ZM2121 Peralatan Pelatihan Pembangkit Listrik Tenaga Angin dan Surya, Peralatan Didaktik, Peralatan Pendidikan Vokasi, Peralatan Pelatihan Energi Terbarukan

I. Tinjauan Peralatan
1 Pendahuluan
1.1 Tinjauan
Sistem pelatihan ini mensimulasikan demo proses pembangkitan listrik tenaga angin dan surya, memungkinkan siswa untuk mempelajari
tenaga angin dan surya. Generator bertenaga angin digerakkan oleh kipas, panel energi surya
digerakkan oleh logam halida berdaya tinggi. Pelatih ini melatih kemampuan praktik siswa, cocok untuk
universitas teknik, lembaga pelatihan, dan sekolah teknik.
1.2 Fitur
(1) Pelatih ini menggunakan struktur kolom aluminium, dengan meteran pengukuran terintegrasi di bagian dalam, terdapat roda universal di bagian bawah, mudah dipindahkan.
(2) Dapat melakukan banyak rangkaian dan komponen eksperimen, siswa dapat menggabungkannya ke dalam rangkaian yang berbeda, melakukan
eksperimen dan konten pelatihan yang berbeda.
(3) Meja kerja pelatihan dengan sistem perlindungan keselamatan.
2. Parameter kinerja
(1) Perangkat pembangkit listrik tenaga angin: Pembangkit listrik tenaga angin terdiri dari unit kipas dan unit blower udara. Perangkat ini mengadopsi struktur profil aluminium. Bagian bawah perangkat dilengkapi roda universal. Dimensi batas unit kipas adalah 800mm x 800mm x 1500mm (panjang x lebar x tinggi), dan dimensi batas blower udara adalah 800mm x 800mm x 1500mm (panjang x lebar x tinggi).
(2) Perangkat pembangkit listrik tenaga surya: struktur aluminium penuh, panel fotovoltaik yang dapat disesuaikan, dengan dimensi batas 800mm x 800mm x 1200mm (panjang x lebar x tinggi).
(3) Unit kotak daya: struktur profil aluminium, kotak gantung aluminium, dengan dimensi batas 1080mm x 300mm x 740mm (panjang x lebar x tinggi). (4) Pelat sel energi surya tunggal:
Daya kerja puncak terukur: 20Wp
Arus hubung singkat: 1,9A
Arus puncak terukur: 1,7A
Tegangan sirkuit terbuka: 18,5V
(5) Spesifikasi teknis kipas:
Jenis kipas: arah horizontal
Kecepatan awal: 2,5 meter/detik
Kecepatan kipas terukur: 10 meter/detik
Kecepatan anti-angin maksimum: 40 meter/detik
Daya kerja terukur: 200-500W
Penyesuaian arah angin: penyesuaian otomatis
(6) Spesifikasi teknis baterai:
Tegangan: 12V
Volume: 12Ah
Kehilangan daya baterai: 10V±1V
Standar eksekutif: GB/T 9535
Kelembapan relatif: 35~85％RH (Non-kondensat)
(7) Bekerja Kondisi:
Suhu -10～+40℃
Suhu ≤80℃
Udara lingkungan: bebas korosi, bebas bahan bakar, bebas debu konduktif dalam jumlah besar
(8) Daya:
Konsumsi: ≤5000W,
Daya kerja: AC220±5%, DC12V/24V
Mode kerja: kontinu
Catu daya: sambungkan secara seri atau paralel
Mode kerja: kontinu
3. Pengenalan Sistem
Sistem ini terdiri dari empat bagian: sistem tenaga angin, sistem pembangkit listrik fotovoltaik, sistem kontrol, dan sistem inverter. Sistem tenaga angin terdiri dari blower udara, generator, dan baterai. Sistem tenaga fotovoltaik terdiri dari panel sel fotovoltaik dan baterai. Sistem kontrol terdiri dari pengontrol pembangkit listrik tenaga angin dan surya. Sistem inverter terdiri dari inverter frekuensi dan unit beban.
