Оборудование для обучения ветроэнергетике и солнечной энергетике, учебное оборудование, обучение техническим навыкам, системы обучения возобновляемым источникам энергии.
No.SMTG322E
SMTG322E Оборудование для обучения ветроэнергетике и солнечной энергетике, учебное оборудование, обучение техническим навыкам, системы обучения возобновляемым источникам энергии.
SMTG322E Оборудование для обучения ветроэнергетике и солнечной энергетике, учебное оборудование, обучение техническим навыкам, системы обучения возобновляемым источникам энергии. I. Обзор оборудования 1 Введение 1.1 Обзор Эта учебная система имитирует демонстрационный процесс выработки электроэнергии ветром и солнцем, позволяя студентам изучать выработку электроэнергии ветром и солнцем. Ветрогенератор приводится в движение вентилятором, солнечная энергетическая панель приводится в движение металлогалогенным генератором высокой мощности. Этот тренажер развивает у студентов практические навыки и подходит для инженерных университетов, учебных заведений, технических училищ. 1.2 Особенности (1) Этот тренажер имеет алюминиевую колонную конструкцию с внутренними встроенными измерительными приборами, внизу расположены универсальные колеса, что облегчает его перемещение. (2) Он позволяет проводить множество экспериментов с различными схемами и компонентами, студенты могут комбинировать их для создания различных схем, проводить различные эксперименты и учебный контент. (3) Учебный стенд с системой защиты. 2. Параметры производительности (1) Ветроэнергетическая установка: ветроэнергетическая установка состоит из вентиляторного блока и воздуходувки, имеет алюминиевую профильную конструкцию, нижняя часть оборудования оснащена универсальными колесами, габаритные размеры вентиляторного блока: 800 мм × 800 мм × 1500 мм (длина × ширина × высота), габаритные размеры воздуходувки: 800 мм × 800 мм × 1500 мм (длина × ширина × высота). (2) Солнечное электроэнергетическое устройство: полностью алюминиевая конструкция, регулируемая фотоэлектрическая панель, габаритные размеры: 800 мм × 800 мм × 1200 мм (длина × ширина × высота). (3) Блок питания: алюминиевая профильная конструкция, алюминиевый подвесной короб, габаритные размеры: 1080 мм × 300 мм × 740 мм (длина × ширина × высота). (4) Солнечная батарея: Номинальная пиковая рабочая мощность: 20 Вт Ток короткого замыкания: 1,9 А Пиковый ток: 1,7 А Напряжение холостого хода: 18,5 В (5) Технические характеристики вентилятора: Тип вентилятора: горизонтальное направление ветра Пусковая скорость: 2,5 метра/секунду Номинальная скорость вентилятора: 10 метров/секунду Максимальная скорость против ветра: 40 метров/секунду Номинальная рабочая мощность: 200-500 Вт Регулировка направления ветра: автоматическая (6) Технические характеристики батареи: Напряжение: 12 В Объем: 12 Ач Потери заряда батареи: 10 В ± 1 В Исполнительный стандарт: GB/T 9535 Относительная влажность: 35~85% относительной влажности (без конденсата) (7) Условия работы: Температура -10～+40℃ Температура ≤80℃ Окружающий воздух: отсутствие коррозионно-активного воздуха, отсутствие воздуха, содержащего топливо, отсутствие большого количества проводящей пыли (8) Мощность: Потребление: ≤5000 Вт, Рабочая мощность: переменный ток 220±5%, постоянный ток 12 В/24 В Режим работы: непрерывный Питание: последовательное или параллельное соединение Режим работы: непрерывный 3. Введение в систему Данная система состоит из четырех частей: ветроэнергетической системы, фотоэлектрической системы генерации электроэнергии, системы управления и инверторной системы. Ветроэнергетическая система состоит из воздуходувки, генератора и батареи. Фотоэлектрическая система состоит из фотоэлектрической панели и батареи. Система управления состоит из контроллера ветровой и солнечной генерации электроэнергии. Инверторная система состоит из частотного преобразователя и нагрузочного блока. В этой системе, имитирующей ветрогенератор, используется