GL-GF-1 attrezzatura per la formazione sulla generazione di energia solare fotovoltaica

Ⅰ、 Panoramica

La generazione di energia solare fotovoltaica presenta i vantaggi di non esaurire le risorse, non inquinare e avere un'ampia distribuzione delle risorse. La generazione di energia solare consiste nel convertire l'energia solare in corrente continua e accumularla attraverso l'effetto fotoelettrico dei pannelli solari. È ampiamente utilizzata nelle comunicazioni, nei forni a microonde, nella trasmissione via cavo ottico, nelle comunicazioni ferroviarie e autostradali, nell'illuminazione, nel paesaggio, nei dispositivi di alimentazione mobili, nei sistemi di osservazione idrologica, nelle stazioni meteorologiche e sismiche, ecc. Grazie alle sue caratteristiche ecologiche e non inquinanti e ai suoi vantaggi di non esaurire le risorse, non inquinare e avere un'ampia distribuzione delle risorse, è diventata una fonte di energia a cui le persone prestano sempre più attenzione.

L'attrezzatura per la formazione sulla generazione di energia solare fotovoltaica GL-GF-1 include principalmente pannelli solari (inclusi i relativi supporti), controller intelligenti (con comunicazione dati), batterie esenti da manutenzione, distribuzione elettrica e altri componenti per aiutare gli studenti a comprendere i principi della generazione di energia solare fotovoltaica e a padroneggiare le capacità applicative ingegneristiche di configurazione, struttura, composizione, ecc. del sistema.

Ⅱ、Caratteristiche del dispositivo

1. Lampade con luminescenza (spettro) prossima a quella della luce solare vengono utilizzate per simulare la luce solare. Il progetto formativo può essere svolto in qualsiasi momento. Pertanto, non deve essere limitato dalle variazioni meteorologiche.

2. Il progetto ha un forte valore pratico. I pannelli solari (20W*4), i controller intelligenti, le batterie e i lampioni utilizzati sono gli stessi utilizzati nell'applicazione pratica, il che consente agli studenti di comprendere a fondo l'applicazione pratica della generazione di energia solare fotovoltaica.

3. Le varie parti dell'attrezzatura formativa per la generazione di energia solare fotovoltaica GL-GF-1 sono completamente indipendenti. Gli studenti possono collegarle autonomamente in base alla loro comprensione dell'applicazione della generazione di energia solare fotovoltaica durante il processo di formazione.

4. Vengono utilizzati pannelli solari industriali standard, che possono essere posizionati all'interno e all'esterno, e l'angolazione può essere regolata.

5. Viene fornita una varietà di simulazioni applicative: lampioni solari, spie luminose solari e inverter, ecc.

6. I pannelli solari possono inseguire automaticamente il sistema di inseguimento della luce.

7. Il design interamente in lega di alluminio è adottato per soddisfare le esigenze formative degli istituti professionali e tecnici. Tutti i dispositivi di formazione sono installati sulla piastra a rete. Le ore di formazione sono di pratica pratica. Le dimensioni della piastra a maglie sono 1200 mm x 600 mm.

III、 Indicatori tecnici

1. Potenza in ingresso: 380 V ± 10% 50 Hz

2. Capacità: <1000 VA

3. Ambiente di lavoro: temperatura -10°C ~ +40°C, umidità relativa <85% (25°C), altitudine <4000 m

4. Piattaforma di allenamento: lunghezza 1280 mm x larghezza 600 mm x altezza 1680 mm; sistema di inseguimento solare: lunghezza 900 mm x larghezza 1400 mm x altezza 1640 mm

5. Peso: <120 kg.

Ⅳ、Configurazione principale del sistema

Include: componenti delle celle solari, sistema di inseguimento solare (dispositivo di inseguimento solare, sistema di controllo del dispositivo di inseguimento, sensore di luce, dispositivo di sorgente luminosa analogica), alimentatore per strumenti di misura (tensione CC, amperometro, misuratore di temperatura e umidità, misuratore multifunzione CA, alimentatore a tensione e corrente costanti), controller fotovoltaico, batteria, controller inverter (off-grid, connesso alla rete), piattaforma di formazione, piastra a maglie, software di gestione sperimentale.

1. Modulo a celle solari

1) Capacità di progettazione 20*4Wp;

2) Adotta un modulo a celle solari in silicio monocristallino ad alta efficienza, conforme allo standard IEC61215:1993;

3) Il livello di protezione del modulo batteria non è inferiore a IP65 e l'intervallo di temperatura di esercizio è compreso tra -20℃ e +60℃;

4) Il modulo batteria soddisfa i requisiti delle norme nazionali obbligatorie.

