ZM2121 Attrezzature per la formazione sulla generazione di energia eolica e solare, attrezzature didattiche, attrezzature per la formazione professionale, attrezzature per la formazione sulle energie rinnovabili
I. Panoramica dell'attrezzatura
1 Introduzione
1.1 Panoramica
Questo sistema di formazione simula il processo di generazione di energia elettrica tramite vento e sole, consentendo agli studenti di apprendere
come il vento e il sole generano elettricità. Il generatore eolico è azionato da una ventola, il pannello solare è
azionato da una lampada ad alogenuri metallici ad alta potenza. Questo sistema di formazione sviluppa le capacità pratiche degli studenti ed è adatto per
università di ingegneria, istituti di formazione e istituti tecnici.
1.2 Caratteristiche
(1) Questo sistema di formazione utilizza una struttura a colonna in alluminio, con misuratori di misura integrati all'interno, e ruote universali nella parte inferiore, facili da spostare.
(2) Può eseguire molti circuiti e componenti sperimentali, gli studenti possono combinarli in circuiti diversi, eseguire
diversi esperimenti e contenuti formativi.
(3) Banco di lavoro per la formazione con sistema di protezione di sicurezza.
2. Parametri prestazionali
(1) Gruppo eolico: il gruppo eolico è composto da un'unità ventola e da un'unità soffiante, adotta una struttura in profilato di alluminio, la parte inferiore dell'apparecchiatura è dotata di ruote universali, le dimensioni del gruppo ventola sono 800 mm x 800 mm x 1500 mm (lunghezza x larghezza x altezza), le dimensioni del soffiante sono 800 mm x 800 mm x 1500 mm (lunghezza x larghezza x altezza).
(2) Dispositivo di generazione di energia solare: struttura interamente in alluminio, pannello fotovoltaico regolabile, dimensioni del gruppo ventola 800 mm x 800 mm x 1200 mm (lunghezza x larghezza x altezza).
(3) Unità di alimentazione: struttura in profilato di alluminio, scatola sospesa in alluminio, dimensioni del gruppo ventola 1080 mm x 300 mm x 740 mm (lunghezza x larghezza x altezza).
(4) Piastra a cella solare singola:
Potenza di lavoro nominale di picco: 20 Wp
Corrente di cortocircuito: 1,9 A
Corrente di picco: 1,7 A
Tensione a circuito aperto: 18,5 V
(5) Specifiche tecniche della ventola:
Tipo di ventola: direzione orizzontale verso
Velocità di avvio: 2,5 metri/secondo
Velocità nominale della ventola: 10 metri/secondo
Velocità massima antivento: 40 metri/secondo
Potenza di lavoro nominale: 200-500 W
Regolazione della direzione del vento: regolazione automatica
(6) Specifiche tecniche della batteria:
Tensione: 12 V
Volume: 12 Ah
Energia persa dalla batteria: 10 V±1 V
Standard esecutivo: GB/T 9535
Umidità relativa: 35~85% RH (senza condensa)
(7) Lavoro Condizioni:
Temperatura -10～+40℃
Temperatura ≤80℃
Aria ambiente: nessuna aria corrosiva, nessuna aria combustibile, nessuna grande quantità di polvere conduttiva
(8) Potenza:
Consumo: ≤5000W,
Potenza di lavoro: AC220±5%, DC12V/24V
Modalità di lavoro: continua
Alimentazione: collegamento in serie o in parallelo
Modalità di lavoro: continua
3. Introduzione al sistema
Questo sistema è composto da quattro parti: sistema eolico, sistema di generazione di energia fotovoltaica, sistema di controllo e sistema inverter. Il sistema eolico è composto da un soffiatore, un generatore e una batteria. Il sistema fotovoltaico è composto da un pannello fotovoltaico e una batteria. Il sistema di controllo è composto da un controller di generazione di energia eolica e solare. Il sistema inverter è composto da un inverter di frequenza e da un'unità di carico.
Generatore eolico simulato: questo sistema adotta un generatore sincrono a magneti permanenti ad albero orizzontale, utilizza un soffiatore per simulare il vento naturale, che può selezionare tre velocità del vento. Questo sistema può simulare il cambiamento di direzione del vento e della potenza del vento modificando la velocità e la posizione del soffiatore, quindi può rilevare l'effetto di generazione nelle condizioni corrispondenti. Il generatore eolico simulato è mostrato di seguito.