синхронный генератор с горизонтальным валом и постоянными магнитами. Для имитации естественного ветра используется воздуходувка, позволяющая выбирать три скорости вращения. Система имитирует изменение направления и мощности ветра путем изменения скорости и положения воздуходувки, что позволяет определять эффективность генерации в соответствующих условиях. Имитирующий ветрогенератор показан на рисунке ниже. Как показано выше, на левом рисунке изображен ветрогенератор, выходное напряжение которого составляет 12 В переменного тока (три фазы). Выходной терминал подключается к распределительной коробке, расположенной под оборудованием. На правом рисунке изображен блок воздуходувки, питание которого осуществляется от однофазного переменного тока 220 В, 50 Гц. Во время работы две части блока соединяются между собой с помощью профильных соединительных стержней. Как показано ниже. 2. Имитационная система генерации фотоэлектрической энергии: в этой системе используются три солнечные панели мощностью 18 В, 20 Вт. Возможно последовательное и параллельное соединение панелей в зависимости от напряжения системы. Возможность имитации солнечного света достигается путем регулирования их относительного расположения относительно фотоэлектрических панелей, что позволяет легко моделировать различные условия солнечного освещения. Имитационный генератор фотоэлектрической энергии показан ниже. Выход фотоэлектрической панели подключается к соединительной коробке, расположенной на задней панели устройства, и выводится через защитный терминал. Номинальное выходное напряжение одной фотоэлектрической панели составляет 18 В. Три панели могут работать как по отдельности, так и параллельно. 3. Аккумуляторный блок: состоит из двух необслуживаемых аккумуляторов 12 В/12 Ач, которые также можно соединять параллельно (система 12 В/200 Ач) или последовательно (система 24 В/100 Ач). Это улучшает понимание последовательного и параллельного соединения аккумуляторов. Аккумулятор интегрирован внутри блока питания, выходные клеммы аккумулятора подключаются к панели блока питания. На рисунке 1 и 2 — это выходные клеммы аккумулятора, вывод осуществляется через красную и черную клеммы. 4. Блок управления зарядом: в этом блоке управления используется промышленный контроллер заряда, который может управлять электроэнергией фотоэлектрической панели ветрогенератора для зарядки аккумулятора. Индикаторы на панели отображают рабочее состояние контроллера, позволяют проверять параметры работы системы, оператор может самостоятельно устанавливать параметры. Блок управления имеет надежную защиту от перезаряда и перегрузки по току. Блок управления зарядом показан ниже. На рисунке клеммы 1 и 2 — входные клеммы батареи, к ним можно подключать батарею последовательно или параллельно, входное напряжение составляет 12 В или 24 В. Клеммы 3 и 6 — предохранители. Клеммы 4 и 5 — выходные клеммы контроллера (внимание: выходные клеммы контроллера не могут быть подключены к мощным электромашинам). Клемма 7 — входная клемма фотоэлектрической панели, клемма 8 — входная клемма ветрогенератора. (1) Правила работы контроллера и важные моменты Строго запрещается обратное подключение фотоэлектрического модуля и батареи. Строго запрещается прямое короткое замыкание фотоэлектрического модуля и батареи. Строго запрещается использование электродвигателей, двигателей постоянного тока, импульсных источников питания и других устройств для имитации работы ветрогенератора с целью проверки эффекта зарядки. Если это приведет к повреждению контроллера, производитель не несет за это ответственности. Перед подключением к батарее измерьте напряжение батареи с помощью мультиметра, чтобы убедиться, что напряжение превышает 80% от номинального напряжения. Если напряжение ниже 80% от номинального напряжения, это может повредить контроллер. В 12-вольтовой системе напряжение батареи не должно быть ниже 9 В. В 24-вольтовой системе напряжение батареи