ZM2121 Sprzęt do szkoleń z zakresu wytwarzania energii wiatrowej i słonecznej Sprzęt dydaktyczny Sprzęt do kształcenia zawodowego Sprzęt do szkoleń z zakresu odnawialnych źródeł energii

I. Przegląd sprzętu
1. Wprowadzenie
1.1 Przegląd
Ten system szkoleniowy symuluje proces wytwarzania energii elektrycznej z wiatru i słońca, umożliwiając uczniom naukę
wytwarzania energii elektrycznej z wiatru i słońca. Generator wiatrowy jest napędzany wentylatorem, a panel słoneczny
napędzany jest metalohalogenkiem o dużej mocy. Ten system szkoleniowy rozwija praktyczne umiejętności uczniów i jest odpowiedni dla
uniwersytetów inżynierskich, instytutów szkoleniowych i szkół technicznych.
1.2 Cechy
(1) Ten system szkoleniowy wykorzystuje aluminiową konstrukcję kolumnową z wewnętrznymi zintegrowanymi miernikami pomiarowymi, a u dołu znajdują się uniwersalne kółka, co ułatwia jego przemieszczanie.
(2) Może przeprowadzać wiele eksperymentów i elementów, a uczniowie mogą je łączyć w różne obwody, przeprowadzać
różne eksperymenty i treści szkoleniowe.
(3) Stół szkoleniowy z systemem bezpieczeństwa.
2. Parametry wydajności
(1) Zestaw do generowania energii wiatrowej: generator energii wiatrowej składa się z wentylatora i dmuchawy powietrza, posiada aluminiową konstrukcję profilową, spód urządzenia wyposażony jest w uniwersalne koła, wymiary graniczne wentylatora wynoszą 800 mm*800 mm*1500 mm (długość × szerokość × wysokość), a wymiary graniczne dmuchawy powietrza wynoszą 800 mm*800 mm*1500 mm (długość × szerokość × wysokość).
(2) Urządzenie do generowania energii słonecznej: w pełni aluminiowa konstrukcja, regulowany panel fotowoltaiczny, wymiary graniczne wynoszą 800 mm*800 mm*1200 mm (długość × szerokość × wysokość).
(3) Jednostka zasilająca: aluminiowa konstrukcja profilowa, aluminiowa obudowa wisząca, wymiary graniczne 1080 mm
×300 mm×740 mm (długość × szerokość × wysokość).
(4) Pojedyncza płytka ogniwa słonecznego:
Znamionowa moc szczytowa: 20 Wp
Prąd zwarciowy: 1,9 A
Prąd szczytowy: 1,7 A
Napięcie w obwodzie otwartym: 18,5 V
(5) Dane techniczne wentylatora:
Typ wentylatora: kierunek poziomy
Prędkość startowa: 2,5 m/s
Znamionowa prędkość wentylatora: 10 m/s
Maksymalna prędkość przeciwwietrzna: 40 m/s
Znamionowa moc robocza: 200-500 W
Regulacja kierunku wiatru: automatyczna
(6) Dane techniczne akumulatora:
Napięcie: 12 V
Pojemność: 12 Ah
Strata energii akumulatora: 10 V ± 1 V
Norma wykonawcza: GB/T 9535
Wilgotność względna: 35–85% RH (bez kondensacji)
(7) Praca Warunki:
Temperatura -10°C ～ +40°C
Temperatura ≤ 80°C
Powietrze otoczenia: brak powietrza korozyjnego, brak powietrza paliwowego, brak dużej ilości pyłu przewodzącego
(8) Moc:
Pobór mocy: ≤ 5000 W
Moc robocza: AC 220 ± 5%, DC 12 V/24 V
Tryb pracy: ciągły
Zasilanie: łączyć szeregowo lub równolegle
Tryb pracy: ciągły
3. Wprowadzenie do systemu
System składa się z czterech części: systemu energii wiatrowej, systemu wytwarzania energii fotowoltaicznej, systemu sterowania i falownika. System energii wiatrowej składa się z dmuchawy powietrza, generatora i akumulatora. System energii fotowoltaicznej składa się z panelu ogniw fotowoltaicznych i akumulatora. System sterowania składa się z kontrolera energii wiatrowej i słonecznej. Falownik składa się z przemiennika częstotliwości i modułu obciążenia.
