I. Visão geral

O banco de laboratório de sistemas de geração de energia complementar para paisagens solares pode servir como uma plataforma de hardware para o desenvolvimento científico de professores e estudantes; Também pode ser usado para treinar pessoas envolvidas no trabalho de geração de energia fotovoltaica, principalmente para demonstrar os princípios e componentes da geração de energia solar, orientando os alunos para operar cada processo de execução de energia solar e eólica. Também foi demonstrado o efeito de aplicação da geração de energia, adequado para uso em universidades.

Características do sistema
Novidade: orientada para a tecnologia de ponta, combinada com experimentação.
Abertura: design aberto, o usuário pode usar os recursos do dispositivo para o design secundário.
Utilidade: Adota um design quase físico.

III. Projetos experimentais
Experimento de conversão de energia de painéis fotovoltaicos solares;
Experimento de impacto ambiental na conversão fotovoltaica;
Experimento de características de carga direta do sistema fotovoltaico de células solares;
Experiência do princípio de funcionamento do controlador solar;
Experimento de contraproteção;
Experimento de proteção de sobrecarga do controlador solar da bateria;
Experimento de proteção de excesso do controlador solar para a bateria;
Experimento anti-refluxo noturno;
Experimento do princípio de funcionamento do inversor fora da rede;
Experiência de geração de energia fotovoltaica independente;
Experimento do princípio de funcionamento do inversor de rede;
Experimento de conexão fotovoltaica (demonstração: efeito isolado, eficiência do inversor);
Experiências técnicas de medição relacionadas com a energia eólica (início, proteção, operação e outros parâmetros);

Composição do equipamento e indicadores
1. mesa de operação experimental: a mesa de operação é uma estrutura de pulverização de dupla camada de ferro, a mesa é a prova de incêndio, impermeável e resistente ao desgaste, placa de alta densidade, estrutura robusta, tela experimental e caixa de energia acima da mesa, que pode ser usada para colocar módulos experimentais e fornecer vários tipos de energia necessária para a experiência; Há gavetas e portas de armário debaixo da mesa para colocar ferramentas, módulos, etc.
2.Células solares: as células solares são a parte central do sistema de geração de energia solar e a parte mais valiosa do sistema de geração de energia solar. Seu papel é converter a capacidade de radiação do sol em energia elétrica, ou enviar para armazenar em baterias ou impulsionar o trabalho de carga. Os parâmetros específicos são os seguintes:
Potência máxima: 15W;
Tensão máxima de potência: 17.5V;
Corrente de potência máxima: 1,95A;
Tensão aberta: 22V;
Corrente de curto-circuito: 2.2A;
Dimensões de instalação: 322 x 322 x 18mm.
Controlador solar: o papel do controlador solar é controlar o estado de funcionamento de todo o sistema e desempenhar o papel de proteção contra sobrecarga e sobredescarga da bateria. As funções específicas são as seguintes:
★ Usar um único chip e software dedicado para alcançar o controle inteligente e reconhecer automaticamente o sistema 24V.
★ Adota o modo de controle de carregamento PWM em série, para que a perda de tensão do circuito de carregamento seja reduzida pela metade do que o modo de carregamento do diodo original, e a eficiência de carregamento seja 3-6% maior que a não PWM; Recuperação de carga elevada, carga direta normal, modo de controle automático flutuante é benéfico para melhorar a vida da bateria.
★ Várias funções de proteção, incluindo retroacção da bateria, sobreacção da bateria, proteção contra baixa tensão, proteção contra curto-circuito do componente da célula solar, com função de proteção contra sobrecorrente de saída de recuperação automática, função de proteção contra curto-circuito de saída.
★ tem um rico modo de trabalho, como o controle de luz, controle de luz + atraso, controle geral e outros modos. Com 2 opções de saída de saída de corrente contínua ou saída de flash de 0,5 Hz, a saída de flash é especialmente adequada para luzes de alerta de tráfego LED, etc. No modo de saída flash, a carga pode ser usada com uma carga sensual.
Função de compensação de temperatura de carregamento flutuante.
★ Usando o display LED digital e configurações, a operação de um clique pode concluir todas as configurações, fácil e intuitivo.
Bateria: geralmente uma bateria de chumbo ácido, o seu papel é armazenar a energia elétrica emitida pelo painel solar quando há luz, quando necessário. Tem as seguintes características:
★ baixa taxa de auto-descarga;
★ longa vida útil;
Capacidade de descarga profunda;
Alta eficiência de carregamento;
Ampla gama de temperatura de trabalho.
Inversor fora da rede: a saída direta da energia solar é geralmente 12VDC, 24VDC, 48VDC. Para fornecer energia elétrica a aparelhos elétricos de 220VAC, a energia de corrente contínua emitida pelo sistema de geração de energia solar precisa ser convertida em energia de corrente alterna e, portanto, um inversor DC-AC é necessário. Para o inversor de onda sinusoidal, os parâmetros funcionais específicos são os seguintes:
Dimensões: 200 x 420 x 400 mm;
Saída de onda sinusoidal pura (taxa de distorção < 4%);
★ Design totalmente isolado de entrada e saída;
★ Capacidade de inicialização paralela rápida, carga indutiva;
★ indicador de luz tricolor, tensão de entrada, tensão de saída, nível de carga e situação de falha;
★ arrefecimento do ventilador de controle de carga;
★ Proteção contra sobretensão / baixa pressão / curto-circuito / sobrecarga / sobretemperatura.
Carga: Inclui carga de corrente contínua e carga de corrente alterna. A carga contínua inclui: lâmpadas LED, ventiladores, etc.; A carga AC inclui: lâmpadas de poupança de energia e motores AC, etc.
Inversor de conexão de rede: no sistema de conexão de rede fotovoltaica, o inversor de conexão de rede é a parte central. Este inversor conectado à rede tem uma estrutura de transformação de energia de dois níveis DC-DC e DC-AC. A ligação de transformação DC-DC ajusta o ponto de trabalho da matriz fotovoltaica para que rastreie o ponto de potência máxima; A corrente de saída e a tensão da rede elétrica estão na mesma fase, ao mesmo tempo que o fator de potência unitário é obtido, a corrente alterna invertida de 220V pode ser acessada diretamente à rede elétrica localizada, o medidor de potência elétrica mede o valor de potência elétrica da rede elétrica e demonstra o efeito isolado, de acordo com o valor de potência registrado, calcula a eficiência do inversor do sistema.
Instrumentos de monitoramento:
Medidor de corrente contínua digital: 5A; 3 dígitos e meio;
Medidor de tensão digital de corrente contínua: 200 / 400V; 3 dígitos e meio; Nota: medidor de corrente contínua no mesmo módulo;
Medidor de corrente alterna digital: 5A; 3 dígitos e meio;
Medidor de tensão digital de corrente alterna: 200 / 400V; 3 bits e meio; NOTA: O medidor de corrente alterna está no mesmo módulo.
Fonte de luz artificial: o sol analógico emite luz direta de 500W, faixa espectral: (300 nm - 3000 nm), intensidade de luz ajustável contínuamente (0 - 500W), ângulo de irradiação na direção bidimensional (esquerda - direita: 0 - 360 graus, 0 - 90 graus acima e abaixo) tensão ajustável contínua: 220 volts, potência: 500 watts.
Gerantes eólicos analógicos: devido ao vento fraco do laboratório, os geradores eólicos comuns não podem funcionar corretamente, para isso nossa empresa desenvolveu um tipo de gerador eólico dedicado ao laboratório, que trabalha com geradores eólicos sob vento fraco, pode carregar a bateria de 12 volts e simular o estado operacional dos geradores eólicos. Tensão de geração: corrente contínua: 0-18 volts Potência: 0-20W.
Ventilador: vento natural simulado no interior emite 0-20 m / s (nível 0-6) vento forte Velocidade do vento ajustável contínuamente (0-20 m / s), direção: horizontal, tensão: 220 volts, potência: 350 watts.

