ZM2121 풍력 및 태양광 발전 교육 장비 교육 장비 직업 교육 장비 재생 에너지 교육 장비

I. 장비 개요
1. 소개
1.1 개요
본 교육 시스템은 풍력 및 태양광 발전 시연 과정을 시뮬레이션하여 학생들이 풍력 및 태양광 발전에 대해 학습할 수 있도록 합니다. 풍력 발전기는 팬으로 구동되고, 태양광 패널은 고출력 금속 할로겐화물로 구동됩니다. 본 교육 장비는 학생들의 실습 능력을 향상시켜 주며, 공과대학, 교육기관, 전문학교 등에 적합합니다.
1.2 특징
(1) 본 교육 장비는 알루미늄 기둥 구조로 제작되었으며, 내부에 통합 계측기가 내장되어 있습니다. 하단에는 범용 바퀴가 있어 이동이 간편합니다.
(2) 다양한 실험 회로 및 구성 요소를 사용할 수 있으며, 학생들은 이를 다양한 회로에 연결하여 다양한 실험 및 교육 내용을 수행할 수 있습니다.
(3) 안전 보호 시스템을 갖춘 교육용 작업대
2. 성능 매개변수
(1) 풍력 발전 세트: 풍력 발전은 팬 유닛과 송풍기 유닛으로 구성되며, 알루미늄 프로파일 구조를 채택하고 있습니다. 장비 하단에는 범용 바퀴가 장착되어 있으며, 팬 유닛의 크기는 800mm*800mm*1500mm(길이×너비×높이), 송풍기 유닛의 크기는 800mm*800mm*1500mm(길이×너비×높이)입니다.
(2) 태양광 발전 장치: 전체 알루미늄 구조, 조절식 태양광 패널, 크기는 800mm*800mm*1200mm(길이×너비×높이)입니다.
(3) 파워 박스 유닛: 알루미늄 프로파일 구조, 알루미늄 걸이 박스, 크기는 1080mm
×300mm×740mm(길이×너비×높이)입니다.
(4) 단일 태양열 에너지 셀 플레이트:
정격 최대 작동 전력: 20Wp
단락 전류: 1.9A
최대 작동 전류: 1.7A
개방 회로 전압: 18.5V
(5) 팬 기술 사양:
팬 유형: 수평 방향
시작 속도: 2.5m/초
정격 팬 속도: 10m/초
최대 풍속: 40m/초
정격 작동 전력: 200-500W
풍향 조정: 자동 조정
(6) 배터리 기술 사양:
전압: 12V
용량: 12Ah
배터리 손실 전력: 10V±1V
표준: GB/T 9535
상대 습도: 35~85%RH(비응축)
(7) 작동 조건:
온도 -10~+40℃
온도 ≤80℃
환경 공기: 부식성 공기 없음, 연료 공기 없음, 전도성 분진 다량 없음
(8) 전력:
소비 전력: ≤5000W,
작동 전력: AC220±5%, DC12V/24V
작동 모드: 연속
전원 공급: 직렬 또는 병렬 연결
작동 모드: 연속
3. 시스템 소개
이 시스템은 풍력 발전 시스템, 태양광 발전 시스템, 제어 시스템, 인버터 시스템의 네 부분으로 구성됩니다. 풍력 발전 시스템은 송풍기, 발전기, 배터리로 구성됩니다. 태양광 발전 시스템은 태양광 패널과 배터리로 구성됩니다. 제어 시스템은 풍력 및 태양광 발전 컨트롤러로 구성됩니다. 인버터 시스템은 주파수 인버터와 부하 장치로 구성됩니다.
모의 풍력 발전기는 수평축 영구 자석 동기 발전기를 사용하고, 자연풍을 모의하기 위해 송풍기를 사용합니다. 송풍기는 세 가지 풍속을 선택할 수 있으며, 송풍기의 속도와 위치를 변경하여 풍향과 풍력의 변화를 모의하고, 해당 조건에서 발전 효과를 감지할 수 있습니다. 모의 풍력 발전기는 아래와 같습니다.
