SBT-JXA-2B太陽能光熱、光伏一體化教學實驗平臺
太陽能光伏光熱一體化組件主要由光伏與光熱兩個部分組成。光伏部分采用技術成熟的太陽能光伏面板，通過控制系統為建筑提供所需電能，主要包括光伏電池、并網逆變器和控制器等構件。光熱部分主要為集熱器，將太陽能轉換為熱能，同時使用熱循環機制，冷卻太陽電池，提高光電轉換效率，更高效地利用太陽熱能。
一、系統特點
1.新穎性：以前沿技術為導向，與實驗相結合。
2.開放性：開放式設計，用戶可以利用裝置資源進行二次設計。
3.實用性：采用準實物設計。
二、實驗臺的組成
1.太陽能系統：太陽能真空管式集熱器、蓄熱水箱
2.太陽能系統：太陽能平板式集熱器、蓄熱水箱
3.光伏系統：平板式集熱器帶光伏發電單元、并網模塊
4.實驗控制系統操作臺
5.熱水系統：水龍頭
6.太陽能集熱性能測試系統
7.配套管件
三、實驗臺系統圖
1.太陽能光熱系統
2.太陽能光熱＋生活熱水
四、實驗臺的主要功能
1.掌握太陽能系統的基本原理，使學生理解各個部件的用途。
2.太陽能熱水系統、太陽能＋熱水系統、光熱+光伏系統。
3.分析當地全年不同的室外條件下，利用太陽能制備生活熱水、太陽能供暖和太陽能光伏發電的可行性和經濟性，掌握其基本規律，為進一步地深入研究、應用積累實驗數據。
4.對在相同的熱負荷條件下，調整太陽能集熱器面積、蓄熱水箱容積，找出最佳的太陽能地板輻射采暖太陽能集熱器面積、蓄熱水箱容積的配比。
5.根據進出口溫度不同，分析全年熱泵系統的COP，確定太陽能＋水源熱泵空調冷熱源系統比例。
五、太陽能集熱器性能測試系統
該測試儀是滿足國標GB/T20095-2006要求的一款熱水檢測儀系統，產品還可以長期工作于熱水工程中，對整個系統進行在線監測，隨時對系統內的熱性能進行診斷和報警，并提供運行數據。
5.1、產品測試范圍
5.1.1 家用太陽能管式熱水器
5.1.2 家用太陽能平板式熱水器
5.1.3 太陽能熱水工程
5.1.4 太陽能光伏發電工程
5.2、產品運行環境
5.2.1 環境溫度 -40℃～60℃
5.2.2 相對濕度 ≤90%
5.2.3 適用電源 220V（±10%），50Hz(±2%),或無電源地區
5.3、技術指標及特點
太陽輻射 | A.通道數:2通道（總輻射）B.測量范圍:0～2000W/m2 C.測量精度:小于5% D.顯示分辨率:1 W/m2 E.顯示內容:瞬時值，小時累計量，日累計量等 |
水箱溫度 | A.通道數:3路 B.測量范圍:-20～150℃C.測量精度:±0.2℃ D.顯示分辨率：0.1℃,不銹鋼封裝,￠4*40mm,全密封,防腐,放水 |
環境溫度 | A.通道數:1路 B.測量范圍:-40～70℃C.測量精度:±0.2℃ D.顯示分辨率：0.1℃,不銹鋼封裝,￠4*40mm,全密封,防腐,放水，帶防輻射罩 |
進出水流量 | A.通道數:2路 B.測量范圍:0.2～1.2(立方米/小時) C.耐水溫：0---120度 D.測量精度: ＜0.5% |
環境風速 | A.通道數:1路B.測量范圍:0～70米/秒 C.測量精度:±0.3米/秒 |
光伏發電 | 同等條件下適時的光伏并網發電參數：電壓、電流、功率、KWh |
5.3.1 標準RS232接口與管理微機有線連接（增加驅動器通訊距離達200米），實時傳送采集數據，并可下載數據存入微機。
5.3.2 太陽熱水集熱性能測試系統管理軟件一套。此軟件支持（GB18708， GB/T19141，GB/T20095-2006太陽熱水系統性能評定規范 ）等國標要求，自動打印檢測報告，在windows2000以上環境即可運行，實時顯示各路數據，檢測數據自動存儲（存儲時間可以設定），自動繪制太陽能熱水系統的熱量與太陽輻照量的曲線圖，與打印機相連自動打印，數據存儲格式為EXCEL標準格式,可供其它軟件調用。
