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2024-04-25 14:18

太陽能光熱轉(zhuǎn)換教學(xué)實驗平臺，光熱轉(zhuǎn)換實訓(xùn)裝置

太陽能光熱轉(zhuǎn)換是一種將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為熱能的過程。其原理基于物質(zhì)內(nèi)部的原子、電子等離子在吸收光能后發(fā)生躍遷，進(jìn)而將能量轉(zhuǎn)化為分子的熱運動。這種轉(zhuǎn)換方式不涉及電荷轉(zhuǎn)移，而是在相近能級之間發(fā)生非輻射躍遷，從而實現(xiàn)光能向熱能的轉(zhuǎn)化。

太陽能光熱轉(zhuǎn)換在實際應(yīng)用中有多種形式。例如，太陽能熱水器就是利用集熱器吸收太陽輻射的熱量，并通過管路將熱量傳遞到水箱中，以供應(yīng)家庭熱水。此外，太陽能光熱發(fā)電技術(shù)也是光熱轉(zhuǎn)換的重要應(yīng)用之一，包括拋物線槽式、塔式和平板式光熱發(fā)電系統(tǒng)等多種類型。這些技術(shù)各有優(yōu)劣，適用于不同的地理環(huán)境和能源需求。
 
一、系統(tǒng)特點
1.新穎性：以前沿技術(shù)為導(dǎo)向，與實驗相結(jié)合。
2.開放性：開放式設(shè)計，用戶可以利用裝置資源進(jìn)行二次設(shè)計。
3.實用性：采用準(zhǔn)實物設(shè)計。
二、實驗臺的組成
1.太陽能系統(tǒng)：太陽能真空管式集熱器、蓄熱水箱
2.太陽能系統(tǒng)：太陽能平板式集熱器、蓄熱水箱
3.實驗控制系統(tǒng)操作臺
4.熱水系統(tǒng)：水龍頭
5.太陽能集熱性能測試系統(tǒng)
6.配套管件
太陽能光熱教學(xué)實驗系統(tǒng)
 
三、實驗臺系統(tǒng)圖
1.太陽能光熱系統(tǒng)
太陽能光熱系統(tǒng)

2.太陽能光熱＋生活熱水
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(tǒng)的基本原理，使學(xué)生理解各個部件的用途。
2.太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能＋熱水系統(tǒng)。
3.分析當(dāng)?shù)厝瓴煌氖彝鈼l件下，利用太陽能制備生活熱水、太陽能供暖的可行性和經(jīng)濟(jì)性，掌握其基本規(guī)律，為進(jìn)一步地深入研究、應(yīng)用積累實驗數(shù)據(jù)。
4.對在相同的熱負(fù)荷條件下，調(diào)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(jù)進(jìn)出口溫度不同，分析全年熱泵系統(tǒng)的COP，確定太陽能＋水源熱泵空調(diào)冷熱源系統(tǒng)比例。
五、太陽能集熱器性能測試系統(tǒng)
該測試儀是滿足國標(biāo)GB/T20095-2006要求的一款熱水檢測儀系統(tǒng)，產(chǎn)品還可以長期工作于熱水工程中，對整個系統(tǒng)進(jìn)行在線監(jiān)測，隨時對系統(tǒng)內(nèi)的熱性能進(jìn)行診斷和報警，并提供運行數(shù)據(jù)。
5.1、產(chǎn)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
5.2、產(chǎn)品運行環(huán)境
5.2.1 環(huán)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(qū)
5.3、技術(shù)指標(biāo)及特點
太陽輻射  A.通道數(shù):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(nèi)容:瞬時值，小時累計量，日累計量等
水箱溫度  A.通道數(shù):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(huán)境溫度  A.通道數(shù):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(jìn)出水流量  A.通道數(shù):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(huán)境風(fēng)速  A.通道數(shù):1路       B.測量范圍:0～70米/秒     C.測量精度:±0.3米/秒