모의 풍력 발전기
위 그림과 같이 왼쪽 그림은 풍력 발전기입니다. 풍력 발전기 출력은 3상 AC 12V이며, 출력 단자는 장비 하단에 있는 연결 박스에 연결됩니다. 오른쪽 그림은 송풍기 장치로, 전원 공급은 단상 AC 220V, 50Hz입니다. 작동 시에는 프로파일 연결봉을 통해 두 부분의 받침대를 연결합니다. 아래 그림과 같습니다.
시뮬레이션 풍력 발전기 연결 방식
2. 시뮬레이션 태양광 발전 시스템: 이 시스템은 18V, 20W 태양광 패널 3개를 사용하며, 다양한 시스템 전압에 따라 직렬 및 병렬 연결을 지원합니다. 태양광 패널과의 상대적인 위치를 조정하여 태양광 위치를 시뮬레이션할 수 있으며, 다양한 태양광 조건을 시뮬레이션하여 시연할 수 있습니다. 시뮬레이션 태양광 발전기는 아래 그림과 같습니다.
태양광 패널의 출력은 장치 후면에 있는 연결 박스에 연결하고 안전 단자를 통해 출력합니다. 단일 블록 태양광 패널의 정격 출력 전압은 18V이며, 세 개의 패널을 개별적으로 작동하거나 병렬로 작동할 수 있습니다.
시뮬레이션 태양광 발전기
3. 배터리 세트: 12V/12AH 무정비 배터리 2개로 구성되어 있으며, 병렬 연결 시 12V200AH 시스템, 직렬 연결 시 24V/100AH ​​시스템으로 구성될 수 있습니다. 배터리 직렬 및 병렬 연결에 대한 이해를 높여줍니다. 배터리는 파워 박스 내부에 통합되어 있으며, 배터리 출력 단자는 파워 박스 패널에 연결됩니다. 그림에서 1번과 2번은 배터리 출력부이며, 빨간색과 검은색 단자를 통해 출력됩니다.
파워 박스 배터리
4. 컨트롤러 걸이 박스: 이 걸이 박스는 산업용 충전 컨트롤러를 채택하여 풍력 발전기 태양광 패널의 전력을 제어하여 배터리를 충전합니다. 패널 표시등은 컨트롤러의 작동 상태를 표시하고, 시스템 작동 매개변수를 확인할 수 있으며, 작업자는 직접 매개변수를 설정할 수 있습니다. 또한, 과충전 및 과전류 보호 기능을 갖추고 있습니다. 컨트롤러 걸이 박스는 아래 그림과 같습니다.
그림에서 단자 1과 2는 배터리 입력 단자입니다. 배터리는 직렬 및 병렬로 연결될 수 있으며, 입력 전압은 12V 또는 24V입니다.
단자 3과 6은 퓨즈입니다. 단자 4와 5는 컨트롤러 출력 단자입니다. (주의: 컨트롤러 출력 단자는 고출력 전기 기계에 연결할 수 없습니다.)
단자 7은 태양광 패널 입력 단자이고, 단자 8은 풍력 발전기 입력 단자입니다.
컨트롤러 걸이 상자
(1) 컨트롤러 작동 시 주의사항 및 주의 사항
a. 태양광 모듈과 배터리의 역연결을 엄격히 금지합니다.
b. 태양광 모듈과 배터리의 직접 단락을 엄격히 금지합니다.
c. 발전기 구동 전동기, DC 모터, 전원 공급 장치 스위치 및 기타 모드를 사용하여 풍력 발전기의 충전 효과 감지를 시뮬레이션하는 것을 엄격히 금지합니다. 이로 인해 컨트롤러가 손상될 경우 제조업체는 책임을 지지 않습니다.
d. 배터리에 연결하기 전에 멀티미터를 사용하여 배터리 전압을 측정하여 전압이 정격 전압의 80%를 초과하는지 확인하십시오. 전압이 정격 전압의 80% 미만이면 컨트롤러가 손상될 수 있습니다.
e. 12V 시스템인 경우, 배터리 전압은 9V 이상이어야 합니다.
f. 24V 시스템인 경우, 배터리 전압은 18V 이상이어야 합니다.
g. 태양광 모듈의 개방 회로 전압은 배터리 설정 전압의 두 배보다 높지 않아야 합니다.
h. 태양광 모듈의 작동 전압은 배터리 전압의 1.5배보다 낮지 않아야 합니다.
