Manufactura de nueva energía

Celdas, módulos y paquetes de iones de litio; polisilicio, obleas, celdas y módulos fotovoltaicos; integración de almacenamiento de energía e hidrógeno electrolítico opcional: cuartos secos, recuperación de solventes, formación, gases de proceso y protección contra fuga térmica.

Cómo ayuda FacilityOS

Módulos de la plataforma utilizados

Segmentos

Sistemas y equipos

Esencial: lo tienen todas las instalaciones de este tipo. Común: lo tienen la mayoría. Opcional: depende de la instalación.

Planta de enfriadores y enfriamiento de proceso

El preenfriamiento de cuartos secos y el calor de formación son las mayores cargas de enfriamiento.

EquiposNivelPuntos a vigilarNotas
Enfriador centrífugo grandeEsencialTemp. de suministro de CHW · Temp. de retorno de CHW · Carga · Potencia consumida · Eficiencia (kW/ton) · FallaEnfriadores centrífugos de mil toneladas (Trane, York, Carrier, Daikin) en BACnet/IP, normalmente N+1.
Celda de torre de enfriamientoEsencialAgua de salida de la torre · Agua de entrada a la torre · Velocidad del ventilador · Nivel de la cuenca · Conductividad del agua · Vibración del ventilador
BombaEsencialEn marcha · Velocidad · Presión diferencialBombas de agua helada y de condensación; los variadores suelen estar en Modbus TCP.
Lazo de agua de enfriamiento de procesoEsencialTemp. de suministro · Temp. de retorno · Presión de suministro · Diferencial suministro-retorno · Flujo del lazo · Conductividad del lazo · Fuga detectada
Enfriador con recuperación de calor / bomba de calorOpcionalTemp. de suministro de agua caliente · Temp. de suministro de agua helada (lado de recuperación) · Potencia consumida · COP combinadoLa recuperación de calor desplaza el gas de las calderas: una de las principales palancas de descarbonización.
Enfriador de procesoMódulo / paquete de baterías · Celda fotovoltaica · Polisilicio / obleas fotovoltaicas · Módulo fotovoltaico · Integración de sistemas de almacenamiento de energíaComúnTemperatura de suministro de agua de proceso · Temperatura de retorno de agua de proceso · Carga
Enfriador seco / enfriador adiabáticoComúnTemperatura del fluido a la salida

Cuartos secos y áreas limpias

La humedad reacciona con el electrolito y forma HF; el punto de rocío del cuarto seco es la clave de la calidad de las celdas.

EquiposNivelPuntos a vigilarNotas
Cuarto secoCelda de batería de iones de litioEsencialPunto de rocío · Temp. del cuarto · Presión frente al corredor · Personas en el interior · Puerta de esclusa mantenida abiertaEl ensamble y el llenado suelen requerir un punto de rocío ≤ −40°F (−40°C), algunos hasta −60°F.
Deshumidificador desecanteCelda de batería de iones de litioEsencialPunto de rocío del aire de suministro · Temp. de regeneración · Flujo de aire de proceso · Rueda desecante girando · Potencia (incl. calor de regeneración)Ruedas desecantes de Munters, Bry-Air, Seibu Giken y otros.
Unidad de aire de reposiciónCelda de batería de iones de litio · Celda fotovoltaica · Polisilicio / obleas fotovoltaicasEsencialTemp. del aire de suministro · Punto de rocío de suministro · Flujo de aire exterior · Caída de presión del filtro final
Zona de sala limpiaCelda de batería de iones de litio · Celda fotovoltaica · Polisilicio / obleas fotovoltaicasComúnPresión vs. adyacente · Temp. del cuarto · Humedad relativa · Clase objetivo (ISO 14644-1)Áreas ISO 7–8.
Contador de partículasCelda de batería de iones de litio · Celda fotovoltaicaOpcionalPartículas ≥ 0.5 µm · Clase medida (equivalente ISO)
Manejadora de aireMódulo / paquete de baterías · Integración de sistemas de almacenamiento de energía · Hidrógeno / electrolizador (opcional) · Módulo fotovoltaicoComúnTemp. del aire de suministro · Presión estática del ducto

Proceso: recubrimiento, formación, laminación, prueba

Monitoree el estado de servicios y seguridad de los equipos de proceso.