Generator tenaga angin simulasi, sistem ini mengadopsi generator sinkron magnet permanen poros horizontal, menggunakan blower udara untuk mensimulasikan angin alami. Blower udara dapat memilih tiga kecepatan angin. Sistem ini dapat mensimulasikan perubahan arah angin dan tenaga angin dengan mengubah kecepatan dan lokasi blower udara, kemudian dapat mendeteksi efek pembangkitan pada kondisi yang sesuai. Simulasi generator tenaga angin ditunjukkan seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Simulasi generator tenaga angin
Seperti yang ditunjukkan di atas, gambar di sebelah kiri adalah generator tenaga angin. Output generator tenaga angin adalah AC 12V tiga fase, terminal output terhubung ke kotak koneksi yang terletak di bagian bawah peralatan. Gambar kanan adalah unit blower udara, catu dayanya adalah AC 220V, 50Hz fase tunggal. Saat beroperasi, hubungkan alas kedua bagian melalui batang penghubung profil. Seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Mode penyambungan simulasi generator tenaga angin
2. Sistem pembangkit listrik fotovoltaik simulasi: sistem ini mengadopsi tiga buah panel surya 18V, 20W, yang dapat dihubungkan secara seri dan paralel sesuai dengan tegangan sistem yang berbeda. Sistem ini dapat mensimulasikan lokasi sinar matahari dengan menyesuaikan posisi relatif panel fotovoltaik, sehingga mudah untuk mensimulasikan demonstrasi berbagai kondisi sinar matahari. Simulasi generator tenaga fotovoltaik seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Output panel sel fotovoltaik terhubung ke kotak penghubung yang terletak di bagian belakang perangkat, dan outputnya melalui terminal pengaman. Tegangan keluaran terukur panel sel fotovoltaik blok tunggal adalah 18V, dan tiga buah panel sel dapat beroperasi secara individual, serta dapat beroperasi secara paralel.
Simulasi generator listrik fotovoltaik
3. Set baterai: terdiri dari dua buah baterai 12V/12AH bebas perawatan tanpa perlu servis. Baterai ini juga dapat dihubungkan secara paralel sebagai sistem 12V200AH, dan juga dapat dihubungkan secara seri sebagai sistem 24V/100AH. Hal ini dapat meningkatkan pemahaman tentang koneksi seri dan paralel baterai. Baterai terintegrasi di bagian dalam kotak daya, dengan terminal keluaran baterai terhubung ke panel kotak daya. Pada gambar, 1 dan 2 adalah bagian keluaran baterai, yang dikeluarkan melalui terminal merah dan hitam.
Baterai kotak daya
4. Kotak gantung pengontrol: kotak gantung ini mengadopsi pengontrol pengisian daya industri. Kotak ini dapat mengontrol daya listrik panel fotovoltaik generator tenaga angin untuk mengisi daya baterai. Lampu indikator panel menampilkan kondisi kerja pengontrol. Pengontrol dapat memeriksa parameter operasi sistem. Operator dapat mengatur sendiri parameter tersebut. Dilengkapi dengan proteksi pengisian daya berlebih dan fungsi proteksi arus berlebih. Kotak gantung pengontrol seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Pada gambar, terminal 1 dan 2 adalah terminal masuk baterai. Baterai dapat dihubungkan secara seri dan paralel, dengan tegangan input 12V atau 24V.
Terminal 3 dan 6 adalah sekring. Terminal 4 dan 5 adalah terminal keluaran pengontrol. (Perhatian: terminal keluaran pengontrol tidak dapat terhubung ke mesin listrik berdaya tinggi).
Terminal 7 adalah terminal masukan panel sel fotovoltaik, dan terminal 8 adalah terminal masukan generator tenaga angin.
Kotak gantung pengontrol.
(1) Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian pengontrol.
a. Dilarang keras menghubungkan modul fotovoltaik dan baterai secara terbalik.
b. Dilarang keras melakukan hubungan pendek langsung antara modul fotovoltaik dan baterai.
c. Dilarang keras menggunakan motor listrik untuk menggerakkan generator, motor DC, catu daya sakelar, dan mode lain untuk mensimulasikan generator tenaga angin guna melakukan deteksi efek pengisian daya. Jika hal ini menyebabkan kerusakan pada pengontrol, produsen tidak bertanggung jawab.
d. Sebelum menghubungkan ke baterai, harap ukur tegangan baterai menggunakan multimeter, untuk memastikan tegangan melebihi 80% dari tegangan pengenal. Jika tegangan di bawah 80% dari tegangan pengenal, dapat merusak pengontrol.
e. Jika sistem 12 V, tegangan baterai tidak boleh lebih rendah dari 9 V.
f. Jika sistem 24 V, tegangan baterai tidak boleh lebih rendah dari 18 V.
g. Tegangan sirkuit terbuka modul fotovoltaik tidak lebih tinggi dari dua kali lipat tegangan baterai yang telah ditetapkan.
h. Tegangan kerja modul fotovoltaik tidak boleh lebih rendah dari 1,5 kali tegangan baterai.