(2) 컨트롤러 패널 버튼 설명
컨트롤러 패널은 아래와 같습니다.
A. 배터리 충전 표시등: 충전 상태를 나타냅니다.
B. 배터리 전압 표시등: 배터리 전압 상태 및 시스템 오류를 나타냅니다.
C. 전원 공급 장치 출력 표시등: 출력 전원 공급 상태를 나타냅니다.
컨트롤러 패널 그림 

표시등 상태 설명
표시등 상태 의미
LED 표시등
녹색 꺼짐 충전되지 않음
깜박임 충전 중
LED 표시등
빨간색 정상 켜짐 배터리 저전압
깜박임 배터리 과전압
꺼짐 배터리 전압 정상
LED 표시등
녹색 정상 켜짐 DC 전원 출력 있음
깜박임 DC 전원 출력 없음
꺼짐 부하 단락 또는 전력 과부하
(1) 컨트롤러 연결
1단계: 배터리 연결
경고:
A. 배터리 양극 및 음극 단자와 양극 및 음극에 연결된 리드가 단락되면 화재 또는 폭발의 위험이 있습니다. 기기를 주의해서 작동해야 합니다.
B. 배터리 전압이 9V 미만인 경우, 컨트롤러에 배터리를 삽입하는 것은 엄격히 금지됩니다. 이러한 심각한 저전압 또는 저품질 배터리는 컨트롤러를 손상시킬 수 있습니다. 이러한 이유로 제품이 손상될 경우, 제조업체는 품질 보증 및 연대 책임을 지지 않습니다.
경고:
A. 배터리를 연결하기 전에 멀티미터를 사용하여 배터리 전압을 측정하십시오.
B. 24V 시스템의 경우, 배터리 전압이 18V 이상인지 확인하십시오.
C. 12V 시스템의 경우, 배터리 전압이 9V 이상인지 확인하십시오.
컨트롤러는 배터리 전압에 따라 12V 또는 24V 시스템을 자동으로 구분합니다.
주의:
배터리 전압이 16V와 17V 사이인 경우, 컨트롤러가 데드존을 구분하여 컨트롤러가 제대로 작동하지 않을 수 있으므로 주의하십시오.
모든 연결이 올바른지 확인한 후 안전 스위치를 연결하십시오. 배선 전에 안전 스위치를 연결하지 마십시오.
2단계: 부하 연결
컨트롤러 부하 단자는 배터리 정격 작동 전압과 동일한 정격 작동 전압을 가진 DC 전원 장비에 연결할 수 있습니다. 컨트롤러는 배터리 전압을 사용하여 부하에 전원을 공급합니다.
부하의 양극과 음극을 부하 연결 단자에 연결합니다. 부하 단자에는 전압이 있을 수 있으므로 배선 시 단락을 방지하도록 주의하십시오. 양극 리드 또는 음극 리드에 안전 장치를 연결하는 것이 좋습니다. 설치 중에는 안전 장치에 연결하지 마십시오. 설치 후 모든 배선이 올바른지 확인한 후 안전 장치에 연결하십시오. 부하가 배전반을 통해 연결되는 경우, 각 부하 회로는 개별적으로 안전 장치를 연결해야 하며, 모든 부하 전류는 컨트롤러의 정격 전류 10A를 초과해서는 안 됩니다. 부하는 DC LED 가로등, 모니터링 장비 등이 될 수 있습니다.
3단계: 태양광 모듈 연결
경고:
A. 태양광 모듈은 매우 높은 전압을 생성할 수 있으므로 배선 시 감전 방지를 위해 주의하십시오.
B. 컨트롤러는 12V 및 24V 독립형 태양광 모듈을 사용할 수 있으며, 최대 입력 전압을 초과하지 않는 개방 회로의 계통 연결 모듈도 사용할 수 있습니다. 시스템 태양광 모듈 전압은 시스템 전압보다 낮아서는 안 됩니다.