V. Conteúdo do Ensino Experimental
Experimento de conversão de energia de painéis fotovoltaicos solares
Carregue as luzes LED, observe mais o medidor de corrente / tensão.

Experimento 2 Experimento de impacto ambiental na conversão fotovoltaica
Use resistência ajustável para controlar a luz, permitindo que a mudança de luz brilhante e escura veja a mudança da tensão de corrente.

Experimento 3 Experimento de características de carga direta do sistema fotovoltaico de células solares
Conecte lâmpadas LED, ventiladores, rádios e outros aparelhos elétricos simples após o inversor fora da rede (mesmo experimento 1).

Experimento 4 O princípio de funcionamento do controlador solar
Controle de luz, controle de tempo, interruptor de indução, sobrecarregamento.

Experimento 5 Experimento de proteção
Coloque o painel solar positivo e negativo e observe o valor do medidor de corrente.

Experimento 6 Experimento de proteção contra sobrecarga de baterias do controlador solar
Com a comutação do interruptor, o aumento da tensão da bateria atinge a tensão de proteção do controlador, o medidor de corrente em série mostra se o valor de corrente está protegido.

Experimento 7 Experimento de proteção contra excesso de emissão do controlador solar para a bateria
Comutação com interruptor, baixa tensão para alcançar a tensão de proteção do controlador, medidor de corrente em série, para mostrar se o valor de corrente está protegido.

Experimento 8 Experimento anti-refluxo noturno
Use o medidor de corrente de ponteiro bidirecional SC para cobrir o painel solar com um pano preto e desligar a luz solar analógica para ver se a corrente passa.

Experimento 9 Princípio de funcionamento do inversor fora da rede
Conecte os acessórios relacionados ao sistema de geração de energia solar, a saída do inversor é de 220VAC e adicione uma carga de corrente alterna (veja o esquema de trabalho do inversor fora da rede para detalhes).

Experimento 10 Experimento de geração de energia fotovoltaica independente
Conecte os acessórios relacionados ao sistema de geração de energia solar, a saída do inversor é de 220VAC, adicionando uma carga AC.

Experimento 11 Princípio de funcionamento do inversor de rede conectado
Conecte os acessórios relacionados ao sistema de geração de energia solar, a saída do inversor é de 220VAC, o medidor de potência em série de saída pode mostrar a potência da rede de saída (veja o esquema de trabalho do inversor de rede conectado para detalhes).

Experimento 12 Experimento de conexão fotovoltaica
Conecte os acessórios relacionados ao sistema de geração de energia solar, a saída do inversor é de 220VAC, o medidor de potência em série de saída pode mostrar a potência da rede de saída (veja o esquema de trabalho do inversor de rede conectado para detalhes).

Experimento 13 pode manifestar a função complementar da paisagem
Abra o ventilador analógico para que o gerador eólico esteja no estado de geração de energia, carregue a bateria ao mesmo tempo que a geração de energia solar, alterne a carga do paisagem e proteja o ventilador.