5) Il pannello a celle solari adotta una forma di assemblaggio a schiera, composta principalmente da 4 piccoli pannelli a celle solari, che possono realizzare il collegamento in parallelo e in serie dei pannelli a celle solari e quindi fornire due metodi di rete dei pannelli a celle solari ad alta corrente o alta tensione.

6) I parametri dei pannelli forniti sono i seguenti:

Potenza massima in uscita: 4 x 20 W

Tensione a circuito aperto: 21,87 V (parallelo), 4 x 18 V (serie)

Corrente di cortocircuito: 4 x 0,72 A (parallelo), 0,72 A (serie)

2. Sistema di inseguimento solare

1) Dispositivo di inseguimento solare

Il dispositivo di inseguimento fotovoltaico è composto principalmente da componenti di celle fotovoltaiche, sensori di luce, centraline di controllo dei sensori di luce, meccanismi di movimento orizzontale e di inclinazione, microinterruttori, staffe di base e altre apparecchiature e dispositivi.

2) Sistema di controllo del dispositivo di inseguimento

Il sistema di controllo offre modalità di controllo manuale e automatico, in grado di controllare le diverse traiettorie della sorgente luminosa e le posizioni dei meccanismi di movimento orizzontale e di inclinazione, in modo che gli studenti possano comprendere appieno il sistema di inseguimento. Il sistema riserva diverse strutture per lo sviluppo secondario.

Il sistema di controllo dell'inseguimento solare utilizza il controllore programmabile Siemens CPU226 come host di controllo e fornisce un ambiente di sviluppo PLC corrispondente.

A. Controllore programmabile CPU226 (AC/DC/RELÈ) host

B. I/O digitali integrati (24 ingressi digitali/16 uscite digitali)

C. Due porte di comunicazione RS-485

D. Contatore ad alta velocità bifase con una frequenza massima di 100 KKz TTL~24 VDC per il conteggio ad alta velocità

E. Porte di uscita a impulsi ad alta velocità bidirezionali integrate,

F. Contiene comunicazione PPI; supporta il cavo di programmazione PC/PPI.

3) Sensore di luce

A. Modalità di tracciamento: tracciamento completamente automatico a doppio asse

B. Precisione: ±0,5°

C. Angolo di rotazione orizzontale: 360°

D. Angolo di inclinazione: 180°

E. Alimentazione del controller: 12 V CC

F. Alimentazione del motore: 12 V CC

G. Design in lega di alluminio da 40 x 80 mm

4) Sorgente luminosa analogica

Utilizza 2 lampade di proiezione da 300 W installate sulla staffa, tensione 220 V, potenza massima 300 W. L'attuatore adotta il controllo del motore CA, che può simulare vividamente la traiettoria della luce solare da est a ovest per simulare la composizione del sistema solare.

3. Strumenti di misura

1) Misuratore di tensione e corrente CC

Un misuratore di tensione digitale CC, progettato con un convertitore AD ad alte prestazioni e un'unità MPU ad alta velocità, realizza la modalità di controllo della funzione di dialogo uomo-computer tramite tasti e finestre di visualizzazione digitale. Dispone di intervalli automatici e manuali e l'intervallo di misura è: 0~300 V. La precisione di misura è di 0,5 livelli.

Un milliamperometro digitale CC, progettato con un convertitore AD ad alte prestazioni e un'unità MPU ad alta velocità, realizza la modalità di controllo della funzione di dialogo uomo-macchina tramite tastiera e finestre di visualizzazione digitale. Dispone di intervalli automatici e manuali e l'intervallo di misura è: 0~5 A. La precisione di misura è di 0,5 livelli.

2) Termoigrometro

Intervallo di misura della temperatura: -40~120 °C, precisione di misura è di 0,5 livelli.

3) Misuratore multifunzione CA

Progettato con DSP dedicato a 24 bit, convertitore AD ad alta precisione a 16 bit e unità MPU ad alta velocità, realizza la modalità di controllo della funzione di dialogo uomo-macchina tramite tastiera e finestra di visualizzazione digitale.

4) Alimentatore a corrente costante regolato 0-30 V/2 A

4. Regolatore fotovoltaico

Uscita di controllo luce + diversi tipi di uscita temporizzata, tensione nominale: 12 V, corrente nominale 10 A, uscita carico normalmente aperta; protezione da sovraccarico della batteria, scarica eccessiva, sovratensione del carico, sovraccarico, cortocircuito, protezione anti-inversione di carica notturna, protezione da cortocircuito in uscita, compensazione della temperatura.

