光伏氨气试验箱的工作原理

发布时间：2026-01-30

　　随着光伏产业向农业、养殖、污水处理等特殊场景的快速渗透，氨气腐蚀已成为影响光伏组件长期可靠性的关键因素。光伏氨气试验箱是用来测试光伏组件在氨气环境下的耐腐蚀性能的测试设备，确保组件在工业或农业区域等恶劣环境下长期稳定运行。

　　一、工作原理

　　气体浓度控制原理

　　1、光伏氨气试验箱的核心功能是精确控制测试腔室内的氨气浓度，其气体浓度控制系统通常由气源、质量流量控制器(MFC)、混合腔室和传感器组成。

　　2、气源包括液氨钢瓶或氨气发生器，通过MFC精确调节氨气流量，与空气按设定比例混合后进入测试腔室。

　　3、传感器实时监测腔室内氨气浓度，并将数据反馈至控制系统，形成闭环调节。例如，当腔室内氨气浓度低于设定值时，控制系统自动增加氨气流量;反之则减少流量，确保浓度稳定在目标范围内(如667ppm±10%)。

　　环境参数模拟原理

　　1、温度控制‌：采用电加热元件和制冷系统，配合PID算法实现精确控温。例如，在IEC 61701标准测试中，温度需在60℃(白天)和23℃(夜间)之间循环，控温精度可达±1℃。

　　2、湿度控制‌：通过蒸汽发生器和冷凝系统调节湿度。在高温阶段，湿度需达到100% RH以模拟饱和水汽环境;在低温阶段，湿度可降至75% RH以模拟自然干燥过程。

　　3、循环机制‌：采用时间继电器或PLC程序控制温度/湿度循环。例如，某型号试验箱可实现8小时60℃/100% RH与16小时23℃/75% RH的自动切换。

　　腐蚀加速机制

　　1、氨气溶解反应‌：氨气溶于水形成氢氧化铵(NH₄OH)，其碱性溶液与金属(如铜、铝)发生反应，生成可溶性络合物或氧化物，导致材料腐蚀。

　　2、温度-湿度协同效应‌：高温高湿环境加速氨气溶解和离子迁移，例如在60℃/100% RH条件下，氨气对铜导线的腐蚀速率可比常温干燥环境快数十倍。

　　3、循环应力作用‌：温度循环导致材料热胀冷缩，产生机械应力，与化学腐蚀共同作用，加速材料失效。例如，某光伏组件在10天加速测试中经历的腐蚀程度相当于自然环境中25年的暴露。

　　安全防护机制

　　1、废气处理系统‌：采用酸性吸收塔(如硫酸溶液)中和氨气，确保排放气体符合环保标准。

　　2、泄漏检测装置‌：安装氨气传感器实时监测腔室泄漏，一旦浓度超标立即触发报警并切断气源。

　　3、压力保护‌：在气路系统中设置减压阀和压力开关，防止气瓶压力过高导致设备损坏。

　　二、优势特点

　　1、该设备能单独完全IEC 61701和IEC标准草案82/722/CDV要求的全部测试过程。即试验严酷等级1-6的喷雾、湿热贮存、标准大气环境和样品清洗阶段均在NaCI腐蚀箱体内完成;喷氨、湿热贮存、喷淋清洗、吹干均可在NH3腐蚀箱体内完成。

　　2、模拟真实环境‌：重现组件在氨气暴露下的性能变化，评估其耐用性。

　　‌3、质量控制‌：作为质量控制流程的一部分，确保只有通过试验的组件才能用于实际光伏电站。

　　‌4、客户信心‌：为客户提供额外的质量保证，证明产品能够在长期受到氨气等有毒气体影响的环境中保持性能。