(2) Instruksi tombol panel pengontrol
Panel pengontrol seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
A. Lampu indikator pengisian daya baterai: menunjukkan kondisi pengisian daya.
B. Lampu indikator tegangan baterai: menunjukkan kondisi tegangan baterai dan kerusakan sistem
C. Lampu indikator keluaran catu daya: menunjukkan kondisi catu daya keluaran
Gambar panel pengontrol

Penjelasan kondisi lampu indikator
Implikasi Kondisi Lampu Indikator
Lampu LED
Hijau Matikan Tidak Terisi
Berkedip Mengisi
Lampu LED
Merah Biasanya tidak ada tegangan baterai kurang
Berkedip Tegangan baterai berlebih
Matikan Tegangan baterai normal
Lampu LED
Hijau Biasanya menyala Memiliki output catu daya DC
Berkedip Tidak memiliki output catu daya DC
Matikan Beban korsleting atau kelebihan daya
(1) Koneksi Pengontrol
Langkah 1: Hubungkan ke Baterai
Peringatan:
A. Jika terminal elektroda positif dan negatif baterai serta kabel yang terhubung ke elektroda positif dan negatif menyebabkan korsleting, dapat menyebabkan kebakaran atau ledakan. Mesin harus dioperasikan dengan hati-hati.
B. Jika tegangan baterai lebih rendah dari 9V, operator sangat melarang untuk memasukkannya ke pengontrol. Tegangan yang tidak mencukupi dan baterai berkualitas rendah akan merusak pengontrol. Jika menyebabkan kerusakan produk karena alasan di atas, produsen tidak bertanggung jawab atas jaminan kualitas dan tanggung jawab bersama! Peringatan:
A. Sebelum menghubungkan baterai, harap ukur tegangan baterai menggunakan multimeter.
B. Untuk sistem 24V, pastikan tegangan baterai tidak lebih rendah dari 18V.
C. Untuk sistem 12V, pastikan tegangan baterai tidak lebih rendah dari 9V.
Pengendali dapat secara otomatis membedakan sistem 12V atau 24V berdasarkan tegangan baterai.
Harap diperhatikan:
Jika tegangan baterai antara 16V dan 17V, tegangan tersebut merupakan zona mati yang dapat dibedakan oleh pengendali, pengendali tidak akan berfungsi dengan baik. Mohon diperhatikan.
Pastikan semua koneksi sudah benar, lalu hubungkan ke sakelar pengaman. Jangan hubungkan ke sakelar pengaman sebelum menghubungkan kabel.
Langkah 2: Hubungkan ke beban.
Terminal beban pengendali dapat dihubungkan ke peralatan listrik DC dengan tegangan kerja terukur yang sama dengan tegangan kerja terukur baterai. Pengendali akan memberi daya pada beban menggunakan tegangan baterai.
Hubungkan elektroda positif dan negatif beban ke terminal sambungan beban. Terminal beban mungkin memiliki tegangan. Jadi, saat menghubungkan kabel, harap berhati-hati untuk menghindari korsleting. Kami menyarankan untuk menghubungkan perangkat pengaman pada kabel elektroda positif atau kabel elektroda negatif. Selama pemasangan, jangan hubungkan ke perangkat pengaman. Setelah pemasangan, pastikan semua kabel sudah benar, lalu hubungkan ke perangkat pengaman. Jika beban dihubungkan melalui panel listrik, setiap rangkaian beban harus dihubungkan ke perangkat pengaman tersendiri. Arus beban tidak boleh lebih tinggi dari arus pengenal 10A pengontrol. Beban dapat berupa lampu jalan LED DC, peralatan pemantauan, dll.
Langkah 3: Hubungkan modul fotovoltaik
Peringatan:
A. Modul fotovoltaik dapat menghasilkan tegangan yang sangat tinggi. Saat memasang kabel, harap berhati-hati dan lindungi dari listrik.
B. Pengontrol dapat menggunakan modul surya off-grid 12 V dan 24 V, juga dapat menggunakan modul koneksi jaringan dengan sirkuit terbuka yang tidak lebih tinggi dari tegangan input maksimum. Tegangan modul surya sistem tidak boleh lebih rendah dari tegangan sistem.
Langkah 4: Hubungkan generator tenaga angin
A. Pilih dan gunakan generator tenaga angin dengan tegangan pengenal (di bawah kecepatan angin pengenal) yang sama dengan tegangan yang ditetapkan baterai.