Symulacyjny generator energii wiatrowej. System ten wykorzystuje generator synchroniczny z poziomym wałem z magnesami trwałymi. Dmuchawa powietrza symuluje naturalny wiatr. Dmuchawa powietrza może wybierać trzy prędkości wiatru. System może symulować zmianę kierunku wiatru i siły wiatru poprzez zmianę prędkości i położenia dmuchawy, a następnie wykrywać efekt wytwarzania w odpowiednich warunkach. Symulacyjny generator energii wiatrowej przedstawiono poniżej.
Symulacyjny generator energii wiatrowej
Jak pokazano powyżej, lewy rysunek przedstawia generator energii wiatrowej. Wyjście generatora energii wiatrowej to trójfazowe napięcie przemienne 12 V, zacisk wyjściowy należy podłączyć do skrzynki przyłączeniowej znajdującej się pod spodem urządzenia. Zdjęcie po prawej przedstawia dmuchawę powietrza, zasilaną jednofazowym prądem przemiennym 220 V, 50 Hz. Podczas pracy należy połączyć cokół dwóch części za pomocą profilowanego korbowodu. Jak pokazano poniżej.
Tryb łączenia symulowanego generatora energii wiatrowej
2. Symulacyjny system wytwarzania energii fotowoltaicznej: ten system wykorzystuje trzy panele słoneczne o mocy 18 V i mocy 20 W. Można go połączyć szeregowo i równolegle, zależnie od napięcia systemu. System symuluje położenie światła słonecznego poprzez regulację położenia względem panelu fotowoltaicznego, co ułatwia symulację różnych warunków nasłonecznienia. Symulowany generator energii fotowoltaicznej, jak pokazano poniżej.
Wyjście panelu ogniw fotowoltaicznych należy podłączyć do skrzynki przyłączeniowej znajdującej się z tyłu urządzenia, a następnie do zacisku bezpieczeństwa. Znamionowe napięcie wyjściowe pojedynczego panelu ogniw fotowoltaicznych wynosi 18 V. Trzy panele ogniw mogą działać niezależnie lub równolegle.
Symulacja generatora fotowoltaicznego
3. Zestaw akumulatorów: składa się z dwóch bezobsługowych akumulatorów 12 V/12 Ah, które można również połączyć równolegle w układzie 12 V/200 Ah lub szeregowo w układzie 24 V/100 Ah. Ułatwia to zrozumienie szeregowego i równoległego łączenia akumulatorów. Akumulator jest zintegrowany w obudowie zasilacza, a zacisk wyjściowy akumulatora jest podłączony do panelu zasilacza. Na zdjęciu, punkty 1 i 2 przedstawiają część wyjściową akumulatora, która jest wyprowadzona przez czerwony i czarny zacisk.
Akumulator zasilacza
4. Wisząca obudowa kontrolera: ta wisząca obudowa wykorzystuje przemysłowy kontroler ładowania, który może sterować mocą elektryczną panelu fotowoltaicznego generatora wiatrowego w celu ładowania akumulatora. Kontrolka na panelu wyświetla stan pracy kontrolera, umożliwia on sprawdzenie parametrów pracy systemu, a operator może samodzielnie ustawić parametry. Urządzenie posiada również kompleksowe zabezpieczenie przed przeładowaniem i nadprądem. Wisząca obudowa kontrolera, jak pokazano poniżej.
Na rysunku zaciski 1 i 2 to wejście akumulatora, akumulator można połączyć szeregowo i równolegle. Napięcie wejściowe wynosi 12 V lub 24 V.
