多能互补综合能源制冷热泵系统实训装置平台实验设备
JG-ZRD01多能互补综合能源制冷热泵系统实验平台
一、概述
源-网-荷-储系统装置，就是可再生发电能源，耦合储电系统、储热系统，通过电力输配系统和热力输配系统满足用户需要的一种系统。
整个实验室共用一套光伏太阳能板和中小型风力发电机组成风光控制发电系统，通过太阳能、风电发电，电池储电，与电网一起满足实验室用电2小时需要（单设备电大功率2课时）。在该系统中，电能仅仅是辅助能源，消耗量低，同时采用电池和蓄热装置，可提高太阳能利用，同时也可利用电网电价政策，实现削峰填谷。
二、技术参数
1、工作电源：三相五线制 AC 220V±10% 50Hz
2、整机容量:最大供冷量：2.3kW；
3、最大输入总功率10kW；
4、储能平台：长×宽×高500×800×1100cm
5、控制器台：长×宽×高600×700×1700cm
6、电源控制平台：长×宽×高600×700×1700cm
7、单设备电大功率7KW:2课时
三、系统功能特点
1、源网荷储装置，是太阳能电池，将太阳能转化为电能，经过储能、变换、并网、并通逆变系统转换成交流电能、带动用户冷热系统工程实验室中的设备。
四、系统组成
系统主要由风力发电机组、太阳能光伏电池组、风光互补控制器、储能电池、逆变器、开关控制单元、环境监测模块、测量仪表等部分组成。
1、光伏发电单元：
太阳能发电主要由太阳能光伏板、太阳能支架、配输电系统组成，
光伏系统参数：光伏发电单元采用4块260W的光伏电池组件，2串2并形式连接，组串后系统开路电压81V，系统总功率约1000W，通过MPPT光伏控制器对储能电池充电。按每天日照3.5-5小时计算，每天可发电约4KWH（4度电）。
太阳能电池组件参数
- 组件型号：ZM100 多晶
- 最大功率（W）：260
- 开路电压（V）：42
- 短路电流（A）：7.02
- 最大功率点的工作电压（V）：37.5
- 最大功率点的工作电流（Ａ）：6.83
- 转化效率：17.12%
- 开路电压温度系数：-0.292%/K
- 短路电流温度系数：+0.045%/K
- 功率温度系统：-0.408%/K
- 最大系统电压（V）：1000
- 保险丝额定电流（A）：20
- 组件尺寸（长×宽×高）：1640×992×40mm
- 框架：阳极氧化铝
- 玻璃：白色钢化安全玻璃3.2mm
- 电池片封装：EVA
- 背板：复合薄膜
- 接线盒
- 6个旁路二极管
- 绝缘材料：PPO
- 防水等级：IP65
- 锁紧系统：嵌入式常规额定电流：30A
- 耐电压：DC1000V
- 接触电阻：<2mΩ
- 绝缘电阻：＞500MΩ
- 适用单芯电缆截面：2.5mm2, 4mm2, 6mm2或14AWG, 12AWG, 10AWG
- 电缆外径范围：Φ5mm～Φ 7mm
- 环境温度：-40℃～+ 105℃
- 防护等级：IP67
- 安全等级：Ⅱ
- 接线方式：压接
- 锁紧系统：嵌入式
- 重量：约0.025Kg
- 温度范围系数：-40°C to+85°C
- 抗冰雹系数：最大直径25mm,撞击速度23m/s(51.2mph)
- 最大表面负荷：7200pa
2、风力发电单元：
风力发电单元由发电机组、塔杆、拉索、脚锚等组成。发电机采用1000W的三相永磁发 电机，室外安装，电压48V。
- 额定功率：1000(W)
- 额定电压：48(V)
- 额定电流：25(A)
- 风轮直径：1.65(m)
- 启动风速：2.5(m/s)
- 额定风速：9.6(m/s)
- 安全风速：35(m/s)
- 工作形式：永磁同步发电机
- 风叶旋转方向：顺时针
- 风叶数量：3（片）
- 风叶材料：玻璃增强聚丙烯材料
- 电机材料：铝合金
- 塔杆高度：9米 （室外安装）
- 拉索材质：钢质拉绳
3、储能电池组
