太陽能訓練實驗組

太陽電池訓練系統– 職業與教學用設備

考慮太陽能裝置的潛力,例如安裝PV模組與太陽電池於屋頂和建築物表面,而有新的研究領域產生。其中電子技術和裝置方法,將影響此技術的效能與實現,因此,需特別注意學校與專業教育,以及可再生能源領域上進階資格訓練。

發展
因此德國卡塞爾ISET公司在過去數年,編輯了廣泛的技術文件,並完成許多設備工場,以這些經驗與實際導向,來進行太陽能訓練系統的發展。ISET發展了學術工作的部份標準,並與許可的製造與銷售工程公司IKS Kunsch & Schroder GbR合作,進行系列產品的生產準備與改善。

建置
系統由個別的模組所構成,每個單位模組包含不同實驗的組件。這些附加模組可固定於面板並根據需求連結。系統設計允許室內與戶外實驗。
因為系統包括PV模組與模組支架,使得室內實驗能更容易地完成,使用固定於懸臂架、能垂直與水平移動的可調式聚光燈,能簡易地模擬季節性的每日曲線。

應用
太陽電池(PV)訓練系統適合教學、職業訓練學校、培訓中心、夜校和大學使用。提供電子與系統工程,建築,操作模式,PV設備連接與安裝等學習目標,可同時作為課程與科目的補充展示以及實際訓練上的應用。

使用此設備,學生完成的實驗內容,可以順利地轉換至實際系統。


彈性

系統的模組概念,讓使用者可根據不同的訓練目的,來選擇不同組件設備。不斷更新的技術範疇與整合,確保了系統的優秀性。


實驗內容
考慮不同參數影響,可由小型連接系統、獨立系統行為,以及實際應用上相當重要的連結動力操控模式,來了解太陽電池的基本原理:

• 二極體序列各個二極體的特性曲線
•太陽能模組(I/U)、(U/P)與MPP的特性曲線
•依輻射決定太陽能模組(I/U)特性曲線
•依溫度決定太陽能模組(I/U)特性曲線
•依光線入射角決定太陽能模組動力輸出
•模擬:依太陽位置決定太陽能模組動力輸出(早晨至傍晚/冬天與夏季)
•太陽能模組串聯連接
•太陽能模組並聯連接
•太陽能模組與不含旁路二極體遮蔽裝置(shadowing)串聯連接
•太陽能模組與包含旁路二極體遮蔽裝置(shadowing)串聯連接
•DC與AC獨立系統。太陽能充電控制器、電池、獨立換流器、AC與DC負載。系統包含不同動力傳送區域。
•連結動力操控模式:經由換流器(改變太陽能DC至正絃AC、單相)供應太陽能。系統包含不同動力傳送區域,以及效能計算(換流器)。
•整合的戶外太陽能模組
•以PC量測並儲存資料

上述列表不包含可執行的所有實驗,需依照設備來決定實驗是否可執行。


ST01
室內PV模組連接模板
由”ST 14”連接至太陽能模組
類比電壓計、安培計
ST 05
DC/AC換流器 / 主要平行操控模板
改變DC為AC正弦波,單相feeding, linecommutated
輸入 24- 35 VDC / 3A
輸出 230 V AC
Pmax 110 W
ST 02
PV模組模擬器模板
用於PV模組的精確模擬,mains-fed 230V AC
DC輸出:
Voc = 23,1 V
Isc = 0-1,5A
Pmax = 24 W。
以三個刻度連續地調整短路電流。可變換的旁路二極體
類比電壓計,安培計
ST 06
DC/AC換流器 / 獨立操控模板
改變DC為AC方波,以建立獨立系統
輸入 12V DC / 3A
輸出 230V AC
Pmax 100 W.
類比電壓計、安培計

ST 03
PV模組接線盒模板
將二極體上的四個太陽能模組/模擬器以並聯連接至一個輸出
過電壓保護:不可操作
每次輸入額定功率24 V / 3A
ST 06A
DC/AC換流器 / 獨立操控模板
改變DC為AC正弦波,以建立獨立系統
輸入 12V DC / 3A
輸出 230V AC
Pmax 100 W.
類比電壓計、安培計
ST 04
太陽能充電控制器模板
控制”ST 21”電池的充電,與負載、深度放電控制、操縱狀態與關鍵參數值的視覺化
額定電壓12V DC、最大電流8A DC
類比電壓計、安培計
ST 07
AC負載連接模板
經由”ST 13”與主要裝置連接,兩個230V AC插槽供AC負載使用,最大450W
類比電壓計、安培計