Zaciski 3 i 6 to bezpiecznik. Zaciski 4 i 5 to wyjście sterownika (uwaga: wyjście sterownika nie może być podłączone do urządzenia elektrycznego dużej mocy).
Zacisk 7 to wejście panelu ogniw fotowoltaicznych, a zacisk 8 to wejście generatora wiatrowego.
Obudowa sterownika
(1) Kwestie i uwagi dotyczące działania sterownika
a. Bezwzględnie zabrania się odwrotnego podłączenia modułu fotowoltaicznego i akumulatora.
b. Bezwzględnie zabrania się bezpośredniego zwarcia modułu fotowoltaicznego i akumulatora.
c. Bezwzględnie zabrania się napędzania generatora silnikiem elektrycznym, silnika prądu stałego, zasilacza impulsowego i innych trybów symulacji generatora wiatrowego w celu wykrycia efektu ładowania. Jeśli spowoduje to uszkodzenie sterownika, producent nie ponosi odpowiedzialności.
d. Przed podłączeniem do akumulatora należy zmierzyć napięcie akumulatora za pomocą multimetru, aby upewnić się, że przekracza ono 80% napięcia znamionowego. Napięcie poniżej 80% napięcia znamionowego może uszkodzić kontroler.
e. W systemie 12 V napięcie akumulatora nie powinno być niższe niż 9 V.
f. W systemie 24 V napięcie akumulatora nie powinno być niższe niż 18 V.
g. Napięcie jałowe modułu fotowoltaicznego nie powinno być wyższe niż dwukrotność napięcia zadanego akumulatora.
h. Napięcie robocze modułu fotowoltaicznego nie powinno być niższe niż 1,5-krotność napięcia akumulatora.
(2) Instrukcja obsługi przycisków panelu kontrolera
Panel kontrolera, jak pokazano poniżej:
A. Kontrolka ładowania akumulatora: wskazuje stan ładowania.
B. Kontrolka napięcia akumulatora: wskazuje stan napięcia akumulatora i awarię systemu.
C. Kontrolka wyjścia zasilania: wskazuje stan zasilania wyjściowego.
Zdjęcie panelu kontrolera

Wyjaśnienie stanu kontrolki
Stan kontrolki Znaczenie
Dioda LED
Zielony Zgaszony Nienaładowany
Migotanie Ładowanie
Dioda LED
Czerwony Normalnie nie świeci Zbyt niskie napięcie akumulatora
Migotanie Zbyt wysokie napięcie akumulatora
Zgaszony Napięcie akumulatora jest prawidłowe
Dioda LED
Zielony Normalnie świeci Wyjście zasilania prądem stałym
Migotanie Brak wyjścia zasilania prądem stałym
Zgaszony Zwarcie obciążenia lub przeciążenie
(1) Podłączenie kontrolera
Krok 1: podłączenie do akumulatora
Ostrzeżenie:
A. Jeśli biegun dodatni i ujemny akumulatora oraz przewód łączący je z elektrodą dodatnią i ujemną doprowadzą do zwarcia, może to spowodować pożar lub wybuch. Urządzenie należy obsługiwać ostrożnie.
B. Jeśli napięcie akumulatora jest niższe niż 9 V, operatorowi surowo zabrania się wkładania do kontrolera baterii o tak niskim napięciu, że uszkodzi kontroler. Jeśli spowoduje to uszkodzenie produktu z powyższego powodu, producent nie ponosi odpowiedzialności za gwarancję jakości ani solidarną odpowiedzialność!
Ostrzeżenie:
A. Przed podłączeniem akumulatora należy zmierzyć napięcie akumulatora za pomocą multimetru.
B. W przypadku systemu 24 V należy upewnić się, że napięcie akumulatora nie jest niższe niż 18 V.
C. W przypadku systemu 12 V należy upewnić się, że napięcie akumulatora nie jest niższe niż 9 V.
Kontroler automatycznie rozróżnia system 12 V lub 24 V na podstawie napięcia akumulatora.