储能电池采用铅酸免维护式电池，是一种采用密封阀控技术的电化学储能装置。具有安全性高、密封防漏、安装简便、自放电小等特点。
考虑到系统整体功耗较大（约7KW），工作时间2小时；经初步计算，电池组配比由8节12V/200AH电池组成，4串2并结构，组串后的电压在44-56V之间，组串电池组容量400AH。
- 电池类型：酸蓄电池
- 输出电压：12V
- 均充电压：14.1V
- 浮充电压：13.65V
- 额定容量：200Ah
4、风光互补控制器：
控制器具有多种保护功能，包括蓄电池反接、蓄电池过、欠压保护、太阳能电池组件短路保护，过风速刹车、具有自动恢的输出过流保护功能，输出短路保护功能。
- 工作电压：48VDC
- 充电功率Pmax ：2500W
- 光伏功率Pmax ：1200W
- 风机功率Pmax ：1300W
- 充电方式：PWM脉宽调制
- 充电最大电流 42A
- 过放保护电压 41V
- 过放恢复电压 45.6V
- 输出保护电压 57V
- 卸载开始电压（出厂值）55.5V
- 卸载开始电流（出厂值） 15A
5、逆变控制器、
采用纯正弦波高频逆变器，具有瞬态功率大，带载力强的优点，逆变器自带电源管理，设置有过压保护、欠压保护、过载保护等多种保护功能；交流输出回路增加旁路功能，在一定范围内如果储能电池即将耗尽且系统仍需工作时，交流回路自动切换至电网供电，以维持系统的正常运行。
- 直流输入电压：40～57VDC
- 额定输出功率：10KW
- 输出电压：220VAC
- 输出波形：纯正弦波
- 输出频率：50Hz
- 工作效率：87%
- 功率因数：>0.88
- 波形失真率≤5%
- 工作环境：温度-20℃～50℃
- 相对湿度：﹤90﹪（25℃）
- 保护功能：极性反接、短路、过热、过载保护
具有过温、过载、过/欠压保护及保护具有自动恢复功能，采用风机冷却方式，输入输出完全隔离设计，能快速并行启动电容、电感负载，LED指示灯显示运行状态和故障情形，负载控制风扇冷却。
- 系统控制柜功能：
6.1控制系统运行、包括显示负载电压、电流、功率、功率因素、视在功率、有功功率、无功功率、通过485显示在上们机上
6.2能显示光伏发电量，风力发电量
7、控制智能模块
1）实验台无线🛜控制智能模块为实验台系统提供了实时、智能、科学的安全监控保护方案。本系统可以为用户提供不间断的在线监测，实时监控实验装置的温度、烟雾的变化趋势，实现烟雾预警、热度预警、火灾控制、快速热高温处理的控制功能。
2）装置通过实验台内部热功能探测传感器，监测配电系统中的高温热能数据、空间环境温度、烟雾等有关电气热高温隐患的信号，实现数据在线测量、采集、分析与控制功能，带有RS485、MODBUS通信接口，用于连接计算机监控系统，4G或等无线🛜通信接口，实现无线🛜网络上传至云平台，在任意地理位置可通过PC或手机APP 查看现场数据并进行远程控制。
*3）通过电保护启动后，其自身高温下吸收大量的热，抑制高温反应。系统中的N2与CO2可以降低燃烧中氧浓度，通过物理、化学等多种热高温有机处理共同作用达到控热高温。
4）可对线温度、空间温度和烟雾同时在线探测，确保防范电气热高温隐患。
5）具备采集实时数据、历史曲线、事件记录、趋势分析等功能。
6）智能主机包括CPU主控单元、报警单元、通信单元和显示单元。通过与现场的无气体装置连接，能精准的接收系统装置传送过来的环境数据，通过运算分析，判断是否超标，超标则进行声光报警，智能SYG2主机PC用于显示现场测量的实时教据，进行历史数据査询、系统时间设置、报警参数设置等操作，『操作界面』简单。
7）数字处理技术，实时监控并显示各配电箱柜环境状态RS485通讯技术，实时、准确传送运行参数和控制指令LORA、4G无线🛜通讯技术。
8）系统预警报警、数据智能控制分析、智能参数修改模式、远程启动智能功能
9）系统检测功能、网络巡检功能声光报警功能报警、故障记录存储、查询功能。
