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新能源綜合實訓仿真系統,太陽能光熱系統實訓設備

一、產品概述

本實驗平臺采用模塊化結構設計，各單元合理布局，電氣測試點均采用安全的香蕉插孔與實驗導線連接；模擬光源采用三盞獨立的大功率鹵鎢燈，分別模擬晨日、午日和夕日；四路單晶電池組件，可以模擬電池組件串并聯；跟蹤裝置采用雙軸二維跟蹤系統，既可手動跟蹤，也可自動傳感器跟蹤，使光伏組件正對光源輸出最大功率；環境采集模塊可以實時采集電池組件表面的光照強度、溫度及濕度，方便測試環境變化對光伏發電性能的影響；儀表單元實時采集系統發用電信息，并傳遞給組態觸摸屏，進行綜合監測，此外配有遠程通訊接口，可將數據遠程傳遞給上位機，能對數據進行報表存儲、查詢和打印；直流恒流恒壓電源模塊可方便提供穩定直流電源供系統實驗；平臺內集成了太陽能控制器、蓄電池、離網逆變器、并網逆變器以及交直流負載，既可以組成離網型獨立光伏發電系統，也可以組成并網型光伏發電系統，是模擬太陽能發電的綜合性實驗平臺。

二、主要參數

1）系統輔助電源：明緯DC24V/3A；明緯DC12V/2A；明緯DC5V/2A。

2）太陽能電池組件：單晶組件，最大輸出功率10W，工作電壓17.2V，工作電流0.58A，數量4塊，尺寸(336×308×25mm）。

3）模擬光源：飛利浦500W鹵鎢燈×3，分別模擬晨日、午日和夕日。

4）光伏跟蹤傳感器：采用四象限高精度光敏傳感器結構，6路模擬量信號輸出，輸出電壓0-5V。跟蹤傳感器探頭采用無色透明外殼，方便學生觀察學習。投標時提供光伏光線傳感器專利證書。

5）太陽能跟蹤與追日系統：采用雙軸二維跟蹤方式，水平270±5°，俯仰75±5°，精度±0.5°；DC24V直流同步電機驅動，額定轉速10rpm。

6）太陽能跟蹤控制單元：手動/自動模擬光源與光伏跟蹤控制采用單片機實時控制。

7）光照及溫濕度傳感器模塊：光照度0-20K(LUX)、精度1%，溫度-40-80℃、精度±0.5℃，濕度0-99.9%RH、精度±3%RH，隔離RS485信號輸出。

8）儀表顯示單元：2個直流電壓表DC0-50V；2個直流電流表DC0-5A；2個交流多功能表AC0-300V、AC0-2A；隔離RS485信號輸出。

9）蓄電池組：天能鉛酸電池12V/12AH。

10）太陽能控制器：DC12V/24V自動切換、額定電流DC10A、PWM(脈沖寬度調制)方式充電；具有充放電指示、電池狀態指示、溫度補償等功能；具有蓄電池反接、夜間防反沖、防雷、光伏限流、過充、過放、負載過載、短路等保護功能；具有光控/時控輸出模式控制功能。

11）離網逆變器：輸入電壓DC12V；輸出AC220V±10%、50HZ、300VA、純正弦波；輸入輸出采用高頻變壓器隔離；具有過欠壓關斷、過載、過溫等保護功能。

12）并網逆變器：輸入光伏電壓DC10.5-28V,最大功率因數0.99，輸出功率200W,輸出電壓范圍AC180-260V,輸出頻率范圍45-53HZ，電流總諧波失真<5%,相位差<1%；具有孤島、短路、過載、過溫等保護功能。

13）直流阻性負載：直流LED指示燈，高亮度LED燈。

14）直流感性負載：2.2W直流風扇。

15）交流阻性負載：交流LED指示燈，高亮度LED照明燈。

16）交流感性負載：22W交流風扇。

17）直流恒流恒壓源：電壓DC0-30V可調，電流DC0-5A可調，帶電流電壓顯示，恒流恒壓狀態指示。

18）功率電阻模塊：0-2000歐連續可調,功率120W,帶指示。

19）組態觸摸屏：采用昆侖通態7〞嵌入式一體化觸摸屏；實時監測系統發電、用電與環境參數等信息；具有歷史曲線顯示。

20）通訊接口：采用RS232通訊方式，標準Modbus協議。

21）上位機監測軟件：基于C#語言開發，采用嵌入式SQLite數據庫實時存儲數據；實時監測并存儲系統發電、用電與環境參數等信息；具有曲線顯示、歷史報表查詢等功能。

三、可完成實驗內容

1）學習光伏熱泵系統的組成

2）連接熱泵循環系統管路實訓

3）組建光伏離網發電系統實訓

4）組建操作跟蹤系統實訓

5）介質加熱效率，測量計算

6）光伏組件參數（I-V曲線、最大功率、填充因子等）的探究測量；

7）光伏系統、光熱系統、光伏熱泵系統效能分析；

8）探究循環散熱系統在光電熱系統中的意義

9）探究環境因素對光離網發電及集熱系統的影響

10）蓄電池組逆變帶交流負載實訓以及直接負載實訓

11）儀表、PLC 與上位機通訊實訓

12）熱水循環控制實訓