EquiposNivelPuntos a vigilarNotas
Horno de recubrimiento de electrodosCelda de batería de iones de litioEsencialTemperatura de zona del horno · Velocidad de recubrimiento · Flujo de aire de extracción del horno · Solvente en la extracción (% LEL) · Enclavamiento por LELLos hornos de solventes NFPA 86 suelen tener enclavamiento al 25 % LEL.
Racks de formación y clasificaciónCelda de batería de iones de litioEsencialCanales en uso · Potencia de carga · Energía de descarga recuperada · Energía de hoy · Temperatura de la celda más calienteLa formación regenerativa recupera la mayor parte de la energía de descarga.
KPI de energía de la planta de celdasCelda de batería de iones de litioComúnCeldas buenas hoy · Energía por celda · Rendimiento de formación al primer paso · Peor punto de rocío de cuarto seco · Recuperación de NMP (promedio)
Probador de fin de líneaMódulo / paquete de baterías · Integración de sistemas de almacenamiento de energíaEsencialProbadas hoy · Rendimiento al primer paso · Tiempo de ciclo de prueba
Celda de soldadura robotizadaMódulo / paquete de bateríasComúnCorriente de soldadura · Piezas hoy · Protección de seguridad disparadaCeldas de soldadura láser o ultrasónica.
Reactor de polisilicioPolisilicio / obleas fotovoltaicasEsencialTemperatura superficial de la varilla · Fuente de alimentación · Alimentación de hidrógeno · Alimentación de triclorosilano · Fuga de clorosilanoLos reactores son la mayor carga eléctrica de una planta de polisilicio.
Extractor de cristales CZPolisilicio / obleas fotovoltaicasEsencialTemperatura del fundido · Potencia del calefactor · Velocidad de tiraje (in/h) · Flujo de argón · Temperatura del agua de enfriamientoPerder agua de enfriamiento o energía arruina la corrida: respáldelos con UPS y agua de enfriamiento de reserva.
Sierra de hilo de diamantePolisilicio / obleas fotovoltaicasEsencialVelocidad del hilo · Tensión del hilo · Temperatura del refrigerante · Rotura de hilo
Banco de texturizado / limpiezaCelda fotovoltaicaEsencialTemperatura del baño de texturizado · Concentración de KOH · Flujo de agua DI · Obleas hoy
Horno de difusiónCelda fotovoltaicaEsencialTemperatura del tubo · Flujo del portador de POCl3 · Succión de extracción · Botes hoy
Recubridora PECVDCelda fotovoltaicaEsencialPresión de cámara · Potencia RF · Flujo de silano · Flujo de amoníaco · Alarma de gas de procesoEl silano está enclavado por los gabinetes de gas y el GMS; la plataforma solo monitorea.
Impresora serigráficaCelda fotovoltaicaEsencialTasa de impresión (obleas/h) · Roturas · Pasta restante
Horno de sinterizadoCelda fotovoltaicaEsencialTemperatura pico · Velocidad de banda · Desviación de temperatura de zona
Probador / clasificador de celdasCelda fotovoltaicaEsencialEficiencia promedio · Proporción de grado A · Celdas probadas hoy
Soldadora de stringsMódulo fotovoltaicoEsencialTemperatura de soldadura · Roturas · Cadenas hoy
Laminadora de módulos fotovoltaicosCelda fotovoltaica · Módulo fotovoltaicoEsencialTemperatura de la placa calefactora · Vacío · Tiempo de ciclo · Módulos hoy
Máquina de enmarcadoMódulo fotovoltaicoComúnMódulos enmarcados hoy · Presión de aire
Inspección ELMódulo fotovoltaicoEsencialTasa de defectos EL · Módulos probados hoy
Probador IV (simulador solar)Módulo fotovoltaicoEsencialPmax promedio · Irradiancia (W/m²) · Horas de lámparaCalibre periódicamente según IEC 60904.
Contenedor de almacenamiento de energía en bateríasIntegración de sistemas de almacenamiento de energíaEsencialEstado de carga · Potencia (+ descarga) · Temperatura de la celda más caliente · Voltaje de celda más bajo · Voltaje de celda más alto · HVAC del contenedor en marchaPrueba de fábrica y almacenamiento en sitio.
ElectrolizadorHidrógeno / electrolizador (opcional)EsencialProducción de hidrógeno · Potencia del stack · Temperatura del stack · Pureza del hidrógeno · H2 en O2 alto
Controlador de línea (OEE)Módulo / paquete de baterías · Celda fotovoltaica · Módulo fotovoltaico · Integración de sistemas de almacenamiento de energíaComúnOEE · Producción (piezas/h) · Energía por pieza
Calentador de aceite térmicoComúnTemperatura del aceite a la salida · Disparo por bajo flujo

