AFR062 Solarstromerzeugungssystem – Didaktisches Lehrmittel für die Berufsausbildung
1. Produktübersicht
1.1. Übersicht
Dieses Lehrmittel simuliert und demonstriert den Prozess der Solarstromerzeugung. Es vermittelt den Lernenden ein grundlegendes und anschauliches Verständnis des Solarstromerzeugungssystems und fördert deren Fachwissen und technische Fertigkeiten. Es eignet sich für die Lehre und die Prüfung technischer Fertigkeiten an Fachhochschulen, Berufsfachschulen, Berufsschulen und entsprechenden technischen Ausbildungseinrichtungen.
1.2. Merkmale
(1) Der Übungstisch besteht aus einem Aluminiumprofil-Stützrahmen. Messinstrumente und Stromversorgung sind intern integriert. Dank der Rollen am Boden lässt sich das Gerät flexibel positionieren und ist einfach zu bedienen.
(2) Die Experimentierschaltung und die Komponenten sind vollständig konfiguriert und können kombiniert werden, um Schulungsinhalte zu verschiedenen Themen abzudecken.
(3) Der Übungstisch verfügt über ein umfassendes Sicherheitssystem.
2. Leistungsbeschreibung
(1) Solarstromerzeugungsgerät: Gehäuse aus Aluminiumlegierung, PV-Modul mit Nachführsystem, das der Bewegung der Lichtquelle automatisch folgt und die Bewegung der Lichtquelle durch einen Motor simuliert.
(2) Abmessungen der Trainingsbank: Aluminiumprofilrahmenkonstruktion, hängende Aluminiumlegierungsbox, mit Rollen am Boden, Abmessungen: 1400 mm × 700 mm × 1500 mm (L × B × H)
(3) Spezifikationen der einzelnen Solarmodule:
Nennspitzenleistung: 30 Wp
Kurzschlussstrom: 1,9 A
Spitzenstrom: 1,7 A
Leerlaufspannung: 18,5 V
(4) Spezifikationen des Akkus:
Spannung: 12 V
Kapazität: 40 Ah
Ladespannungsverlust des Akkus: 10 V ± 1 V
Norm: GB/T 9535
Relative Luftfeuchtigkeit: 35–85 % rF (nicht kondensierend)
(5) Betriebsumgebung:
Temperatur: -10 °C bis +40 °C, ≤ 80 °C
Umgebungsluft: frei von korrosiven und brennbaren Gasen Es enthält keine große Menge an elektrisch leitfähigem Staub.
(6) Stromversorgung:
Verlustleistung: ≤ 5000 W,
Betriebsspannung: AC 220 V ± 5 %, DC 24 V /
Stromversorgung: Einphasig, dreiadrig, AC 220 V ± 5 %, 50 Hz
Betriebsart: Dauerbetrieb

3. Systemskürzung
Dieses System besteht aus einem Photovoltaik-Stromerzeugungssystem, einem Steuerungssystem und einem kontravarianten System. Das Photovoltaik-Stromerzeugungssystem besteht aus einer simulierten Lichtquelle, einem Photovoltaik-Modul und einer Speicherbatterie. Das Steuerungssystem besteht aus einem Photovoltaik-Regler und einem Spurregler. Das kontravariante System besteht aus einem Frequenzumrichter und einer Lastzelle.
1. Simuliertes Photovoltaik-Stromerzeugungssystem: Dieses System verwendet zwei 300-W-Solarmodule, die je nach Systemspannung in Reihe oder parallel geschaltet werden können. Die simulierte Sonneneinstrahlung besteht aus zwei Hochleistungs-Metallhalogenidlampen. Sie simuliert die Veränderung des Sonnenstands durch eine Drehbewegung und eignet sich daher zur Demonstration verschiedener Sonneneinstrahlungsbedingungen.
2. Speicherbatterie: Sie besteht aus zwei wartungsfreien 12V/40Ah-Speicherbatterien und kann parallel in einem 12V/80Ah-System oder in Reihe in einem 24V/40Ah-System verwendet werden. Dies vertieft das Verständnis der Reihen- und Parallelschaltung von Speicherbatterien.