Uwaga:
Jeśli napięcie akumulatora mieści się w zakresie od 16 V do 17 V, kontroler rozróżnia martwą strefę, co może spowodować nieprawidłowe działanie kontrolera.
Upewnij się, że wszystkie połączenia są prawidłowe, a następnie podłącz do wyłącznika bezpieczeństwa. Nie podłączaj do wyłącznika bezpieczeństwa przed podłączeniem przewodów.
Krok 2: podłączenie do obciążenia
Zacisk obciążenia kontrolera można podłączyć do urządzeń prądu stałego o znamionowym napięciu roboczym takim samym jak znamionowe napięcie robocze akumulatora. Kontroler będzie zasilał obciążenie napięciem akumulatora.
Podłącz dodatnią i ujemną elektrodę obciążenia do zacisku obciążenia. Na zacisku obciążenia może występować napięcie, dlatego podczas podłączania należy zachować ostrożność, aby uniknąć zwarcia. Zalecamy podłączenie urządzenia zabezpieczającego do dodatniego lub ujemnego przewodu elektrody. Podczas instalacji nie podłączaj się do urządzenia zabezpieczającego. Po instalacji upewnij się, że wszystkie przewody są prawidłowo podłączone, a następnie podłącz urządzenie zabezpieczające. Jeśli podłączenie obciążenia odbywa się przez rozdzielnicę, każdy obwód obciążenia powinien być oddzielnie podłączony do urządzenia zabezpieczającego. Prąd obciążenia nie może przekraczać prądu znamionowego 10 A kontrolera. Obciążeniem może być lampa uliczna LED DC, urządzenia monitorujące itp.
Krok 3: podłączenie modułu fotowoltaicznego
Ostrzeżenie:
A. Moduł fotowoltaiczny może generować bardzo wysokie napięcie, dlatego podczas podłączania należy zachować ostrożność i zapewnić ochronę przed porażeniem prądem elektrycznym.
B. Kontroler może współpracować z modułami solarnymi 12 V i 24 V, które nie są podłączone do sieci. Może również korzystać z modułu podłączenia do sieci o napięciu otwartym nieprzekraczającym maksymalnego napięcia wejściowego. Napięcie modułu solarnego w systemie nie może być niższe niż napięcie w systemie.
Krok 4: podłączenie generatora wiatrowego
A. Wybierz i użyj generatora wiatrowego, którego napięcie znamionowe (przy znamionowej prędkości wiatru) jest takie samo jak napięcie zadane akumulatora.
B. Jeśli wybierzesz wentylator wyciągowy DC, dwa przewody elektrody +/- mogą być dowolnymi dwoma zaciskami spośród tych trzech. Jednak ten wentylator wyciągowy ma tani i prymitywny wbudowany prostownik, charakteryzuje się słabą stabilnością, wysokim współczynnikiem awarii itp., dlatego nie zalecamy stosowania tego typu wentylatora wyciągowego. Nasz produkt ma wbudowany, wysokiej jakości moduł prostownika.
Krok 5: sprawdź połączenia
Sprawdź ponownie wszystkie połączenia, upewniając się, że wszystkie dodatnie i ujemne bieguny każdego zacisku są prawidłowe.
Krok 6: potwierdzenie włączenia zasilania
A. Najpierw uruchom przełącznik akumulatora i włącz kontroler.
B. Uruchom przełącznik modułu fotowoltaicznego i rozpocznij ładowanie.
C. Uruchom przełącznik generatora wiatrowego i rozpocznij ładowanie.
D. Uruchom przełącznik obciążenia (oświetlenia lub urządzenia monitorujące), obciążenie zacznie działać.
E. Włącz przełącznik zasilania (jeśli urządzenie nie posiada przełącznika zasilania, zignoruj ​​ten komunikat).
5. Obudowa wisząca falownika: wykorzystuje inteligentną identyfikację napięcia 12 V/24 V, inteligentną identyfikację falownika częstotliwości, napięcie wyjściowe AC 220 V, moc ciągła 600 W, moc szczytowa 1000 W, sprawność przesyłu ponad 90%, automatyczny alarm niskiego napięcia, obudowa wisząca falownika, jak pokazano poniżej.