Recuperación de solventes y abatimiento

La recuperación de NMP ahorra costos y protege el permiso de emisiones.

EquiposNivelPuntos a vigilarNotas
Recuperación de solvente NMPCelda de batería de iones de litioEsencialNMP de entrada · NMP en la chimenea · Recuperación de solvente · Temperatura del serpentín del condensador · Tanque de NMP recuperadoNormalmente se espera una recuperación superior al 95 %.
Sistema de extracción de procesoEsencialPresión estática del colector de extracción · Flujo de aire de extracción · Ventiladores en marcha · Baja presión estática de extracciónVigile por separado la extracción general, de calor, de solventes y de ácidos; ventiladores N+1.
Lavador de gases ácidosCelda de batería de iones de litio · Celda fotovoltaica · Polisilicio / obleas fotovoltaicasComúnpH de recirculación · Flujo de recirculaciónHF del llenado; neblina ácida de la difusión y el grabado fotovoltaicos; HCl en plantas de polisilicio.
Concentrador de COVCelda fotovoltaicaOpcionalCOV de salida · Eficiencia de remoción
Colector de polvoCelda de batería de iones de litio · Módulo / paquete de bateríasComúnCaída de presión del filtro · Chispa detectadaPolvo de electrodos y humos de soldadura láser; cuide el polvo combustible.

CDA, nitrógeno e hidrógeno

Los cuartos secos requieren CDA muy seco; el nitrógeno inertiza y protege las soldaduras.

EquiposNivelPuntos a vigilarNotas
Compresor de aire seco limpioCelda de batería de iones de litioEsencialPresión de descarga · Salida · Carga · Potencia consumida · Surge detectado · Falla
Compresor de aireMódulo / paquete de baterías · Celda fotovoltaica · Polisilicio / obleas fotovoltaicas · Módulo fotovoltaico · Integración de sistemas de almacenamiento de energía · Hidrógeno / electrolizador (opcional)EsencialPresión de descarga · Carga · Potencia consumida · Falla
Secador de aire desecanteEsencialPunto de rocío a presión · Caída de presión · Temp. de regeneración · FallaPunto de rocío a presión típico de −94°F (−70°C).
Cabezal de CDAEsencialPresión del cabezal · Punto de rocío del cabezal · Demanda
Suministro de gas a granelEsencialNivel del tanque · Presión de suministro · Temp. de salida del vaporizador · Flujo · Impureza · Suministro de reserva en usoN2, O2, Ar, H2, CO2; la telemetría de los tanques suele ser del proveedor del gas.
Generador de nitrógeno en sitioOpcionalContenido de O2 del producto · Salida · Presión de salida · Fuera de pureza (en respaldo de LIN)
Sistema de vacío generalCelda de batería de iones de litio · Celda fotovoltaicaComúnVacío · Bombas en marcha
Vaporizador criogénicoComúnTemp. del gas de salida · Temp. de salida baja

Agua y aguas residuales

La fotovoltaica y el hidrógeno requieren agua pura; el recubrimiento y la limpieza generan aguas residuales.