B. Jika Anda memilih kipas angin DC, dua kabel elektroda +/- dapat digunakan untuk dua terminal dari tiga terminal tersebut. Namun, kipas angin ini memiliki penyearah internal yang murah dan kasar, sehingga stabilitasnya buruk, tingkat kerusakannya tinggi, dll., jadi kami tidak menyarankan Anda menggunakan kipas angin jenis ini. Produk kami memiliki modul penyearah internal berkualitas tinggi.
Langkah 5: Periksa koneksi
Periksa kembali semua koneksi, pastikan semua elektroda positif dan negatif di setiap terminal sudah benar.
Langkah 6: Konfirmasi daya
A. Pertama, nyalakan sakelar baterai, nyalakan pengontrol.
B. Nyalakan sakelar modul fotovoltaik, mulai pengisian daya
C. Nyalakan sakelar generator tenaga angin, mulai pengisian daya.
D. Nyalakan sakelar beban (lampu atau peralatan pemantauan), beban akan mulai bekerja.
E. Sakelar catu daya (jika peralatan tidak memiliki sakelar catu daya, abaikan)
5. Kotak gantung inverter: menggunakan inverter frekuensi identifikasi cerdas tegangan 12V/24V, tegangan keluaran AC220V, daya kontinu 600W, daya puncak 1000W, efisiensi transfer lebih dari 90%, alarm otomatis tegangan rendah, kotak gantung inverter seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Pada gambar, 1 adalah sakelar kontrol, 2 adalah lampu indikator kondisi (indikator 12V, indikator 24V, indikator catu daya), 3 adalah terminal input DC (12V atau 24V), dan 4 adalah terminal output AC 220V.
Kotak gantung inverter
6. Kotak gantung instrumen, dapat menampilkan tegangan pembangkit, arus pembangkit, tegangan pengisian, arus pengisian, tegangan inversi, dan arus inversi secara real-time. Kotak gantung instrumen
7. Kotak gantung beban terminal: termasuk bola lampu pijar, lampu hemat energi, dan kipas aliran aksial, dapat melakukan berbagai jenis eksperimen beban untuk arus bolak-balik 220V yang diubah oleh inverter.
3.2 Panel kontrol daya
(1) Indikator tegangan dan arus keluaran
(3) Dilengkapi dengan indikator daya dan terminal keluaran daya pengaman.
(4) Bagian dalam dilengkapi sumber daya AC, dengan fungsi proteksi hubung singkat. Siswa dapat mengamati struktur kotak daya bagian dalam melalui jendela transparan.
3.4 Komponen Peralatan
(1) Kotak gantung pengontrol 1 buah
(2) Kotak gantung inverter 1 buah
(3) Kotak gantung meteran 2 buah
(4) Kotak gantung beban terminal 2 buah
(5) Kabel sambungan listrik pengaman 4mm 40 buah
4 Daftar Percobaan
(1) Uji fitur baterai: 1) Parameter teknis kelistrikan 2) Baterai dihubungkan secara seri dan paralel
(2) Percobaan pengontrol pengisian daya: 1) Percobaan proteksi terbalik 2) Proteksi pengontrol terhadap pengisian daya berlebih baterai 3) Percobaan proteksi pengontrol terhadap pengosongan daya berlebih baterai 4) Percobaan anti
pengisian daya
(3) Simulasi percobaan sistem pembangkit listrik tenaga angin
(4) Percobaan kontrol pengisian daya energi angin
(5) Percobaan uji daya kerja generator
(6) Percobaan uji tegangan rangkaian terbuka baterai fotovoltaik
(7) Percobaan uji arus hubung singkat baterai fotovoltaik
(8) Percobaan uji daya kerja baterai fotovoltaik
(9) Untuk menguji berbagai percobaan uji maksimum baterai fotovoltaik pada pencahayaan yang berbeda
(10) Eksperimen fitur keluaran baterai fotovoltaik
(11) Eksperimen prinsip kontrol pengisian daya baterai fotovoltaik
(12) Eksperimen anti-pengisian daya baterai fotovoltaik
(13) Eksperimen baterai fotovoltaik terhubung seri dan paralel
(14) Eksperimen prinsip dasar inverter
(15) Eksperimen uji bentuk gelombang keluaran inverter sederhana
(16) Eksperimen baterai fotovoltaik terhubung seri dan paralel
(17) Eksperimen prinsip dasar inverter
(18) Eksperimen uji bentuk gelombang keluaran inverter sederhana
(19) Eksperimen beban AC penggerak daya inverter
(20) Eksperimen komplementer generator angin dan surya