5.3.3 太陽熱水集熱性能測試系統采用高性能微處理器為主控CPU，大容量數據存儲器，可連續存儲數據，數據采樣率高于0.5秒/通道，工業控制標準設計，便攜式防震結構，大屏幕液晶顯示屏，輕觸薄膜按鍵，操作簡單。
5.3.4 數據存儲容量：4000條數據。
5.3.5 數據存儲內容：時間（真太陽時間），太陽輻射（順時功率，日累計量），溫度（環境溫度，水溫，集熱器溫度），風速，流量等信息。
5.3.6 顯示內容：時間（真太陽時間），太陽輻射（順時功率，日累計量），溫度（環境溫度，水溫，集熱器溫度），風速，流量等信息。
5.3.7 系統結構：便攜式結構，所有檢測儀表放入二臺箱內，便于檢測人員現場測試。
5.3.8 多媒體教學軟件概述
1、通過該軟件可以系統性學習太陽能光伏硅材料、電池片、光伏組件、光伏組件附屬材料、光伏應用產品等全部系列光伏知識內容。
2、配備文字與動畫展示并介紹從原材料至成品包括中間環節加工工藝等與使用方法。
3、多媒體系統自帶語音講解，圖、文、聲并茂展示講解、與系統所述文字同步播放，幫助教師對光伏發電課程教案的快速編寫，提高學生對新能源專業知識快速掌握和快速學習。
4、多媒體軟件組成
(1)太陽能光伏硅材料講解與展示系統
主要功能
1、可以展示各種太陽能光伏電池使用的硅材料實物；
2、配備文字與動畫展示各種材料的生產工藝與使用方法
3、目錄（約11課時）
2 光伏硅產品基本情況介紹
2 硅單質性質：包括硅的物理性質、化學性質、硅的分類與應用
2 硅化合物性質：包括二氧化硅、一氧化硅、硅的鹵化物、三氯氫硅、硅烷等
2 硅的生長原理及定型
2 硅的提純方法：包括化學提純與物理提純方法
2 多晶硅的制備及其缺陷和雜質：包括冶金硅級制備、高純多晶硅制備、鑄造多晶硅制備
2 單晶硅的制備及其缺陷和雜質：包括單晶硅生長、單晶硅的雜質與缺陷
2 單晶硅與多晶硅加工方法
2 硅薄膜材料：包括非晶硅薄膜材料、多晶硅薄膜材料
2 硅材料的測試與分析方法：包括導電型號測量、電阻率測量、少子壽命測量、霍爾系數的測定、遷移率的測量、化學性能分析、晶體結構分析等
2 硅材料測試與分析依據標準（GB標準、UL標準、IEC標準、SEMI標準）
(2)太陽能光伏電池片講解與展示系統
主要功能
1、可以展示各種太陽能光伏電池片；
2、配備文字與動畫展示各種電池片的生產工藝與使用方法
3、目錄（約9課時）
2 太陽能電池片基本情況介紹
2 太陽能電池片基本結構分析
2 太陽能電池片分類
2 晶體硅太陽能電池片生產工藝：包括生產方法與生產設備介紹
2 晶體硅太陽能電池片生產主要原材料
2 太陽能電池片測試技術與方法：包括測試方法與測試設備介紹
2 太陽能電池片測試依據標準
(3)太陽能光伏組件講解與展示系統
1、可以展示各種太陽能光伏光伏組件；
2、配備文字與動畫展示各種光伏組件的生產工藝與使用方法
3、目錄（約10課時）
2 太陽能電池組件基本介紹
2 太陽能電池組件的分類及各種組件的優缺點
2 太陽能電池組件的生產工藝介紹及相關設備
2 太陽電池組件的評定標準
2 太陽能電池組件的測試方法與測試設備
2 太陽能電池組件的發展方向
(4)太陽能光伏組件附屬材料講解與展示系統
主要功能
1、可以展示各種太陽能光伏光伏組件附屬材料；
2、配備文字與動畫展示各種光伏組件附屬材料的生產工藝與使用方法
3、目錄（約7課時）
2 太陽能組件附屬設施情況介紹
2 太陽能組件對鋼化玻璃的具體要求
2 太陽能組件對支架鋁型材的具體要求
2 太陽能組件對EVA封膠的具體要求
2 太陽能組件對TPT背板的具體要求
2 太陽能組件附屬設施檢測方法