4단계: 풍력 발전기 연결
A. 정격 전압(정격 풍속 미만)이 배터리 설정 전압과 동일한 풍력 발전기를 선택하여 사용하십시오.
B. DC 송풍기를 선택하는 경우, +/- 전극의 두 케이블은 세 개의 단자 중 임의의 두 단자에 연결할 수 있습니다. 하지만 이 환풍기는 저렴하고 거친 내장 정류기를 사용하고 있어 안정성이 낮고 고장률이 높으므로 이러한 유형의 환풍기를 사용하지 않는 것이 좋습니다. 본 제품에는 고품질 정류기 모듈이 내장되어 있습니다.
5단계: 연결 상태 확인
모든 연결을 다시 확인하고 각 단자의 양극과 음극이 모두 올바른지 확인하십시오.
6단계: 전원 켜기 확인
A. 먼저 배터리 스위치를 켜고 컨트롤러에 전원을 켭니다.
B. 태양광 모듈 스위치를 켜고 충전을 시작합니다.
C. 풍력 발전기 스위치를 켜고 충전을 시작합니다.
D. 부하(조명 또는 모니터링 장비) 스위치를 켜면 부하가 작동하기 시작합니다.
E. 전원 공급 스위치 시작 (장비에 전원 공급 스위치가 없는 경우 무시하세요.)
5. 인버터 걸이 박스: 12V/24V 전압 지능형 주파수 인버터를 채택하여 출력 전압 AC220V, 연속 전력 600W, 최대 전력 1000W, 전달 효율 90% 이상, 저전압 자동 경보 기능을 갖춘 인버터 걸이 박스입니다.
그림에서 1은 제어 스위치, 2는 상태 표시등(12V 표시등, 24V 표시등, 전원 공급 표시등), 3은 DC 입력 단자(12V 또는 24V), 4는 AC 220V 출력 단자입니다.
인버터 걸이 박스
6. 계기 걸이 박스로, 발전 전압, 발전 전류, 충전 전압, 충전 전류, 역전압, 역전류를 실시간으로 표시합니다.
계측기 걸이함
7. 단자 부하 걸이함: 백열전구, 에너지 절약 램프, 축류 팬 등이 포함되어 있으며, 인버터로 변환된 220V 교류 전류에 대한 다양한 부하 실험을 수행할 수 있습니다.
3.2 전원 제어 패널
(1) 전압, 전류 출력 표시등
(3) 전원 표시등 및 안전 전원 출력 단자 장착
(4) 내부에는 AC 전원이 공급되며, 단락 보호 기능이 있습니다. 학생들은 투명 창을 통해 전원함 내부 구조를 관찰할 수 있습니다.
3.4 구성품 장착
(1) 컨트롤러 걸이 박스 1개
(2) 인버터 걸이 박스 1개
(3) 계량기 걸이 박스 2개
(4) 단자 부하 걸이 박스 2개
(5) 4mm 안전 전기 연결 케이블 40개
4 실험 목록
(1) 배터리 기능 시험: 1) 전기 기술 파라미터 2) 배터리 직렬 및 병렬 연결
(2) 충전 컨트롤러 실험: 1) 역보호 연결 실험 2) 배터리 과충전 시 컨트롤러 보호 3) 배터리 과방전 시 컨트롤러 보호 실험 4) 충전 방지 실험
(3) 풍력 발전 시스템 시뮬레이션 실험
(4) 풍력 에너지 충전 제어 실험
(5) 발전기 작동 전력 시험 실험
(6) 태양광 배터리 개방 회로 전압 시험 실험
(7) 태양광 배터리 단락 회로 전류 시험 실험
(8) 태양광 배터리 작동 전력 시험 실험
(9) 다양한 조건에서 태양광 배터리를 시험하기 위한 다양한 최대 시험 실험 조명
(10) 태양광 전지 출력 특성 실험
(11) 태양광 전지 충전 제어 원리 실험
(12) 태양광 전지 반충전 실험
(13) 태양광 전지 직병렬 연결 실험
(14) 인버터 기본 원리 실험
(15) 간단한 인버터 출력 파형 시험 실험
(16) 태양광 전지 직병렬 연결 실험
(17) 인버터 기본 원리 실험
(18) 간단한 인버터 출력 파형 시험 실험
(19) 인버터 전력 구동 교류 부하 실험
(20) 풍력 및 태양광 발전기 상호 보완 실험