3. Controller-Halterung: Diese Halterung ist mit einem industriellen Batterieladeregler ausgestattet und steuert die elektrische Leistung der Photovoltaikmodule zum Laden der Batterie. Sie ermöglicht die Überprüfung der Systembetriebsparameter und die benutzerdefinierte Konfiguration von Parametern. Zudem bietet sie einen umfassenden Schutz vor Überladung und Überstrom.
4. Wechselrichter-Halterung: Sie verwendet einen intelligenten 12V/24V-Frequenzwechselrichter mit 220V AC Ausgangsspannung, 600W Dauerleistung und 1000W Spitzenleistung. Der Wirkungsgrad liegt über 90%, und bei Unterspannung erfolgt eine automatische Alarmierung.
5. Instrumenten-Hängekasten: Er zeigt in Echtzeit die erzeugte Spannung, den erzeugten Strom, die Ladespannung, den Ladestrom, die Gegenspannung und den Gegenstrom an.
6. Last-Hängekasten: Er enthält eine Glühlampe, eine Energiesparlampe und einen Axiallüfter und ermöglicht verschiedene Lastversuche mit dem 220-V-Wechselstrom-Wechselrichter.
3.2. Übungstisch
Der Übungstisch verfügt über ein Aluminiumprofil-Gestell und ist dank der Universalrollen mit Bremse flexibel beweglich. Die 25 mm dicke Tischplatte besteht aus hochdichtem Substrat und ist mit hitze- und hochdruckfestem, feuerfestem Furnier versehen. Zwei Schubladen mit drei Griffen und zwei Unterschränke mit Schiebetüren sorgen für Stabilität und ein elegantes Erscheinungsbild.
3.3. Konfiguration des Netzteil-Kontrolldisplays
(1) Voltmeter und Amperemeter werden als Ausgangsanzeigen verwendet.
(2) Kontrollleuchte für das Netzteil, Sicherheitsausgangsklemme.
(3) Integriertes Netzteil mit Kurzschlussschutz.
3.4. Ausrüstung
(1) Zwei Controller-Halterungen
(2) Eine Wechselrichter-Halterung
(3) Eine Messgeräte-Halterung
(4) Eine Lastanschluss-Halterung
(5) 25 Stück K4-Verkabelung
(6) Ein Elektrowerkzeugsatz
(7) Ein Digitalmultimeter
4. Schulungsinhalte
(1) Experiment zur Charakterisierung von Speicherbatterien: 1) Messung elektrischer Parameter 2) Reihen- und Parallelschaltung von Speicherbatterien
(2) Experiment zum Laderegler:
1) Experiment zum Schutz vor Überspannung
2) Experiment zum Überladeschutz des Ladereglers für die Speicherbatterie
3) Experiment zum Tiefentladeschutz des Ladereglers für die Speicherbatterie
4) Experiment zur Vermeidung von Restladung
(3) Experiment zum Photovoltaik-Stromerzeugungssystem
(4) Experiment zur Laderegelung von Photovoltaik-Batterien
(5) Experiment zur Messung der erzeugten Leistung
(6) Experiment zur Messung der Leerlaufspannung von Photovoltaik-Modulen
(7) Experiment zur Messung des Kurzschlussstroms von Photovoltaik-Modulen
(8) Experiment zur Leistungsmessung von Photovoltaik-Modulen
(9) Experiment zur Messung von Photovoltaik-Modulen unter verschiedenen Sonneneinstrahlungsbedingungen
(10) Experiment zur Ausgangskennlinie von Photovoltaik-Modulen
(11) Experiment zum Laderegelungsprinzip von Photovoltaik-Modulen
(12) Experiment zur Vermeidung von Restladung bei Photovoltaik-Modulen
(13) Reihen- und Parallelschaltung von Photovoltaik-Modulen
(14) Experiment zum Funktionsprinzip von Wechselrichtern
(15) Experiment zur Messung der Ausgangswellenform eines einfachen Wechselrichters
(16) Experiment zur Ansteuerung einer Wechselstromlast durch einen Wechselrichter
(17) Experiment zur automatischen Leistungsnachführung von Solarmodulen