2 太陽能組件附屬設施測試標準
* 二、展示與講解內容目錄（圖、文、聲并茂）：
2.1 太陽能光伏應用產品講解與展示系統（約5課時）
2.1.1 太陽能發電系統：
2.1.2 家用太陽能發電機直流系統多媒體電視機
2.1.3 太陽能便攜電源：
2.1.4 太陽能殺蟲燈
2.1.5 太陽能警示燈
2.1.6 太陽能野營燈
2.2 太陽能光伏發電基本原理
2.3 太陽能光伏發電系統組成部分介紹
2.4 太陽能光伏發電系統設計方法
2.5 太陽能光伏電站施工建設方法
2.5.1、項目前期考察
2.5.2、項目建設前期資料及批復文件
第一階段：可研階段
第二階段：獲得省級/市級相關部門的批復文件
第三階段：獲得開工許可
2.5.3、項目施工圖設計
2.5.4、項目實施建設
2.5.5、帶電前的必備條件
2.6太陽能光伏并網電站介紹
2.6.1、光伏并網電站簡要描述
2.6.2、光伏并網電站設備組成
2.6.2、光伏并網電站設備功能
2.7 家用型太陽能電站建設方案
2.7.1、項目概述
2.7.2、方案設計 （附詳細方案設計）
（一）用戶負載信息
（二）系統方案設計
（三）效益計算：
2.8 逆變器基本原理介紹
2.9 控制器基本原理介紹
主要作用：
在小型光伏系統中，用來保護蓄電池；在大中型系統中，起平衡光伏系統能量、保護蓄電池及整個系統正常運行等；
光伏控制器應具有以下功能：
①防止蓄電池過充電和過放電，延長蓄電池壽命；
②防 止太陽能電池板或電池方陣、蓄電池極性接反；
③防止負載、控制器、逆變器和其他設備內 部短路；
④具有防雷擊引起的擊穿保護；
⑤具有溫度補償的功能
⑥顯示光伏發電系統的 各種工作狀態，包括：蓄電池（組）電壓、負載狀態、電池方陣工作狀態、輔助電源狀態、 環境溫度狀態、故障報警等。
2 光伏控制器按電路方式的不同，可分為并聯型、串聯型、脈寬調制型、多路控制型等；
2 按組件輸入功率分：小功率型、 中功率型、大功率型及專用控制器（如草坪燈控制器）等；
光伏控制器性能特點：
1.小功率光伏控制器
v 控制器的主要開關器件；
v 運用脈沖寬度調制（PWM)控制技術；
v 具有單路、雙路負載輸出和多種工作模式；
v 具有多種保護功能；
v 系統工作狀況、蓄電池的剩余電量等的變化；
v 具有溫度補償功能
2、中功率光伏控制器
v 負載電流大于15A的控制器為中功率控制器。
v 系統狀態顯示；
v 可編程設定負載的控制方式；
v 多種保護功能；
v 浮充電壓的溫度補償功能；
v 具有快速充電功能；
v 普通充放電工作模式、光控開/關、光控開/時控關工作模式
3、大功率光伏控制器
v 大功率光伏控制器采用微電腦芯片控制系統，控制功能更強，可實現復雜過程控制。
光伏控制器主要技術參數：
系統電壓、最大充電電流、太陽電池方陣輸入路數、電路自身損耗、充滿斷開或過壓關斷電壓（HVD) 、欠壓斷開或欠壓關斷電壓（LVD)、蓄電池充電浮充電壓、溫度補償、使用或工作環境溫度范圍、其他保護功能
控制器的額定負載電流：
即控制器輸出到直流負載或逆變器的直流輸出電流。該數據要滿足負載或逆變器的 輸入要求。
5.4、實驗室智慧用電安全控制系統
智能電源管理系統具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網絡的情況下，教室整套智能電源管理系統可離線獨立運行。
1、智能終端：智能電源管理系統以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監測三相電壓、電流、功率，功率因數、頻率、電能等參數，液晶觸摸屏監測數值。能監控實驗室電源的故障類型和故障次數；設備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止！
