré sur les photographies présentes.
La mise en chargement du creuset de silicium, ou de son déchargement en lingot, s'effectue en mode frontal.
Impossibilité du risque de débordement du lingot de silicium en cours de fusion
Ce brevet a été déposé par le constructeur de ce four PV.
Il permet même d'utiliser des lingots de silicium ayant été "manqué".
Nous pourrions produire des lingots sans problème et sans aucun incident.
Le concept de ce four tel que réalisé par son constructeur est que dans le cas de débordement ou de rupture du creuset, le silicium en fusion n'a aucune autre possibilité que de rester dans une limite en partie froide, lui permettant de se cristalliser.
Impossibilité de risque d'explosion thermique
Le risque d'explosion est toujours existant dans les fours de production de lingot de silicium.
Ceci arrive lorsqu'il y a une rupture du creuset provoquant un écoulement du silicium fondu atteignant une paroi du four, cette dernière étant doublée pour le passage du circuit de refroidissement à eau.
L'explosion arrive par choc thermique se produisant entre le silicium en fusion et la paroi métallique à l'intérieur de laquelle passe le circuit d'eau jouant son rôle de refroidissement.
Ce phénomène déclenche aussi une grande quantité de vapeur d'eau, mais peut aussi oxyder une partie du silicium préalablement fondu, causant une pression si forte qu'elle est supérieure aux limites supportables du four photovoltaïque.
Voici comment se produit l'explosion d'un four photovoltaïque.
Ce type de risque d'explosion est impossible avec ce four photovoltaïque du fait de sa conception qui dispose d'un emplacement contenant entièrement le lingot de silice et l'empêchant dans ce sens de ce risque de débordement de silicium fondu.
L'ensemble du silicium étant entièrement contenu dans son emplacement sans possibilité de débordement.
De plus, ce four photovoltaïque est équipé,
- d'un dispositif d'alarme en cas de risque de pression trop élevée,
- de clapet anti-explosion surdimensionné par rapport à la norme.
Impossibilité du risque d'inondation
En cas de vapeur d'eau faisant son apparition, l'eau s'écoule par la partie inférieure du four.
L'eau ne peut donc pas stagner indéfiniment, elle s'évacue par le bas du four, de plus, la haute température du four fait cesser l'apparition de la vapeur d'eau venant d'être évacuée.
Renseignements du constructeur
Dénomination du matériel réalisé : Four photovoltaïque
Date de début de fabrication : 2008
Date de mise sur le marché à l'état neuf : - Néant -
Date de mise en service dans l'établissement : - Néant -
Condition de mise en service : - Neuf -
Lieu de contrôle : NC (France)
Fabrication réalisable en plusieurs exemplaires
Notre formulaire présent en bas de page vous permet de transmettre au constructeur, votre demande de prix, suivant le nombre d'exemplaire voulu.
Energies et produits mis en œuvre
Energie électrique : 3 phases sans neutre
Schéma : IT
Circuit de puissance : 400 V - 50 Hz - 150 kW
Circuit de commande : 24 Vcc
Circuit d’eau de refroidissement : 9 m3/h
Pression sur four : 3 bars
Température maxi : 25 °C
Energie hydraulique : - Néant -
Energie thermique : Four
Nature : Résistances en graphite
Puissance : 100 + 50 kW
Température : 1550°C maximum
Matières et produits utilisés
Eau : Pour le refroidissement du four
Produits inflammables : - Aucun -
Acides et bases : - Aucun -
Produits toxiques : - Aucun -
Autres matières : Silicium à fondre ( Polycristallin / Monocristallin )
Eléments constitutifs
Une alimentation en gaz Argon.
2 transformateurs de chauffage 400 / 39 V - 100 kW et 400 / 20 V - 50 kW
1 armoire électrique
1 pupitre de commande fixé sur le four et orientable
Mode marche
Le four comporte les 2 modes de fonctionnement suivants :
En mode automatique, l'opérateur à partir de la supervision, sélectionne une séquence puis la commande.
En mode manuel, l'opérateur à partir de la supervision, sélectionne une fonction puis la commande.
Modes d'arrêt
L'arrêt du four est commandé à partir de la supervision ou par action sur le bouton poussoir ARRET GENERAL.
Utilisateur du four photovoltaïque (opérateur)
Un seul opérateur travaille sur le four.
L'opérateur effectue l'opération de chargement du creuset de silicone à l'aide d'un chariot de manutention spécifique.
L'opérateur commande le four, le processus de fusion, le processus de cristallisation.
L'opérateur effectue l'opération de déchargement une fois le cycle terminé.