Generatore eolico simulato
Come mostrato sopra, l'immagine a sinistra mostra un generatore eolico. L'uscita del generatore eolico è trifase CA 12 V, il terminale di uscita si collega alla scatola di connessione situata nella parte inferiore dell'apparecchiatura. L'immagine a destra mostra un'unità di soffiaggio dell'aria, alimentata da una corrente alternata monofase 220 V, 50 Hz. Quando è in funzione, collegare il piedistallo delle due parti tramite una biella profilata. Come mostrato di seguito.
Modalità di collegamento del generatore eolico simulato
2. Sistema di generazione di energia fotovoltaica simulato: questo sistema adotta tre pannelli solari da 18 V e 20 W, può effettuare collegamenti in serie e in parallelo in base alle diverse tensioni di sistema, può simulare la posizione della luce solare regolando la posizione relativa con il pannello fotovoltaico, quindi è facile simulare la dimostrazione di diverse condizioni di luce solare. Generatore di energia fotovoltaica simulato come mostrato di seguito.
L'uscita del pannello a celle fotovoltaiche si collega alla scatola di collegamento situata sul retro del dispositivo, tramite un terminale di sicurezza. La tensione di uscita nominale del pannello a celle fotovoltaiche monoblocco è di 18 V, tre pannelli a celle possono funzionare singolarmente e anche in parallelo.
Simulazione di generatore fotovoltaico
3. Set di batterie: è composto da due batterie da 12 V/12 AH senza manutenzione, può anche essere collegato in parallelo come sistema da 12 V/200 AH, o in serie come sistema da 24 V/100 AH, per una migliore comprensione del collegamento in serie e in parallelo delle batterie. La batteria è integrata all'interno della scatola di alimentazione, il terminale di uscita della batteria si collega al pannello della scatola di alimentazione. Nell'immagine, 1 e 2 sono le sezioni di uscita della batteria, che escono attraverso i terminali rosso e nero.
Batteria della scatola di alimentazione
4. Scatola di sospensione del controller: questa scatola di sospensione adotta un controller di carica industriale, può controllare la potenza elettrica del pannello fotovoltaico del generatore eolico per caricare la batteria, la spia del pannello mostra le condizioni di funzionamento del controller, può controllare i parametri di funzionamento del sistema e l'operatore può impostare i parametri autonomamente, ed è dotata di una protezione completa da sovraccarico e da sovracorrente. Scatola di sospensione del controller come mostrato di seguito.
Nell'immagine, i terminali 1 e 2 sono l'ingresso della batteria, che può essere collegata in serie e in parallelo; la tensione di ingresso è di 12 V o 24 V.
I terminali 3 e 6 sono fusibili. I terminali 4 e 5 sono l'uscita del controller (attenzione: l'uscita del controller non è in grado di connettersi a una macchina elettrica ad alta potenza).
Il terminale 7 è l'ingresso del pannello fotovoltaico, il terminale 8 è l'ingresso del generatore eolico.
Scatola di montaggio del controller
(1) Informazioni e precauzioni relative al funzionamento del controller
a. È severamente vietato collegare inversamente il modulo fotovoltaico e la batteria
b. È severamente vietato il cortocircuito diretto tra modulo fotovoltaico e batteria
c. È severamente vietato l'azionamento del generatore, del motore CC, dell'alimentatore a commutazione e di altre modalità tramite motori elettrici per simulare il generatore eolico per rilevare l'effetto di carica. Se ciò dovesse causare danni al controller, il produttore non ne sarà responsabile.
d. Prima di collegare la batteria, misurare la tensione della batteria utilizzando un multimetro, per assicurarsi che superi l'80% della tensione nominale. Una tensione inferiore all'80% della tensione nominale potrebbe danneggiare il controller.
e. Se si tratta di un sistema a 12 V, la tensione della batteria non deve essere inferiore a 9 V.
f. Se si tratta di un sistema a 24 V, la tensione della batteria non deve essere inferiore a 18 V.
g. La tensione a circuito aperto del modulo fotovoltaico non deve essere superiore al doppio della tensione impostata sulla batteria.
h. La tensione di esercizio del modulo fotovoltaico non deve essere inferiore a 1,5 volte la tensione della batteria.
