GL-GF-1 Equipamento de formação para geração de energia solar fotovoltaica

Ⅰ. Visão Geral

A geração de energia solar fotovoltaica tem as vantagens de não gerar exaustão, não poluir e ter uma ampla distribuição de recursos. A geração de energia solar consiste em converter a energia solar em eletricidade de corrente contínua e armazená-la através do efeito fotoelétrico dos painéis solares. É amplamente utilizada em comunicações, micro-ondas, transmissão por cabo ótico, comunicações ferroviárias, comunicações rodoviárias, iluminação, paisagismo, dispositivos móveis de energia, sistemas de observação hidrológica, estações meteorológicas e sísmicas, etc. Devido às suas características ecológicas e livres de poluição, para além das vantagens de não gerar exaustão, não poluir e ter uma ampla distribuição de recursos, tornou-se uma fonte de energia à qual as pessoas prestam cada vez mais atenção.

O equipamento de formação em geração de energia solar fotovoltaica GL-GF-1 inclui principalmente painéis solares (incluindo suportes), controladores inteligentes (com comunicação de dados), baterias livres de manutenção, distribuição elétrica e outros componentes para ajudar os alunos a compreender os princípios da geração de energia solar fotovoltaica e a dominar as capacidades de aplicação de engenharia em termos de configuração, estrutura, composição, etc. do sistema.

Ⅱ. Recursos do dispositivo

1.As lâmpadas com luminescência (espectro) próxima da luz solar são utilizadas para simular a luz solar. O projeto de formação pode ser realizado a qualquer momento. Portanto, não tem de ser restringido pelas alterações climáticas.

2. O projeto possui um forte valor prático. Os painéis solares (20W*4), os controladores inteligentes, as baterias e os postes de iluminação pública utilizados são os mesmos utilizados na aplicação no terreno, o que permite aos alunos uma compreensão profunda da aplicação no terreno da geração de energia solar fotovoltaica.

3. Os vários componentes do equipamento de formação em geração de energia solar fotovoltaica GL-GF-1 são completamente independentes. Os alunos podem ligá-los por conta própria, de acordo com a sua compreensão da aplicação da geração de energia solar fotovoltaica durante o processo de formação.

4. São utilizados painéis solares industriais standard, que podem ser instalados em ambientes interiores e exteriores, com ângulo ajustável.

5. São oferecidos diversos treinos simulados de aplicação: iluminação pública solar, luzes de aviso solares e inversores, etc.

6. Os painéis solares podem rastrear automaticamente o sistema de seguimento de luz.

7. O design totalmente em liga de alumínio é adotado para satisfazer as necessidades de formação das escolas técnicas e profissionais. Todos os dispositivos de treino são instalados na placa de malha. As horas de formação são de prática prática. O tamanho da placa de malha é de 1200 mm x 600 mm.

Ⅲ.  Indicadores técnicos

1. Potência de entrada: 380 V ± 10 ％ 50 Hz

2. Capacidade: < 1000 VA

3. Ambiente de trabalho: temperatura de -10 ℃ a +40 ℃, humidade relativa < 85 ％ (25 ℃), altitude < 4000 m

4. Plataforma de treino: comprimento 1280 mm × largura 600 mm × altura 1680 mm; sistema de seguimento solar: comprimento 900 mm × largura 1400 mm × altura 1640 mm

5. Peso: < 120 kg

Ⅳ. Configuração principal do sistema

Inclui: componentes da célula solar, sistema de seguimento solar (dispositivo de seguimento solar, sistema de controlo do dispositivo de seguimento, sensor de luz, dispositivo analógico de fonte de luz), fonte de alimentação do instrumento de medição (tensão CC, amperímetro, medidor de temperatura e humidade, medidor multifuncional CA, fonte de alimentação de tensão e corrente constantes), controlador fotovoltaico, bateria, controlador do inversor (desligado da rede, ligado à rede), plataforma de treino, placa de malha, software de gestão experimental.

1. Módulo de célula solar

1) Capacidade de projeto 20*4Wp;

2) Módulo de célula solar de silício monocristalino de alta eficiência, em conformidade com a norma IEC61215:1993;

3) O nível de proteção do módulo de bateria não é inferior a IP65 e o intervalo de temperatura de funcionamento é de -20°C a +60°C;

4) O módulo de bateria cumpre os requisitos das normas nacionais obrigatórias.