EquiposNivelPuntos a vigilarNotas
Unidad de ósmosis inversaCelda fotovoltaica · Polisilicio / obleas fotovoltaicas · Hidrógeno / electrolizador (opcional)ComúnConductividad del permeado · Flujo de permeado
Unidad de electrodesionizaciónCelda fotovoltaica · Polisilicio / obleas fotovoltaicas · Hidrógeno / electrolizador (opcional)ComúnResistividad del producto
Sistema de neutralización de pHCelda de batería de iones de litio · Celda fotovoltaica · Polisilicio / obleas fotovoltaicasEsencialpH del efluente · Flujo
Monitor de efluente finalComúnFlujo de descarga · pH de descarga · DQO
Equipo de presión de agua potableComúnPresión de descarga · Flujo

Energía, almacenamiento y submedición

La formación es la mayor carga eléctrica; el almacenamiento en sitio y la fotovoltaica recortan los picos.

EquiposNivelPuntos a vigilarNotas
Tablero de media tensiónEsencialVoltaje del bus · Corriente de entrada · Potencia real · Interruptor cerrado · Disparo de protección · Falla del relevadorSolo monitoreo: nunca opere interruptores.
Tablero de baja tensiónEsencialVoltaje del bus · Corriente de carga · Potencia real · Factor de potencia · THD de corriente · Disparo del interruptor
Transformador de potenciaEsencialTemp. del aceite superior · Temp. del devanado · Carga · Alarma de gas / presión súbita · Alarma de sobretemperatura
UPSEsencialCarga · Autonomía de baterías · En bypassSNMP v3 (UPS-MIB).
Monitor de banco de baterías UPSEsencialVoltaje del string · Voltaje de la celda más baja · Voltaje de la celda más alta · Mayor resistencia interna de celda · Mayor temp. de celda · Estado de cargaTendencia de la resistencia por celda (una de las prácticas de mantenimiento de IEEE 1188).
GeneradorComúnEn marcha · Potencia de salida · Nivel del tanque de combustible · Voltaje de la batería de arranque · No en AUTO
Medidor de calidad de la energíaComúnTHD de voltaje · THD de corriente · Huecos de tensión hoy · Evento de hueco / interrupciónLos huecos de tensión son una causa oculta común de disparos.
Medidor de servicios del sitioEsencialPotencia del sitio · Potencia del sitio (MW) · Energía de hoy · Factor de potencia
Medidor de energía por áreaEsencialPotencia del área · Energía de hoy · Demanda de 15 min · Factor de potenciaSubmedición por taller o sistema para análisis de energía y asignación de costos.
Medidor de gas naturalComúnFlujo de gas natural · Aporte de calor (1,037 BTU/scf) · Gas de hoy (scf)Gas natural en scfh, convertido a BTU/h según el poder calorífico.
Inversor solar de azoteaOpcionalProducción solar · Energía de hoy
Centro de control de motoresMódulo / paquete de baterías · Celda fotovoltaica · Polisilicio / obleas fotovoltaicas · Módulo fotovoltaicoComúnCarga del MCC · Corriente · Factor de potencia · THD de corriente
Unidad de anillo (RMU)ComúnSF6 bajo · Indicador de paso de falla
Dispositivo de monitoreo de aislamiento (sistema IT)ComúnResistencia de aislamiento · Alarma de aislamiento
Controlador de microrredOpcionalIntercambio con la red · En isla
AerogeneradorOpcionalSalida · Falla
Generador estático de vars (SVG / STATCOM)ComúnFP después · Carga de la unidad · Módulos en falla
Restaurador dinámico de voltaje (DVR)OpcionalHuecos corregidos hoy · En bypass
Regulador de voltaje por pasosOpcionalPosición de la derivación · En el límite del tap
Monitor DGA de transformadorComúnHidrógeno · Acetileno
Control de cambiador de derivaciones bajo carga (OLTC)OpcionalPosición de la derivación · Falla de derivación · Operaciones de hoy
Monitor de apartarrayosOpcionalFuga total · Corriente resistiva
Estado de dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD)ComúnSPD fallado · Interruptor de respaldo abierto
Estación meteorológicaComúnTemperatura exterior · Velocidad del viento