(2) Istruzioni per i pulsanti del pannello del controller
Pannello del controller come mostrato di seguito:
A. Spia di carica della batteria: indica lo stato di carica.
B. Spia di tensione della batteria: indica lo stato della tensione della batteria e un guasto del sistema.
C. Spia di uscita dell'alimentatore: indica lo stato dell'alimentatore in uscita.
Immagine del pannello del controller
Spiegazione delle condizioni della spia luminosa
Spia luminosa Condizione Implicazione
Spia LED
Verde Spenta Scarica
Sfarfallio In carica
Spia LED
Rosso Normalmente assente Sottotensione della batteria
Sfarfallio Sovratensione della batteria
Spegnimento La tensione della batteria è normale
Spia LED
Verde Normalmente accesa Ha un'uscita di alimentazione CC
Sfarfallio Non ha un'uscita di alimentazione CC
Spegnimento Cortocircuito del carico o sovraccarico
(1) Collegamento del controller
Passaggio 1: collegamento alla batteria
Avvertenza:
A. Se il terminale dell'elettrodo positivo e negativo della batteria e il cavo che si collega all'elettrodo positivo e negativo causano un cortocircuito, potrebbero verificarsi incendi o esplosioni. La macchina deve essere utilizzata con cautela.
B. Se la tensione della batteria è inferiore a 9 V, l'operatore ne vieta severamente l'inserimento nel controller. Una batteria di qualità inferiore con una tensione così grave danneggerà il controller. Se ciò causa danni al prodotto per i motivi sopra indicati, il produttore non è responsabile della garanzia di qualità e della responsabilità solidale!
Attenzione:
A. Prima di collegare la batteria, misurarne la tensione con un multimetro.
B. Per sistemi a 24 V, assicurarsi che la tensione della batteria non sia inferiore a 18 V.
C. Per sistemi a 12 V, assicurarsi che la tensione della batteria non sia inferiore a 9 V.
Il controller può distinguere automaticamente un sistema a 12 V o 24 V in base alla tensione della batteria.
Attenzione:
Se la tensione della batteria è compresa tra 16 V e 17 V, il controller riconosce queste tensioni come zone morte e non funzionerà correttamente.
Assicurarsi che tutti i collegamenti siano corretti, quindi collegare l'interruttore di sicurezza. Non collegare l'interruttore di sicurezza prima del cablaggio.
Passaggio 2: collegamento al carico
Il terminale di carico del controller può essere collegato a un'apparecchiatura di alimentazione CC con tensione di esercizio nominale uguale alla tensione di esercizio nominale della batteria. Il controller alimenterà il carico utilizzando la tensione della batteria.
Collegare l'elettrodo positivo e negativo del carico al terminale di collegamento del carico. Il terminale di carico potrebbe essere sotto tensione, quindi durante il cablaggio, prestare attenzione a evitare cortocircuiti. Si consiglia di collegare un dispositivo di sicurezza sul cavo dell'elettrodo positivo o negativo. Durante l'installazione, non collegare il dispositivo di sicurezza. Dopo l'installazione, assicurarsi che tutti i cablaggi siano corretti, quindi collegare il dispositivo di sicurezza. Se il carico viene collegato tramite quadro elettrico, ogni circuito di carico deve essere collegato individualmente al dispositivo di sicurezza, e la corrente di carico non deve essere superiore alla corrente nominale di 10 A del controller. Il carico può essere un lampione a LED CC, un'apparecchiatura di monitoraggio, ecc.
Fase 3: collegamento del modulo fotovoltaico
Avvertenza:
A. Il modulo fotovoltaico può generare una tensione molto elevata, quindi, durante il cablaggio, prestare attenzione alla protezione elettrica.
B. Il controller può utilizzare moduli solari off-grid da 12 V e 24 V, nonché moduli di connessione alla rete a circuito aperto con tensione non superiore alla massima tensione di ingresso. La tensione del modulo solare del sistema non deve essere inferiore alla tensione di sistema.
Fase 4: collegamento del generatore eolico
A. Selezionare e utilizzare un generatore eolico la cui tensione nominale (inferiore alla velocità del vento nominale) sia uguale alla tensione della batteria.
B. Se si seleziona un ventilatore CC, i due cavi dell'elettrodo +/- possono essere collegati a due terminali arbitrariamente da questi tre terminali. Tuttavia, questo ventilatore ha un raddrizzatore integrato economico e poco affidabile, ha scarsa stabilità, un alto tasso di guasti, ecc., quindi non consigliamo di utilizzare questo tipo di ventilatore. Il nostro prodotto ha un modulo raddrizzatore integrato di alta qualità.