5) O painel de células solares adota o formato de conjunto de matriz, composto principalmente por 4 pequenos painéis de células solares, que podem realizar a ligação em paralelo e em série de painéis de células solares, fornecendo dois métodos de rede de painéis de células solares de alta corrente ou alta tensão.

6) Os parâmetros dos painéis fornecidos são os seguintes:

Potência máxima de saída: 4 x 20 W

Tensão de circuito aberto: 21,87 V (paralelo), 4 x 18 V (série)

Corrente de curto-circuito: 4 x 0,72 A (paralelo), 0,72 A (série)

2. Sistema de Rastreio Solar

1) Dispositivo de Rastreio Solar

O dispositivo de seguimento fotovoltaico é composto principalmente por componentes de células fotovoltaicas, sensores de luz, caixas de controlo de sensores de luz, mecanismos de movimento horizontal e de inclinação, microinterruptores, suportes de base e outros equipamentos e dispositivos.

2) Sistema de Controlo do Dispositivo de Rastreio

O sistema de controlo oferece modos de controlo manual e automático, que podem controlar as diferentes trajetórias da fonte de luz e as posições dos mecanismos de movimento horizontal e de inclinação, para que os alunos possam compreender completamente o sistema de seguimento. O sistema reserva múltiplas estruturas para o desenvolvimento secundário.

O sistema de controlo de seguimento solar utiliza o controlador programável Siemens CPU226 como host de controlo e fornece um ambiente de desenvolvimento de autómatos correspondente.

A. Host do controlador programável CPU226 (CA/CC/RELÉ)

B. E/S digitais integradas (24 entradas digitais/16 saídas digitais)

C. Duas portas de comunicação RS-485

D. Contador bifásico de alta velocidade com taxa máxima de contagem de alta velocidade TTL~24VCC de 100 Hz

E. Portas de saída de impulsos de alta velocidade bidirecionais integradas,

F. Contém comunicação PPI; suporta cabo de programação PC/PPI.

3) Sensor de luz

A. Modo de seguimento: seguimento totalmente automático de eixo duplo

B. Precisão: ±0,5°

C. Ângulo de rotação horizontal: 360°

D. Ângulo de inclinação: 180°

E. Fonte de alimentação do controlador: CC 12V

F. Alimentação do motor: CC 12V

G. Design em liga de alumínio de 40x80mm

4) Dispositivo de fonte de luz analógica

Utiliza 2 lâmpadas de projeção de 300W instaladas no suporte, com uma tensão de 220V e uma potência máxima de 300W. O atuador utiliza o controlo do motor CA, que pode simular vividamente a trajetória da luz solar de leste para oeste para simular a composição do sistema solar.

3. Instrumentos de medição

1) Medidor de tensão e corrente CC

Um medidor de tensão digital CC, concebido com um conversor AD de alto desempenho e uma unidade MPU de alta velocidade, realiza o modo de controlo da função de diálogo humano-computador através de teclas e janelas de visualização digital. Possui gamas automáticas e manuais, e a gama de medição é de: 0 a 300 V. A precisão da medição é de 0,5 níveis.

Um miliamperímetro digital CC, concebido com um conversor AD de alto desempenho e uma unidade MPU de alta velocidade, realiza o modo de controlo da função de diálogo homem-máquina através de teclas e janelas de visualização digital. Possui gamas automáticas e manuais, e a gama de medição é de: 0 a 5 A. A precisão da medição é de 0,5 níveis.

2) Medidor de termo-humidade

Intervalo de medição de temperatura: -40 a 120 °C, com precisão da medição de 0,5 níveis.

3) Medidor multifuncional CA

Concebido com DSP dedicado de 24 bits, conversor AD de alta precisão de 16 bits e unidade MPU de alta velocidade, realiza o modo de controlo da função de diálogo homem-máquina através de teclas e janelas de visualização digital.

4) Fonte de alimentação de corrente constante regulada de 0-30 V/2 A

4. Controlador fotovoltaico

Saída de controlo de iluminação + vários tipos de saída de temporização, tensão nominal: 12 V, corrente nominal: 10 A, saída normalmente aberta; sobrecarga da bateria, proteção contra descarga excessiva, sobretensão de carga, sobrecarga, proteção contra curto-circuito, proteção contra carga inversa noturna, proteção contra curto-circuito na saída, compensação de temperatura.