Fuga térmica, gas e incendio Solo monitoreo

El venteo de celdas es la advertencia más temprana de una fuga térmica y deja solo minutos para reaccionar.

EquiposNivelPuntos a vigilarNotas
Detector de fuga térmicaCelda de batería de iones de litio · Módulo / paquete de baterías · Integración de sistemas de almacenamiento de energíaEsencialEmisión de gases del electrolito · Hidrógeno · Punto más caliente (IR) · Etapa 1: gases detectados · Etapa 2: fuga térmicaRequerido en formación, almacenes de envejecimiento y áreas de ESS.
Detector de HFCelda de batería de iones de litioEsencialFluoruro de hidrógeno (HF) · Alarma 1 (baja) · Alarma 2 (alta)Área de llenado de electrolito.
Detector de hidrógenoHidrógeno / electrolizador (opcional) · Integración de sistemas de almacenamiento de energía · Polisilicio / obleas fotovoltaicasEsencialHidrógeno (% LEL) · Alarma 1 (baja) · Alarma 2 (alta)
Detector de silanoCelda fotovoltaicaEsencialSilano (SiH4) · Alarma 1 (baja) · Alarma 2 (alta)Salas de PECVD y de gabinetes de gas.
Detector de amoníacoCelda fotovoltaicaComúnNivel de amoníaco · Alarma de amoníaco
Gabinete de gases especialesCelda fotovoltaicaComúnPresión del cilindro · Extracción del gabinete · Disparo por exceso de flujo · Baja extracción del gabinete
Detector de gas combustibleCelda de batería de iones de litio · Celda fotovoltaicaComúnGas combustible (LEL) · Alarma de gasÁreas de solventes.
Monitor de deficiencia de oxígenoEsencialOxígeno · Alarma 1 (O2 por debajo de 19.5 %) · Alarma 2 (O2 por debajo de 18 %)Áreas de nitrógeno y gases inertes: etapas de 19.5 % y 18 %.
Zona de alarma de incendio y enlacesEsencialAlarma de incendio · Supervisión · Falla · Enlace: manejadoras de aire detenidas · Enlace: compuertas cortafuego/cortahumo cerradas · Enlace: extracción de humo en marcha · Enlace: ascensores llamados a plantaLas comprobaciones de enlaces verifican que el sistema contra incendio hizo lo que debía.
Panel de alarma de incendioEsencialAlarma de incendio · Señal de supervisión · Señal de fallaSolo monitoreo (NFPA 72).
Detector de humo por aspiraciónComúnOscurecimiento por humo (%/ft) · Alerta · Acción · Incendio 1 · Falla de flujo de aire
Bomba contra incendioComúnEn marcha · Presión del sistema · Falla de fase de energía
Montante de rociadoresComúnPresión del montante · Alarma de flujo de agua · Manipulación de válvula
Cable de detección de fugasEsencialFuga detectada · Distancia a la fuga · Zona de fuga · Rotura o contaminación del cable
Extractor de humoComúnEn marcha · Compuerta sin confirmaciónVentiladores de extracción de humo o de presurización de escaleras; solo monitoreo.
Sistema de agua nebulizadaOpcionalUnidad de bombeo no lista · Liberado

Seguridad y video Solo monitoreo

Estado de cámaras y puertas, y enlace de video: las cámaras se vinculan a áreas, dispositivos y reglas de alarma; ante una alarma, la pasarela toma una instantánea ONVIF y la adjunta a la alarma, con un enlace de visualización en vivo al NVR/VMS. Core nunca se conecta a una cámara.