не должно быть ниже 18 В. Напряжение холостого хода фотоэлектрического модуля не должно превышать удвоенное значение установленного напряжения батареи. Рабочее напряжение фотоэлектрического модуля не должно быть ниже 1,5-кратного значения напряжения батареи. (2) Инструкция по кнопкам панели контроллера Панель контроллера показана ниже: Индикатор зарядки батареи: показывает состояние зарядки. Индикатор напряжения батареи: показывает состояние напряжения батареи и системную неисправность. Индикатор выходного напряжения питания: показывает состояние выходного напряжения питания. (1) Подключение контроллера Шаг 1: подключение к батарее Предупреждение: Если клеммы положительного и отрицательного электродов батареи и провода, подключенные к положительному и отрицательному электродам, закоротят, это может привести к пожару или взрыву. Эксплуатация устройства должна осуществляться с осторожностью. Если напряжение батареи ниже 9 В, оператору категорически запрещается подключать батарею к контроллеру. Серьезное недостаточное напряжение и низкое качество батареи могут повредить контроллер. Если это приведет к повреждению изделия по вышеуказанной причине, производитель не несет ответственности за гарантию качества и не несет совместной ответственности! Предупреждение: Перед подключением батареи измерьте напряжение батареи с помощью мультиметра. Для системы 24 В убедитесь, что напряжение батареи не ниже 18 В. Для системы 12 В убедитесь, что напряжение батареи не ниже 9 В. Контроллер может автоматически различать системы 12 В и 24 В в зависимости от напряжения батареи. Обратите внимание: Если напряжение батареи находится в диапазоне от 16 В до 17 В, эти напряжения являются «мертвой зоной» для контроллера, и контроллер не будет работать должным образом. Убедитесь, что все соединения выполнены правильно, затем подключите к защитному выключателю. Не подключайте к защитному выключателю до завершения подключения проводов. Шаг 2: Подключение к нагрузке Клемма нагрузки контроллера может быть подключена к оборудованию постоянного тока с номинальным рабочим напряжением, равным номинальному рабочему напряжению батареи. Контроллер будет питать нагрузку от напряжения батареи. Подсоедините положительный и отрицательный полюса нагрузки к клемме подключения нагрузки. На клемме нагрузки может быть напряжение, поэтому при подключении проводов будьте осторожны, чтобы избежать короткого замыкания. Мы рекомендуем подключить защитное устройство к положительному или отрицательному полюсу. Во время установки не подключайте защитное устройство. После установки убедитесь, что вся проводка выполнена правильно, затем подключите защитное устройство. Если нагрузка подключается через распределительный щит, к каждой цепи нагрузки следует отдельно подключить защитное устройство, ток нагрузки не должен превышать номинальный ток контроллера 10 А. Нагрузкой могут быть светодиодные уличные фонари постоянного тока, оборудование мониторинга и т. д. Шаг 3: Подключение фотоэлектрического модуля Предупреждение: Фотоэлектрический модуль может генерировать очень высокое напряжение. При подключении проводов будьте осторожны, соблюдайте меры предосторожности от электричества. Контроллер может использовать автономные солнечные модули на 12 В и 24 В, а также модули с разомкнутой цепью, подключенные к сети. Напряжение не должно превышать максимальное входное напряжение. Напряжение солнечного модуля системы не должно быть ниже напряжения системы. Шаг 4: Подключение ветрогенератора Пожалуйста, выберите и используйте ветрогенератор, номинальное напряжение которого (при номинальной скорости ветра) совпадает с заданным напряжением батареи. Если вы выберете вентилятор постоянного тока, два кабеля +/- могут быть любыми двумя клеммами из этих трех клемм. Но у этого вентилятора встроен дешевый и некачественный выпрямитель, он имеет низкую стабильность, высокий уровень отказов и т. д., поэтому мы не рекомендуем использовать этот тип вентилятора. В нашем продукте встроен высококачественный выпрямительный модуль. Шаг 5: Проверка подключения Еще раз проверьте все соединения, убедитесь, что все положительные и отрицательные клеммы подключены правильно. Шаг 6: Подтверждение включения питания Сначала включите выключатель батареи, включите контроллер. Включите выключатель фотоэлектрического модуля, начните зарядку. Включите выключатель ветрогенератора, начните зарядку. 