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新能源综合实训仿真系统,太阳能光热系统实训设备

一、产品概述

本实验平台采用模块化结构设计，各单元合理布局，电气测试点均采用安全的香蕉插孔与实验导线连接；模拟光源采用三盏独立的大功率卤钨灯，分别模拟晨日、午日和夕日；四路单晶电池组件，可以模拟电池组件串并联；跟踪装置采用双轴二维跟踪系统，既可手动跟踪，也可自动传感器跟踪，使光伏组件正对光源输出最大功率；环境采集模块可以实时采集电池组件表面的光照强度、温度及湿度，方便测试环境变化对光伏发电性能的影响；仪表单元实时采集系统发用电信息，并传递给组态触摸屏，进行综合监测，此外配有远程通讯接口，可将数据远程传递给上位机，能对数据进行报表存储、查询和打印；直流恒流恒压电源模块可方便提供稳定直流电源供系统实验；平台内集成了太阳能控制器、蓄电池、离网逆变器、并网逆变器以及交直流负载，既可以组成离网型独立光伏发电系统，也可以组成并网型光伏发电系统，是模拟太阳能发电的综合性实验平台。

二、主要参数

1）系统辅助电源：明纬DC24V/3A；明纬DC12V/2A；明纬DC5V/2A。

2）太阳能电池组件：单晶组件，最大输出功率10W，工作电压17.2V，工作电流0.58A，数量4块，尺寸(336×308×25mm）。

3）模拟光源：飞利浦500W卤钨灯×3，分别模拟晨日、午日和夕日。

4）光伏跟踪传感器：采用四象限高精度光敏传感器结构，6路模拟量信号输出，输出电压0-5V。跟踪传感器探头采用无色透明外壳，方便学生观察学习。投标时提供光伏光线传感器专利证书。

5）太阳能跟踪与追日系统：采用双轴二维跟踪方式，水平270±5°，俯仰75±5°，精度±0.5°；DC24V直流同步电机驱动，额定转速10rpm。

6）太阳能跟踪控制单元：手动/自动模拟光源与光伏跟踪控制采用单片机实时控制。

7）光照及温湿度传感器模块：光照度0-20K(LUX)、精度1%，温度-40-80℃、精度±0.5℃，湿度0-99.9%RH、精度±3%RH，隔离RS485信号输出。

8）仪表显示单元：2个直流电压表DC0-50V；2个直流电流表DC0-5A；2个交流多功能表AC0-300V、AC0-2A；隔离RS485信号输出。

9）蓄电池组：天能铅酸电池12V/12AH。

10）太阳能控制器：DC12V/24V自动切换、额定电流DC10A、PWM(脉冲宽度调制)方式充电；具有充放电指示、电池状态指示、温度补偿等功能；具有蓄电池反接、夜间防反冲、防雷、光伏限流、过充、过放、负载过载、短路等保护功能；具有光控/时控输出模式控制功能。

11）离网逆变器：输入电压DC12V；输出AC220V±10%、50HZ、300VA、纯正弦波；输入输出采用高频变压器隔离；具有过欠压关断、过载、过温等保护功能。

12）并网逆变器：输入光伏电压DC10.5-28V,最大功率因数0.99，输出功率200W,输出电压范围AC180-260V,输出频率范围45-53HZ，电流总谐波失真<5%,相位差<1%；具有孤岛、短路、过载、过温等保护功能。

13）直流阻性负载：直流LED指示灯，高亮度LED灯。

14）直流感性负载：2.2W直流风扇。

15）交流阻性负载：交流LED指示灯，高亮度LED照明灯。

16）交流感性负载：22W交流风扇。

17）直流恒流恒压源：电压DC0-30V可调，电流DC0-5A可调，带电流电压显示，恒流恒压状态指示。

18）功率电阻模块：0-2000欧连续可调,功率120W,带指示。

19）组态触摸屏：采用昆仑通态7〞嵌入式一体化触摸屏；实时监测系统发电、用电与环境参数等信息；具有历史曲线显示。

20）通讯接口：采用RS232通讯方式，标准Modbus协议。

21）上位机监测软件：基于C#语言开发，采用嵌入式SQLite数据库实时存储数据；实时监测并存储系统发电、用电与环境参数等信息；具有曲线显示、历史报表查询等功能。

三、可完成实验内容

1）学习光伏热泵系统的组成

2）连接热泵循环系统管路实训

3）组建光伏离网发电系统实训

4）组建操作跟踪系统实训

5）介质加热效率，测量计算

6）光伏组件参数（I-V曲线、最大功率、填充因子等）的探究测量；

7）光伏系统、光热系统、光伏热泵系统效能分析；

8）探究循环散热系统在光电热系统中的意义

9）探究环境因素对光离网发电及集热系统的影响

10）蓄电池组逆变带交流负载实训以及直接负载实训

11）仪表、PLC 与上位机通讯实训

12）热水循环控制实训