2、手機APP：用電狀態界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等；用電數據界面能智能查找近2年用電數據，設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等。控制：可在微信小程序中遠程控制智能開關的通斷。
3、PC端軟件：每個設備狀態信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統計；具有管理員信息修改與權限管理等功能。可一鍵開啟和關閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開關！
4、后臺系統：包含賬號管理、設備管理、報修管理、用戶管理，設備管理：
①、包含監控管理：實時視頻監控每個教室，可一鍵預覽所有設備的在線和運行情況，分析設備使用率及運行時間！
②、包含設備節點：可顯示設備所在位置、編碼名稱、掛載情況、用戶編輯、用戶查詢等。
5、報修管理：用戶可進行遠程報修，反應設備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設備維護。
6、用戶管理：可連通手機號，對賬戶進行一對一的安全加密，實名認證，防止賬戶泄密、防盜，現場數據連接云平臺后臺數據庫管理。
現場需對功能逐一演示，提供有效、權威的證明文件，佐證該產品的可靠、安全、先進性。
六、太陽能光熱系統實驗臺基本配置
序號 | 設備名稱 | 型號 | 數量 | 單位 |
1 | 太陽能管式集熱器 |
| 1.6 | m2 |
2 | 太陽能平板集熱器（帶光伏發電模塊） |
| 1.5 | m2 |
3 | 固頂臺架（可調傾角） |
| 1 | 個 |
4 | 蓄熱水箱（保溫50mm橡塑） | 0.3 ｍ３ | 1 | 個 |
5 | 管道 |
| 1 | 個 |
6 | 太陽能場地施工 | 3 m2屋頂 | 1 | 套 |
7 | 太陽熱水集熱性能測試系統 | PH-1 | 1 | 臺 |
8 | 太陽總輻射傳感器 | JYZ-5V-V2 | 1 | 臺 |
9 | 精密溫度傳感器(-40～150℃, 精度:±0.1℃,低溫型,不銹鋼封裝,￠4*40mm,全密封,防腐,放水,太陽能熱水器專用) | PTWD-2A | 3 | 只 |
10 | 環境溫度傳感器（帶防輻射罩） | PTWS-5V-M | 1 | 只 |
11 | 數字風速傳感器 | WS-5V-M | 1 | 臺 |
12 | 太陽熱水系統監控軟件 | SBT-2A | 1 | 套 |
13 | 傳感器支架(鋼制結構) | SBT-ZJ1 | 1 | 臺 |
14 | 數據通訊線纜及傳感器連接線纜 | 標準 | 1 | 套 |
15 | 帶遠程監控功能光伏并網逆變模塊 | 非標 | 1 | 套 |
七、實驗項目
1.太陽能集熱能量轉換原理
2.太陽能集熱管特性測試
3.環境對光熱轉換的影響
4.太陽能熱水器功能實驗
5.環境風速對集熱性的影響
6.太陽能熱水系統管路連接實驗
7.平板型集熱器的工作原理
8.真空管型與平板型集熱器的性能對比實驗
9.光伏并網發電運維實驗
八、技術資料
提供儀器設備的安裝手冊、操作手冊、等技術文件及產品合格證、質量保證書等全套資料。
九、技術服務
質保與維修：提供一年保修，終身維修，終身提供軟件免費升級。
十、檢測內容
系統執行國標GB/T18708 ，GB/T19141，GB/T20095-2006太陽熱水系統性能評定規范等要求方法測試（熱性能：日有用得熱量，升溫性能，儲水箱保溫性能等指標）