5. Выключатель пусковой нагрузки (освещение или контрольно-измерительное оборудование), нагрузка начнет работу. Выключатель пускового питания (если у оборудования нет выключателя питания, пожалуйста, проигнорируйте это). 5. Подвесной блок инвертора: в нем используется интеллектуальный частотный преобразователь с идентификацией напряжения 12 В/24 В, выходное напряжение AC220 В, непрерывная мощность 600 Вт, пиковая мощность 1000 Вт, КПД более 90%, автоматическая сигнализация низкого напряжения. Подвесной блок инвертора показан ниже. На рисунке: 1 — переключатель управления, 2 — индикатор состояния (индикатор 12 В, индикатор 24 В, индикатор питания), 3 — входной клеммный разъем постоянного тока (12 В или 24 В), 4 — выходной клеммный разъем переменного тока 220 В. 6. Подвесной блок приборов, который может в режиме реального времени отображать напряжение генерации, ток генерации, напряжение зарядки, ток зарядки, напряжение инверсии и ток инверсии. 7. Подвесной распределительный щит с клеммной нагрузкой: включает в себя лампу накаливания, энергосберегающую лампу и осевой вентилятор, что позволяет проводить эксперименты с различными типами нагрузки для переменного тока 220 В, преобразуемого инвертором. 3.2 Панель управления питанием (1) Индикаторы выходного напряжения и тока (3) Оснащен индикатором питания и защитным выходным клеммным разъемом. (4) Внутри находится источник переменного тока с функцией защиты от короткого замыкания. Студенты могут наблюдать за внутренней структурой распределительного щита через прозрачное окно. 3.4 Комплектующие оборудования (1) Коробка для контроллера, 1 шт. (2) Коробка для инвертора, 1 шт. (3) Коробка для счетчика, 2 шт. (4) Коробка для клеммной нагрузки, 2 шт. (5) 4 мм защитный электрический соединительный кабель, 40 шт. 4 Список экспериментов (1) Тестирование характеристик батареи: 1) технические параметры электрооборудования; 2) последовательное и параллельное подключение батарей. (2) Эксперимент с контроллером заряда: 1) защита от неправильного подключения; 2) защита контроллера от перезаряда батареи; 3) защита контроллера от переразряда батареи; 4) защита от перезаряда. (3) Эксперимент по имитации системы выработки электроэнергии ветровой энергией. (4) Эксперимент по управлению зарядкой ветровой энергии. (5) Эксперимент по проверке мощности генератора. (6) Эксперимент по проверке напряжения холостого хода фотоэлектрической батареи. (7) Эксперимент по проверке тока короткого замыкания фотоэлектрической батареи. (8) Эксперимент по проверке мощности фотоэлектрической батареи. (9) Тестирование Эксперимент по проверке максимальной мощности фотоэлектрической батареи при различном освещении (10) Эксперимент по характеристикам выходного сигнала фотоэлектрической батареи (11) Эксперимент по принципу управления зарядкой фотоэлектрической батареи (12) Эксперимент по защите фотоэлектрической батареи от перезарядки (13) Эксперимент по последовательному и параллельному соединению фотоэлектрических батарей (14) Эксперимент по базовому принципу работы инвертора (15) Эксперимент по проверке формы выходного сигнала простого инвертора (16) Эксперимент по последовательному и параллельному соединению фотоэлектрических батарей (17) Эксперимент по базовому принципу работы инвертора (18) Эксперимент по проверке формы выходного сигнала простого инвертора (19) Эксперимент по работе с нагрузкой переменного тока инвертора (20) Эксперимент по взаимодополняемости ветро- и солнечного генератора