Passaggio 5: verifica dei collegamenti
Controllare nuovamente tutti i collegamenti, assicurarsi che tutti gli elettrodi positivi e negativi di ciascun terminale siano corretti.
Passaggio 6: conferma dell'accensione
A. Innanzitutto, avviare l'interruttore della batteria e accendere il controller.
B. Avviare l'interruttore del modulo fotovoltaico e avviare la carica.
C. Avviare l'interruttore del generatore eolico e avviare la carica.
D. Avviare l'interruttore del carico (luce o apparecchiatura di monitoraggio), il carico inizierà a funzionare.
E. Interruttore di alimentazione (se l'apparecchiatura non è dotata di interruttore di alimentazione, ignorare)
5. Scatola di sospensione dell'inverter: adotta un inverter di frequenza con identificazione intelligente della tensione 12V/24V, tensione di uscita AC220V, potenza continua 600W, potenza di picco 1000W, efficienza di trasferimento superiore al 90%, allarme automatico di bassa tensione, scatola di sospensione dell'inverter come mostrato di seguito.
Nell'immagine, 1 è l'interruttore di controllo, 2 è la spia di stato (indicatore 12 V, indicatore 24 V, indicatore di alimentazione), 3 è il terminale di ingresso CC (12 V o 24 V), 4 è il terminale di uscita CA 220V.
Scatola di sospensione dell'inverter
6. Scatola di sospensione dello strumento, può visualizzare in tempo reale la tensione di generazione, la corrente di generazione, la tensione di carica, la corrente di carica, la tensione di inversione e la corrente di inversione.
Scatola di sospensione per strumenti
7. Scatola di sospensione per carichi terminali: include una lampadina a incandescenza, una lampada a risparmio energetico e un ventilatore assiale, può eseguire diversi tipi di esperimenti di carico per la corrente alternata a 220 V trasformata dall'inverter.
3.2 Pannello di controllo dell'alimentazione
(1) Indicatore di tensione e corrente in uscita
(3) Dotato di indicatore di alimentazione e terminale di uscita di sicurezza.
(4) Interno con alimentazione CA, con funzione di protezione da cortocircuito. Gli studenti possono osservare la struttura interna della scatola di alimentazione attraverso una finestra trasparente.
3.4 Componenti dell'equipaggiamento
(1) Scatola di sospensione del controller 1 pezzo
(2) Scatola di sospensione dell'inverter 1 pezzo
(3) Scatola di sospensione del contatore 2 pezzi
(4) Scatola di sospensione del carico terminale 2 pezzi
(5) Cavo di collegamento elettrico di sicurezza da 4 mm 40 pezzi
4 Elenco degli esperimenti
(1) Test delle caratteristiche della batteria: 1) Parametri tecnici elettrici 2) Collegamento della batteria in serie e in parallelo
(2) Esperimento del regolatore di carica: 1) Esperimento di protezione inversa 2) Protezione del controller in caso di sovraccarico della batteria 3) Esperimento di protezione del controller in caso di scarica eccessiva della batteria 4) Esperimento anti-carica
(3) Esperimento di simulazione di un sistema di generazione di energia eolica
(4) Esperimento di controllo della carica dell'energia eolica
(5) Esperimento di prova della potenza di lavoro del generatore
(6) Esperimento di prova della tensione a circuito aperto della batteria fotovoltaica
(7) Esperimento di prova della corrente di cortocircuito della batteria fotovoltaica
(8) Esperimento di prova della potenza di lavoro della batteria fotovoltaica
(9) Esperimento di prova di diversi valori massimi per testare la batteria fotovoltaica in diverse condizioni di illuminazione
(10) Esperimento delle caratteristiche di uscita della batteria fotovoltaica
(11) Esperimento sul principio di controllo della carica di una batteria fotovoltaica
(12) Esperimento di anti-carica di una batteria fotovoltaica
(13) Esperimento di collegamento in serie e in parallelo di una batteria fotovoltaica
(14) Esperimento sul principio di base dell'inverter
(15) Esperimento di test semplice della forma d'onda di uscita dell'inverter
(16) Esperimento di collegamento in serie e in parallelo di una batteria fotovoltaica
(17) Esperimento sul principio di base dell'inverter
(18) Esperimento di test semplice della forma d'onda di uscita dell'inverter
(19) Esperimento di carico CA di azionamento di potenza dell'inverter
(20) Esperimento complementare di un generatore eolico e solare