5. Batteria al piombo regolata da valvola:

1) Basso tasso di autoscarica;

2) Lunga durata;

3) Elevata capacità di scarica profonda;

4) Elevata efficienza di carica;

5) Ampio intervallo di temperature di esercizio;

6) Temperatura di esercizio: -18～60 ℃;

7) Capacità 12 AH

6. Regolatore inverter

1) Inverter off-grid 300 W

A. Uscita a onda sinusoidale pura (tasso di distorsione ≤4%);

B. Con protezione da sovratensione/sottotensione/cortocircuito/sovraccarico/sovratemperatura;

2) Inverter connesso alla rete da 300 W

L'inverter connesso alla rete è dotato di una struttura di conversione dell'energia a due stadi CC-CC e CC-CA. Il collegamento di conversione CC-CC regola il punto di lavoro del campo fotovoltaico per inseguire il punto di massima potenza; il collegamento dell'inverter CC-CA rende la corrente di uscita principalmente in fase con la tensione di rete e ottiene contemporaneamente un fattore di potenza unitario.

7. Piastra a maglie

Dimensioni della piastra a maglie: lunghezza 1200 mm * larghezza 600 mm.

8. Touch screen

Fornire un touch screen da 10 pollici, sul quale è possibile controllare il funzionamento del dispositivo di inseguimento solare biassiale e monitorare i dati dello strumento.

V、Progetti di formazione

1. Serie di esperimenti sulle caratteristiche dei pannelli solari

1) Esperimento di prova delle caratteristiche I-V dei pannelli solari

2) Esperimento di prova della corrente di cortocircuito

3) Esperimento di prova della tensione a circuito aperto

4) Esperimento di prova delle caratteristiche di carico

5) Esperimento di prova della potenza massima in uscita

6) Relazione funzionale tra tensione a circuito aperto e intensità luminosa relativa

7) Esperimento di prova di conversione dell'energia luminosa delle celle solari

8) Esperimento di collegamento in serie e in parallelo delle celle solari

9) Esperimento di potenza del modulo solare

10) Esperimento di prova sull'efficienza di conversione fotovoltaica delle onde luminose in diverse condizioni meteorologiche e di intensità solare.

11) Esperimento di prova sulla conversione dell'energia fotovoltaica in base al cambiamento dell'orbita solare nelle diverse stagioni.

12) Test sulla conversione dell'energia fotovoltaica in base al cambiamento della temperatura ambiente nelle diverse stagioni.

2. Serie di esperimenti di inseguimento automatico solare

1) Esperimento sul principio del sistema di inseguimento solare

2) Esperimento sull'impatto ambientale sulla conversione fotovoltaica

3) Esperimento di inseguimento solare controllato dalla luce

3. Serie di esperimenti di controller per batterie solari

1) Esperimento di controllo della carica della batteria solare

2) Esperimento di protezione da carica e scarica del controller

3) Esperimento di test di tensione e corrente della batteria

4) Esperimento di ingresso e uscita della corrente di controllo della batteria

5) Esperimento di uscita del controller con controllo della luce e del tempo

6) Test della forma d'onda della carica della batteria in ingresso alla fase di modulazione PWM

7) Esperimento di test di carico normale, sovraccarico, cortocircuito e funzionamento

8) Esperimento di test di funzionamento delle modalità di controllo domestiche e controllate dalla luce

4. Serie di esperimenti di applicazioni solari

1) Esperimento di ventole solari CA e CC

2) Applicazione e principio dei lampioni solari

3) Formazione sul cablaggio dei lampioni solari

4) Esempi di applicazioni dei lampioni solari

5) Applicazione e principio delle luci di segnalazione solari

6) Formazione sul cablaggio delle luci di segnalazione solari

7) Esperimento di carico a impedenza variabile solare

5. Serie di esperimenti con inverter fotovoltaici

1) Principio di alimentazione dell'inverter

2) Formazione sul cablaggio dell'alimentazione dell'inverter

3) Esperimento con inverter off-grid

4) Esperimento con inverter connesso alla rete

6. Formazione sulla programmazione PLC

1) Esperimento di programmazione manuale PLC di un dispositivo di inseguimento biassiale

2) Esperimento di programmazione automatica PLC di un dispositivo di inseguimento biassiale

7. Programmazione del software di configurazione

8. Programmazione del software di monitoraggio del controllo di potenza

Versione sincrona per PC:

GL-GF-1 attrezzatura per la formazione sulla generazione di energia solare fotovoltaica