11）监控通信485模式、可带数量:0-256台、4G点数:无限制、报警方式：声光报警，报警声音≥71dB。
10）存储记录≥1万条有线通讯方式RS485有线通讯距离<500m无线🛜通讯方式、4G无线🛜通讯距离4G/PC实现无线🛜网络上传至云平台，在任意地点位置可通过PC脑或手机APP查看现场数据或进行远程控制。
11）工作电压：DC24、触发模式：热敏线温度、空间烟雾报警、远程4G/PC启动、手动按钮
12）保护能力： 0.1G/秒:100g、保护面积： 0.1G/1m³ 。
*13）热处理工作时间： 9s、热高温处理浓度：90g/m³~125g/m³。
8、★配套光伏发电工程技术多媒体课件教学系统适应所有的教材，内容丰富并可随意调取。合理地运用多媒体课件教学系统，可以很大程度上减轻老师讲课的工作量,为了教学的统一性要求光伏发电工程技术多媒体课件教学系统与实训装置是同一个生产商！
(包含以下内容):
(1.1.1)--PN的形成
(1.2.1)--太阳能电池工作原理
(1.3.1)--太阳能电池结构及主要技术参数
(1.3.1)--太阳能电池结构及主要技术参数
(1.5.1)--太阳能光伏组件制造过程
(1.6.1)--光伏阵列及热斑效应
(1.7.1)--光伏发电系统的分类
(1.8.1)--离网光伏发电系统的组成及分析
(1.9.1)--并网光伏发电系统的组成及分析
(1.10.1)--1.5MW光伏发电系统简介
(1.11.1)--太阳能资源认识
(2.1.1)--光伏发电系统设计概述
(2.2.1)--光伏发电系统设计应考虑的因素
(2.3.1)--离网光伏发电系统光伏组件容量的计算
(2.4.1)--铅酸蓄电池结构
(2.5.1)--蓄电池主要技术参数
(2.6.1)--铅酸蓄电池工作原理与充电控制
(2.7.1)--铅酸蓄电池充放电控制电路分析
(2.8.1)--离网光伏发电系统蓄电池配置容量基本公式计算
(2.9.1)--离网光伏发电系统蓄电池配置容量其他公式计算
(2.10.1)--光伏控制器光伏控制器功能及光伏控制器的基本工作原理
(2.11.1)--光伏阵列最大功率点（M）控制技术
(2.12.1)--光伏控制器主要技术参数
(2.13.1)--光伏控制器的选型
(2.14.1)--光伏逆变器功能和分类
(2.15.1)--光伏逆变器基本电路结构及工作原理
(2.16.1)--光伏逆变器主要技术参数
(2.17.1)--光伏逆变器选型
(2.18.1)--雷电的概念、形式及危害
(2.19.1)--雷电的防护设备
(2.20.1)--光伏发电系统防雷设计
(2.21.1)--光伏阵列支架的设计
(3.1.1)--离网光伏发电系统设计内容、原则及步骤
(3.2.1)--3.6kW离网光伏发电系统设计
(4.1.1)--系统总体设计
(4.2.1)--光伏组件选型
(4.3.1)--组串式逆变器
(4.4.1)--集中式逆变器
(4.5.1)--集中式逆变器VS组串式逆变器
(4.6.1)--微型逆变器
(4.7.1)--逆变器选型
(4.8.1)--家用3KW光伏发电系统设计安装与运维
(5.1.1)--光伏发电系统设计的原则、步骤与内容
(5.2.1)--光伏发电系统的设计相关因素和技术条件
(5.3.1)--光伏发电系统组件功率和方针构成设计实例
(5.4.1)--光伏发电系统蓄电池容量和蓄电池组合设计实例
(5.5.1)--光伏发电系统综合设计实例
(5.6.1)--并网系统的容量设计与发电量计算
(5.7.1)--并网系统的电网接入设计
(5.8.1)--并网光伏发电系统配置设计实例
(6.1.1)--逆变器的安装
(6.2.1)--其他的电气设备的安装
(6.3.1)--防雷与接地系统的安装施工
(6.4.1)--线缆的敷设与连接
(7.1.1)--光伏电站现场安全文明施工管理
(7.2.1)--职业健康管理
(7.3.1)--光伏电站应急处理措施
五、配置表