EquiposNivelPuntos a vigilarNotas
Cámara de videoComúnEn línea · Grabando · Movimiento detectado · Alarma de analítica de video · Sabotaje (bloqueada o movida)Estado a través del VMS (Milestone, Genetec…); ante una alarma, la pasarela toma una instantánea ONVIF y la adjunta a la alarma. Core nunca se conecta a una cámara.
Puerta con control de accesoComúnPuerta abierta · Puerta mantenida abierta · Puerta forzadaLos eventos de puertas pueden activar el enlace con cámaras.
Detección de intrusión perimetralComúnAlarma perimetral

Los equipos de seguridad de vida (alarma contra incendios, detección de gases, transferencia de energía de emergencia) y los dispositivos de protección solo se monitorean. FacilityOS nunca les envía comandos.

Normas y cumplimiento

Normas y cumplimientoNotas
NFPA 855Instalación de sistemas estacionarios de almacenamiento de energía, incluidos espaciamiento, detección y ventilación para iones de litio.
UL 9540Seguridad de sistemas y equipos de almacenamiento de energía.
UL 9540AMétodo de prueba para evaluar la propagación de incendio por fuga térmica en sistemas de almacenamiento de energía con baterías.
UL 1973Baterías para aplicaciones de energía auxiliar estacionaria y de tracción.
NFPA 86Norma para hornos y estufas (control de vapores inflamables en hornos de solventes).
UN 38.3Pruebas de transporte de baterías de litio.
IEC 61215 / IEC 61730Calificación de diseño y de seguridad de módulos fotovoltaicos.
NFPA 2Código de tecnologías del hidrógeno.
EPA TSCA (NMP)Evaluación y gestión de riesgos del NMP bajo la TSCA, de la EPA de EE. UU.
NFPA 72Código nacional de alarmas de incendio y señalización.
IEC 62443Seguridad de sistemas de automatización y control industrial.

Las normas se listan con lo que cubren; los valores numéricos son cifras típicas, no requisitos para todas las instalaciones. FacilityOS apoya su trabajo de cumplimiento; no certifica una instalación.

KPI que monitorea la plataforma

KPI que monitorea la plataformaNotas
Peor punto de rocío de cuarto secoPunto de rocío máximo entre los cuartos secos (°F).
Recuperación de NMPRecuperado ÷ entrada, o el promedio entre unidades.
Energía por celdakWh de la planta ÷ celdas buenas (o kWh por kWh de capacidad).
Recuperación de energía de formaciónEnergía devuelta ÷ energía descargada.
Eventos de emisión de gasesEventos mensuales de etapa 1 / etapa 2.

Reportes

ReportesNotas
Informe diario de punto de rocío de cuartos secosPunto de rocío, ocupación, aperturas de puertas y tiempo de excursión por cuarto.
Informe de recuperación de NMP y emisionesRecuperación, concentración en chimenea y tiempo de excedencia.
Informe de energía de formaciónEnergía, recuperación y kWh por celda por grupo de racks.
Informe de eventos de fuga térmicaCronología de detección, acciones de aislamiento y lotes afectados.

Cómo lo entregamos

Podemos llevar un proyecto de Manufactura de nueva energía desde el levantamiento y el diseño hasta la adquisición, la instalación, la puesta en marcha y la capacitación: todo el proceso o solo las etapas que necesite.

  1. Levantamiento del sitio y evaluación de necesidades
  2. Diseño de la solución
  3. Adquisición
  4. Instalación
  5. Puesta en marcha y aceptación
  6. Capacitación
  7. Entrada en operación y soporte

Sitio de demostración

Planta de celdas de batería de Sparks

Una planta de celdas de iones de litio 24/7: recuperación de solvente NMP, cuartos secos con punto de rocío de −40°F, formación regenerativa con detección de fuga térmica, grandes enfriadores y CDA.

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