中人教仪厂
一、系统组成
本平台包括光伏单元、水循环控制系统、实训系统等三个部分。光伏热泵系统，是一种综合利用光能的创新系统。采用网孔面板结构，模块化功能设计，其具备同时产生电能和热能的能力，电能输出至实训控制系统，热能输出至储热水箱，热能输出的过程中，循环介质密封在循环管路中，通过水箱内的换热器与水进行换热，不污染水。系统工作过程中，触摸屏可实时读取运行参数和进行相关操作控制。
热泵循环系统的加入降低了光伏组件温度，也大大提高了光能的利用率。
二、系统参数
1）光伏组件：峰值功率(Pmax)：100 W；峰值电压(Vmp)：18.17V；开路电压(Voc)：21.6 V；峰值电流(Imp)：5.51 A；短路电流(Isc)：6.06 A，冷面：采用水循环散热，启停可控。
2）保温水箱：容积30L有盘管(水箱容量可根据系统匹配，为保证实验效果，建议选取小容量水箱)；内胆材质食品级不锈钢；2路循环进出水口，温度检测口和排气口。
3）模拟光源：500W 卤钨灯，由紫光蜗杆减速机摆动，模拟太阳升起至日落运动，运动角度110±5°
4）模拟光源拖动电机：电源AC220V±10%、50HZ；额定输出功率90W、额定转速1350rpm
5）跟踪传感器：采用四象限高精度光敏传感器，6 路模拟量输出，输出电压0-5V；跟踪传感器探头采用无色透明外壳，方便学生观察学习。
6）能跟踪系统：采用双轴二维跟踪方式，水平270±5°，俯仰75±5°，精度±0.5°；DC24V 直流同步电机驱动，额定转速10rpm；
7）光照及温湿度传感器模块：光照度0-20K(LUX)、精度1%，温度-40-80℃、精度±0.5℃，湿度0-99.9%RH、精度±3%RH，隔离RS485 信号输出
8）系统辅助电源：明纬DC24V/3A×2；明纬DC5V/2A×2
9）跟踪控制单元：手动/自动模拟光源运动与光伏跟踪采用西门子S7-200-CPU226 主控模块；跟踪传感器模拟量输入采用2 块西门子S7-200-EM231 模拟量扩展模块
10）仪表显示单元：2 个直流电压表DC0-50V；2 个直流电流表DC0-5A；1 个交流电压表AC0-300V；1 个交流电流表AC0-2A；隔离RS485 信号输出
11）蓄电池组：铅酸电池12V/12AH ×2（块）
BMS电池管理系统：56串电池；温度采集点数：10个温度()；电压测量精度：5mV；温度测量精度：1℃；电流测量精度：0.2%；SOC测量精度：5%；均衡电流：50mA；4路负控输出：驱动电流1A，自带绝缘检测功能；电源供电电压：9~32V；电源供电电流：<200mA@12V, <120mA@24V, <80mA@32V；采样回路消耗电流：模块工作时：20μA ,平均1μA；模块关闭时：小于10 nA；
12）控制器：DC12V/24V自动切换、额定电流DC10A、PWM(脉冲宽度调制)方式充电；具有光控/时控输出模式控制功能；微控制器采用ARM 内核32 位高性能大容量STM32F103ZET6 芯片；软件基于C 语言嵌入式实时操作系统（RTOS）开发，电路模块化开放设计，方便进行充电波形与电路电气测试；具有充放电指示、电池状态指示、温度补偿等功能；具有蓄电池反接、夜间防反冲、防雷、光伏限流、过充、过放、负载过载、短路等保护功能；具有RS485 隔离通讯和RS232 通讯功能。
13）离网逆变器：输入电压DC12V；输出AC220V±10%、50HZ、300VA、纯正弦波；输入输出采用高频变压器隔离；微控制器采用ARM 内核32 位高性能大容量STM32F103ZET6 芯片；软件基于C 语言嵌入式实时操作系统（RTOS）开发，电路模块化开放设计，方便进行升压驱动波形、SPWM 逆变驱动波形、逆变输出电压电流波形与相关电路电气测试；具有过欠压关断、过载等保护功能。具有RS485 隔离通讯和RS232 通讯功能。
14）直流阻性负载：3W 高亮度LED 灯；直流感性负载：2.8W 直流风扇；交流阻性负载：15W 交流警示灯； 功率电阻模块：0-2000 欧连续可调,功率120W,带刻度盘，数量2 个；
15）组态触摸屏：采用昆仑通态7〞嵌入式一体化触摸屏；实时监测系统发电、用电与环境参数，及热量等信息；具有历史曲线显示。
16）建筑大楼与智能楼宇电气安装虚拟仿真软件
基于unity3d设计，用户自行根据电脑配置选择不同的交互界面大小，可选六级画质等级。软件内模型可进行360°旋转、放大、缩小、平移。软件使用过程有小助手提示，内容如下：
A、湿式报警系统
1、系统概述：湿式报警系统概述
2、设备认知：设有视角、设备详情（显示该设备的介绍或参数）、练习（内置6道选择题，选择正确与错误均有提示）、原理图（可从原理图中进入到设备中）。设备有：喷头、水流指示器、信号蝶阀、排气阀、火灾报警控制、高管压力表、高位水箱、威亚控制柜、稳压罐、流量开关、末端试水装置、排水设施、水泵接合器、水力警铃、延时器、湿式报警器、蝶阀、止回阀、消防泵、安全稳压阀、消防水池。
3、原理展示：展示湿式报警系统的工作原理，三维动画演示，三维模型半透明化，可以见内部水流。配备练习模块（内置4道选择题，选择正确与错误均有提示）
4、设计布置：设有选择题、计算题，每题均有计分，提交后显示正确答案与得分
B、气体灭火系统
1、系统概述：气体灭火系统概述
2、设备认知：设有视角、设备详情（显示该设备的介绍或参数）、练习（内置8道选择题，选择正确与错误均有提示）、原理图（可从原理图中进入到设备中）。设备有：喷头、HFC-227储瓶、瓶头阀、七氟丙烷单向阀、高压软管、气体单向阀、安全阀、称重报警仪、电磁启动器、选择阀、烟感报警器、火灾报警控制器。
3、原理展示：展示气体灭火系统的工作原理，三维动画演示，三维模型半透明化，可以见内部气体。配备练习模块（内置3道选择题，选择正确与错误均有提示）
4、设计布置：设有6道选择题，每题均有计分，提交后显示正确答案与得分
C、逃生演练：采用趣味游戏的形式进行教学，在限定的时间内逃出着火房间，选择失误将直接进入分数界面。
三、可完成实验内容
1）学习光伏热泵系统的组成
2）连接热泵循环系统管路实训
3）组建光伏离网发电系统实训
4）组建操作跟踪系统实训
5）介质加热效率，测量计算
6）光伏组件参数（I-V曲线、功率、填充因子等）的探究测量；
7）光伏系统、光热系统、光伏热泵系统效能分析；
8）探究循环散热系统在光电热系统中的意义
9）探究环境因素对光离网发电及集热系统的影响
10）蓄电池组逆变带交流负载实训以及直接负载实训
11）仪表、plc 与上位机通讯实训
12）热水循环控制实训