Na zdjęciu: 1 to przełącznik sterujący, 2 to kontrolka stanu (wskaźnik 12 V, wskaźnik 24 V, wskaźnik zasilania), 3 to zacisk wejściowy DC (12 V lub 24 V), 4 to zacisk wyjściowy AC 220 V.
Obudowa wisząca falownika
6. Obudowa wisząca urządzenia, może wyświetlać w czasie rzeczywistym napięcie generowania, prąd generowania, napięcie ładowania, prąd ładowania, napięcie inwersji i prąd inwersji.
Skrzynka do zawieszania przyrządów
7. Skrzynka do zawieszania obciążeń zaciskowych: zawiera żarówkę żarową, lampę energooszczędną i wentylator osiowy. Może przeprowadzać eksperymenty z różnymi obciążeniami dla prądu przemiennego 220 V przetwarzanego przez falownik.
3.2 Panel sterowania zasilaniem
(1) Wskaźnik napięcia i prądu wyjściowego
(3) Wyposażony we wskaźnik zasilania i bezpieczne złącze wyjściowe.
(4) Wnętrze z zasilaniem prądem przemiennym, z funkcją zabezpieczenia przeciwzwarciowego. Uczniowie mogą obserwować wewnętrzną strukturę skrzynki zasilającej przez przezroczyste okienko.
3.4 Elementy wyposażenia
(1) Skrzynka wisząca kontrolera (1 sztuka)
(2) Skrzynka wisząca falownika (1 sztuka)
(3) Skrzynka wisząca licznika (2 sztuki)
(4) Skrzynka wisząca obciążenia (2 sztuki)
(5) 4 mm przewód bezpieczeństwa 40 szt.
4 Lista eksperymentów
(1) Test funkcji akumulatora: 1) parametry techniczne energii elektrycznej 2) Połączenie szeregowe i równoległe akumulatora
(2) Eksperyment z regulatorem ładowania: 1) połączenie odwrotne zabezpieczenie 2) Zabezpieczenie kontrolera przed
przeładowaniem akumulatora 3) Zabezpieczenie kontrolera przed nadmiernym rozładowaniem akumulatora 4) Eksperyment z
zabezpieczeniem
ładowaniem
(3) Eksperyment z symulacją systemu elektroenergetycznego generującego energię wiatrową
(4) Eksperyment ze sterowaniem ładowaniem energii wiatrowej
(5) Eksperyment z testem mocy roboczej generatora
(6) Eksperyment z testem napięcia w obwodzie otwartym akumulatora fotowoltaicznego
(7) Eksperyment z testem prądu zwarciowego akumulatora fotowoltaicznego
(8) Eksperyment z testem mocy roboczej akumulatora fotowoltaicznego
(9) Aby przetestować akumulator fotowoltaiczny o różnych maksymalnych wartościach, wykonaj eksperyment testowy w różnych warunkach Oświetlenie
(10) Eksperyment z charakterystyką wyjścia akumulatora fotowoltaicznego
(11) Eksperyment z zasadą sterowania ładowaniem akumulatora fotowoltaicznego
(12) Eksperyment z zabezpieczeniem przed ładowaniem akumulatora fotowoltaicznego
(13) Eksperyment z szeregowym i równoległym łączeniem akumulatora fotowoltaicznego
(14) Eksperyment z podstawową zasadą działania falownika
(15) Eksperyment z prostym testem przebiegu wyjściowego falownika
(16) Eksperyment z szeregowym i równoległym łączeniem akumulatora fotowoltaicznego
(17) Eksperyment z podstawową zasadą działania falownika
(18) Eksperyment z prostym testem przebiegu wyjściowego falownika
(19) Eksperyment z obciążeniem prądem przemiennym napędu falownika
(20) Eksperyment z komplementarnością generatora wiatrowego i słonecznego