5. Bateria de chumbo-ácido regulada por válvula:

1) Baixa taxa de auto-descarga;

2) Longa vida útil;

3) Forte capacidade de descarga profunda;

4) Elevada eficiência de carga;

5) Ampla gama de temperatura de funcionamento;

6) Temperatura de funcionamento: -18 a 60 ℃;

7) Capacidade: 12 AH

6. Controlador inversor

1) Inversor off-grid de 300 W

A. Saída de onda sinusoidal pura (taxa de distorção ≤ 4%);

B. Com proteção contra sobretensão/subtensão/curto-circuito/sobrecarga/sobreaquecimento;

2) Inversor ligado à rede de 300 W

O inversor ligado à rede possui uma estrutura de conversão de energia CC-CC e CC-CA de duas fases. A ligação CC-CC ajusta o ponto de funcionamento do painel fotovoltaico para rastrear o ponto de potência máxima; a ligação CC-CA do inversor, principalmente, sincroniza a corrente de saída com a tensão da rede e, ao mesmo tempo, obtém o fator de potência unitário.

7. Placa de malha

Tamanho da placa de malha: comprimento 1200 mm x largura 600 mm.

8. Ecrã sensível ao toque

Dispõe de um ecrã táctil de 10 polegadas, no qual é possível controlar o funcionamento do dispositivo de seguimento solar de eixo duplo e monitorizar os dados do instrumento.

V. Projetos de Formação

1. Série de Experiências com Características de Painéis Solares

1) Experiência com Características I-V de Painéis Solares

2) Experiência com Corrente de Curto-Circuito

3) Experiência com Tensão em Circuito Aberto

4) Experiência com Características de Carga

5) Experiência com Potência Máxima de Saída

6) Relação Funcional entre a Tensão em Circuito Aberto e a Intensidade Luminosa Relativa

7) Experiência com Conversão de Energia Luminosa em Células Solares

8) Experiência com Ligação em Série e Paralelo de Células Solares

9) Experiência com Saída de Módulo Solar

10) Experiência com a Eficiência de Conversão de Ondas de Luz Fotovoltaica sob Diferentes Condições Climáticas e Intensidade Solar.

11) Experiência com Conversão de Energia Fotovoltaica sob Alterações da Orbital Solar em Diferentes Estações do Ano.

12) Experiência com Conversão de Energia Fotovoltaica sob Alterações da Temperatura Ambiente em Diferentes Estações do Ano.

2. Série de experiências de seguimento automático solar

1) Experiência sobre o princípio do sistema de seguimento solar

2) Experiência sobre o impacto do ambiente na conversão fotovoltaica

3) Experiência de rastreio controlado por luz solar

3. Série de experiências com controlador de bateria solar

1) Experiência de controlo de carga de bateria solar

2) Experiência de proteção contra carga e descarga do controlador

3) Experiência de teste de tensão e corrente da bateria

4) Experiência de entrada e saída de corrente da bateria de controlo

5) Experiência de saída com controlo de tempo controlado por luz do controlador

6) Teste de forma de onda do carregamento da bateria a entrar no estágio de modulação PWM

7) Carga normal, sobrecarga, curto-circuito e experiência de operação

8) Experiência de teste de funcionamento dos modos de controlo residencial e de iluminação

4. Série de experiências de aplicação solar

1) Experiência com ventilador solar CA e CC

2) Aplicação e princípio da iluminação pública solar

3) Formação de cablagem para iluminação pública solar

4) Exemplos de aplicações de iluminação pública solar

5) Aplicação e princípio das luzes de aviso solares

6) Formação de cablagem para luz de aviso solar

7) Carga de impedância variável solar Experiência

5. Série de experiências com inversor solar fotovoltaico

1) Princípio da alimentação do inversor

2) Treino de cablagem da alimentação do inversor

3) Experiência com inversor off-grid

4) Experiência com inversor ligado à rede

6. Formação de programação de PLC

1) Experiência de programação manual de PLC de dispositivo de seguimento de eixo duplo

2) Experiência de programação automática de PLC de dispositivo de seguimento de eixo duplo

7. Programação de software de configuração

8. Programação de software de monitorização de controlo de potência

Versão síncrona para PC:

GL-GF-1 Equipamento de formação para geração de energia solar fotovoltaica http://porbiisun.biisun.hfcfwl.com/home/category/detail/id/146.html