5.3.1 標(biāo)準(zhǔn)RS232接口與管理微機(jī)有線連接（增加驅(qū)動器通訊距離達(dá)200米），實時傳送采集數(shù)據(jù)，并可下載數(shù)據(jù)存入微機(jī)。
5.3.2 太陽熱水集熱性能測試系統(tǒng)管理軟件一套。此軟件支持（GB18708， GB/T19141，GB/T20095-2006太陽熱水系統(tǒng)性能評定規(guī)范 ）等國標(biāo)要求，自動打印檢測報告，在windows2000以上環(huán)境即可運行，實時顯示各路數(shù)據(jù)，檢測數(shù)據(jù)自動存儲（存儲時間可以設(shè)定），自動繪制太陽能熱水系統(tǒng)的熱量與太陽輻照量的曲線圖，與打印機(jī)相連自動打印，數(shù)據(jù)存儲格式為EXCEL標(biāo)準(zhǔn)格式,可供其它軟件調(diào)用。
5.3.3 太陽熱水集熱性能測試系統(tǒng)采用高性能微處理器為主控CPU，大容量數(shù)據(jù)存儲器，可連續(xù)存儲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采樣率高于0.5秒/通道，工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，便攜式防震結(jié)構(gòu)，大屏幕液晶顯示屏，輕觸薄膜按鍵，操作簡單。
太陽熱水集熱性能測試系統(tǒng)
5.3.4 外觀尺寸：金屬外殼350×150×300（mm）。
5.3.5 數(shù)據(jù)存儲容量：4000條數(shù)據(jù)。
5.3.6 數(shù)據(jù)存儲內(nèi)容：時間（真太陽時間），太陽輻射（順時功率，日累計量），溫度（環(huán)境溫度，水溫，集熱器溫度），風(fēng)速，流量等信息。
5.3.7 顯示內(nèi)容：時間（真太陽時間），太陽輻射（順時功率，日累計量），溫度（環(huán)境溫度，水溫，集熱器溫度），風(fēng)速，流量等信息。
5.3.8 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：便攜式結(jié)構(gòu)，所有檢測儀表放入二臺箱內(nèi)，便于檢測人員現(xiàn)場測試。
5.4、智慧教室綜合測控系統(tǒng)
該系統(tǒng)采用一體化設(shè)計，要求所有功能集中在一塊核心控制器上，禁止采用多種模塊拼裝，確保使用人員的人身安全及設(shè)備安全的性能指標(biāo)
（一）、虛擬示波器所需實現(xiàn)的功能：50MHz   2路波形測量功能；
（二）2路邏輯分析儀功能；
（三）1路任意波形信號發(fā)生器輸出；
200MSa/s高速實時采樣，50MHz帶寬，波形測量完全滿足教學(xué)實驗要求，波形平滑不失真。
（四）2路PWM脈沖信號發(fā)生器：可設(shè)置頻率、占空比。
（五）、萬用表功能
1、萬用表的電阻測量功能；
2、萬用表的直流電壓測量功能；
3、萬用表的交流電壓測量功能；
4、萬用表的交流電流測量功能；
（六）、人機(jī)界面功能
*1、人機(jī)界面顯示所測量的波形，并顯示相應(yīng)的量測值；
*2、可通過點擊界面按鈕，將所測量的波形插入實驗報告模板中；
*3、學(xué)生的實驗報告結(jié)果可通過點擊界面按鈕，統(tǒng)一上傳到指定的教師電腦文件夾下；
（七）、實驗室安全監(jiān)控功能
1、環(huán)境參數(shù)測量：可同時測量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；
2、電氣參數(shù)測量：可測量控制臺電壓電流，并計算出功率；
3、過流、過壓、欠壓（閥值可設(shè)置）報警跳閘保護(hù)；
4、安全防護(hù)：實驗室環(huán)境安全監(jiān)控裝置（PM2.5、煙霧、可燃?xì)怏w、溫濕度及CO2濃度異常（火警）報警）；5、節(jié)電功能：長期無人實驗時，自動關(guān)閉總閘開關(guān)，實現(xiàn)安全和節(jié)電效果；
六、太陽能光熱系統(tǒng)實驗系統(tǒng)基本配置
序號 設(shè)備名稱 型號 數(shù)量 單位
1 太陽能管式集熱器   1.6 m2
2 太陽能平板集熱器   1.5 m2
3 固頂臺架（可調(diào)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(tǒng) 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(huán)境溫度傳感器（帶防輻射罩） PTWS-5V-M 1 只
11 數(shù)字風(fēng)速傳感器 WS-5V-M 1 臺
12 太陽熱水系統(tǒng)監(jiān)控軟件 SBT-2A 1 套
13 傳感器支架(鋼制結(jié)構(gòu)) SBT-ZJ1 1 臺
14 數(shù)據(jù)通訊線纜及傳感器連接線纜 標(biāo)準(zhǔn) 1 套
七、實驗項目
1.太陽能集熱能量轉(zhuǎn)換原理
2.太陽能集熱管特性測試
3.環(huán)境對光熱轉(zhuǎn)換的影響
4.太陽能熱水器功能實驗
5.環(huán)境風(fēng)速對集熱性的影響
6.太陽能熱水系統(tǒng)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
八、技術(shù)資料
提供儀器設(shè)備的安裝手冊、操作手冊、等技術(shù)文件及產(chǎn)品合格證、質(zhì)量保證書等全套資料。
九、技術(shù)服務(wù)
質(zhì)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(nèi)容
系統(tǒng)執(zhí)行國標(biāo)GB/T18708 ，GB/T19141，GB/T20095-2006太陽熱水系統(tǒng)性能評定規(guī)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(biāo)）

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