ST08
DC負載連接模板
連接獨立系統的DC負載,含二個DC負載用12V DC插槽,最大100W
ST13
主要連接模板
三相AC電力輸送網,以連接訓練系統與主要設備
五腳插頭 CEE 16 A
保險絲 2 A。類比電壓計、安培計
ST09
電池連接模板
連接太陽電池”ST 21”與”ST 04”。可切換電池
類比電壓計、雙向安培計
ST10
電子AC電錶模板
輸入x1,輸出x1
量測換流器產生的太陽能,可選擇量測kWh、W、時間等不同選項
ST11
電子AC電錶模板
輸入x2,輸出x2
量測換流器提供至主要裝置的太陽能,以及由主要裝置提供的能量
可選擇量測kWh、W、時間等不同選項
ST 15
戶外PV模組連接模板
由”ST22”連接太陽能模組
類比電壓計,安培計
ST 16
二極體 / 二極體序列模板
用於記錄二極體、各別二極體序列的特性曲線
輸入24V DC,最大 1A(ST 27電力供應)
ST 17
分流器模板
最大電流 1,5A
與”ST 05”平行操作 / 與示波器連接,進行量測
ST14
立式PV模組
鹵素燈500W(主要連接裝置為230V AC),以及調光器開關,可垂直、水平移動,固定於支架,並照射至PV模組。可調整PV模組入射角度。
PV模組
Pmax10 W,
單晶
以四個滾輪站立、固定
ST 19
可移動實驗室直立架與安全連接組 / 量測絕緣線
高彈性安全電線,4mm。
接觸端為黃銅/硬銅鍍金
21個螺形支架的托架,可固定於牆
ST 18
安全連接 / 量測絕緣線
高彈性安全電線,4mm。接觸端為黃銅/硬銅鍍金
21個螺形支架的托架,可固定於牆

ST 20
電子負載組,包含:
可變電阻 378 Ohm / 1,3 A x 1
可變電阻 148 Ohm / 1,6 A x 1
可變電阻 12,8 K.Ohm / 0.16 A x 1
可變電阻 13,1 Ohm / 6 A x 1
外掛組件
60 W 照射燈,AC load 230 Vx1
11W 節能照射燈,AC load 230 Vx1
50W 鹵素燈,DC load 12 Vx1


ST 21
太陽電池
閉式鉛-凝膠式電池(closed lead-gel battery)以儲存太陽能
與"ST 09”、 "ST 04”連接以建置獨立系統
ST 23
電子DC電錶
輸入x1,輸出 x1
量測DC設備能源(單方向),量測瓦特數
ST 27
電源供應器
主要連接230 V AC
輸出 0 - 30 V / 0 - 2A DC,與"ST 16”使用
ST 28
多晶體PV模組
10W,包含替換固定系統(用於 Pos. 14)、連接絕緣電線與插頭

ST 29
非晶體PV模組
5 W,包含替換固定系統(用於 Pos. 14)、連接絕緣電線與插頭

ST 30
安全箱
false current cut - out ( 4 - pole ),CEE 五腳插頭與1.5m連接絕緣線
CEE 五腳插槽
連接主要設備與 “ST 13”

ST 22
戶外PV模組
用於戶外實驗
調整PV模組入射角,架設於二輪架構
輸出DC:
Voc 20,8 V
Isc 3,6 A
Pmax 56 W
多晶體類型
ST 34
太陽模組整合器與計數器
連接至太陽照射感測器(ISET-Sensor),LCD顯示器,記錄照度、溫度,電流(分流器),安培-小時,作為設備(資料記錄器),或經由RS232埠與PC連接
ST 97
實驗介紹書
目前僅有德語版
ST 35
軟體
“ST34”量測數值的圖形化顯示,包含RS232絕緣電線
ST 98
使用者手冊
目前僅有德語版
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