SMTG269E Conjunto de formação didática em energia solar para sala de aula, com equipamento para formação em energias renováveis. I. Visão Geral do Equipamento 1 Introdução 1.1 Visão Geral Este sistema de formação simula o processo de geração de eletricidade solar, permitindo aos alunos aprender sobre a geração de energia eólica e solar. Este equipamento desenvolve a capacidade prática dos alunos e é adequado para universidades de engenharia, institutos de formação e escolas técnicas. 1.2 Características (1) Conjunto de geração de eletricidade por energia solar: utiliza uma estrutura de coluna de alumínio, o painel fotovoltaico pode ser rastreado e ajustado, a fonte de luz simulada pode ser ajustada a 120 graus na direção horizontal. (2) Permite a criação de vários circuitos e componentes experimentais, que os alunos podem combinar para formar diferentes circuitos e realizar diferentes experiências e conteúdos de treino. (3) Bancada de formação com sistema de proteção de segurança. Dimensões da mesa de treino: estrutura em alumínio, unidade suspensa em liga de alumínio, com rodízios na base, dimensões 1400 mm × 700 mm × 1500 mm (C × L × A) Parâmetros do painel solar individual: Potência nominal de pico: 30 W Corrente de curto-circuito: 1,9 A Corrente de pico: 1,7 A Tensão de circuito aberto: 18,5 V Parâmetros da bateria: Tensão: 12 V Capacidade: 12 Ah Perda de energia da bateria: 10 V ± 1 V Norma de execução: GB/T 9535 Humidade relativa: 35 ~ 85% HR (sem condensação) Ambiente de trabalho: temperatura -10 ~ +40 ℃ Temperatura ≤ 80 ℃ Ar ambiente: gases não corrosivos e inflamáveis, sem muita poeira condutora Consumo de energia: ≤ 5000 W Alimentação: AC 220 ± 5%, DC 24 V Alimentação: monofásica trifásica AC 220 ± 5%, 50 Hz Modo de funcionamento: contínuo
II. Introdução ao Sistema O sistema está dividido em três partes: sistema de geração de energia fotovoltaica, sistema de controlo e sistema inversor. O sistema de geração de energia fotovoltaica é constituído por dispositivos de simulação de fontes de luz, painéis solares fotovoltaicos e baterias de armazenamento. O sistema de controlo consiste no controlador fotovoltaico. O sistema inversor é constituído pelo inversor de frequência e pela unidade de carga. 1. Sistema de simulação de geração de energia fotovoltaica: O sistema utiliza dois painéis solares de 30W, que podem ser ligados em série ou em paralelo, dependendo da tensão do sistema. O dispositivo de simulação de luz solar é constituído por duas lâmpadas de iodetos metálicos de alta potência, cuja posição relativa aos painéis fotovoltaicos pode ser ajustada para simular a incidência solar, facilitando a simulação de diversas condições de insolação. 2. Baterias de armazenamento: Consistem em quatro baterias seladas de 12V/12AH, isentas de manutenção. Podem ser ligadas em paralelo para formar um sistema de 12V/48AH ou em série para formar um sistema de 24V/24AH, permitindo uma melhor compreensão da ligação de baterias em série e em paralelo. 3. Caixa de controlo suspensa: a caixa utiliza um controlador de carga industrial, permitindo controlar a potência dos geradores eólicos e dos painéis fotovoltaicos para carregar a bateria. Possui um painel LCD que exibe os parâmetros de funcionamento do sistema e permite configurar parâmetros personalizados. Conta com proteção completa contra sobrecarga e sobrecorrente. 4. Caixa de controlo suspensa do inversor: utiliza um inversor de frequência inteligente com reconhecimento de tensão de 12V/24V, tensão de saída AC220V, potência contínua de 600W e potência de pico de 1000W. A eficiência de conversão é superior a 90% e possui alarme automático de baixa tensão. 5. Caixa de controlo suspensa do medidor: apresenta em tempo real a tensão de geração, a corrente de geração, a tensão de carga, a corrente de carga, a tensão do inversor e a corrente do inversor. 6. Caixa de controlo suspensa da carga terminal: permite testar diferentes tipos de carga com lâmpadas incandescentes, lâmpadas economizadoras de energia e ventiladores axiais, utilizando a tensão de 220V AC convertida pelo inversor. III. Conteúdo do experimento 1. Lista de experiências (1) Teste das características da bateria: 1) Parâmetros técnicos elétricos 2) Ligação das baterias em série e em paralelo (2) Experiência com controlador de carga: 1) Experiência de proteção contra inversão de polaridade 2) Proteção do controlador contra sobrecarga da bateria 3) Experiência de proteção do controlador contra descarga excessiva da bateria 4) Experiência de proteção contra sobrecarga (3) Experiência de teste de tensão em circuito aberto da bateria fotovoltaica (4) Experiência de teste de corrente de curto-circuito da bateria fotovoltaica (5) Experiência de teste de potência de funcionamento da bateria fotovoltaica (6) Experiência de características de saída da bateria fotovoltaica (7) Experiência de princípio de controlo de carga da bateria fotovoltaica (8) Experiência de proteção contra sobrecarga da bateria fotovoltaica (9) Experiência de ligação de baterias fotovoltaicas em série e em paralelo (10) Experiência de princípio básico do inversor (11) Experiência de teste da forma de onda de saída de um inversor simples (12) Experiência de acionamento de carga CA por inversor (13) Experiência de variação de luz (14) Medição direta da corrente de saída da célula de energia solar (15) Experiência com células de silício sob diferentes condições de iluminação, analisando a curva de tensão e corrente (16) Calcular a potência máxima de saída de uma célula de silício sob diferentes condições de iluminação (17) Realizar experiências com células fotovoltaicas ligadas em série e em paralelo (18) Calcular a potência média do painel de células de silício
