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风光氢混合发电实验系统

时间:2019-04-12 23:36   tags: 风力发电机  

  本系统为科研创新理念与实验、实训型相结合的集风力发电,光伏发电、制氢系统、氢燃料电池发电、数据采集等多▲●…△元化“风、光、氢混合型新能源实验实▪…□▷▷•训系统”。

  由风力发电机组、太阳能电◆▼池组、风力及光伏控制系统、氢燃料电池发电系统、制氢系△▪▲□△统、储氢系统、主控系统组成的微网发电系统。

  其工作原理是风力、光伏发电系统发电,并由铅酸电池储能,DC/AC逆变成交流电,驱动电解水设备制氢。氢气通过储氢系统储存,并驱动燃料电池电堆发电。

  此外,DC/AC模块自带旁路功能,旁路端直接与市电连接,实现市电和逆变间的自动切换,在蓄电池所储电能不够用时,自动切换至市电供◆●△▼●电,确保持续制氢功能正常运行。在本方案设计中主要体现在氢燃料电池系统、制氢系统、储氢系统的部分。

  整套系统的各个模块预留了CAN\RS485\RS232\USB\TCPIP通讯接口,可以通过该通讯接口对系统中各个模块进行监控,便于未来项目开发使用。

  系统实验平台集成了室内温/湿度仪,风速测量、光照度测量系统,让使用者操作起来更直观;

  系统DC-AC并网同步电源,采用◆◁•高频脉冲调制技术,具有小体积、高效率及高功率因数输出;

  系统上的离网电源可以为用户提供交流110V/220V纯正弦波交流电能;

  燃料电池较之传统电源方案,其运行安全可靠、寿命长,维护▲★-●▲=○▼简单,降低了维护成本。

  2KW风力发电系统由一台2KW垂直轴风力发电机组、尾翼、叶片、风机控制器•●塔架、拉索等组成。

  选择土质坚实的平地作为安装场地,安装风力发电机的组位置应该至少远离房屋及人员活动场所50米,务必在选定安装场地时考虑到风叶的光影影响及风力发电机组运行时产生的噪音影响(正常工作时噪音约为65dbA)。同时避免周围有高大的树木、建筑物等影响风速风向的障碍物。

  禁止安装在松软的沙地、高低不平的场地、有下陷或塌方可能的场地、洼地及其他容易受气候影响而发生地质变化的场地。同时需要考虑从风力发电机的电机部分到您的蓄电池组的距离,距离越短,所用传输电缆越短,因而传输过程中的耗能也越少,如果必须得有较长的距离,则尽量选用粗些的标准电缆。

  按照所使用塔架的地基尺寸挖坑,将地锚放入中心地基,在放◇★◇▽▼••■★▼置地锚时要和底板安装在一起,如下图所示。

  将边地锚放入边地基中,检查地锚的环勾与底座中心的距离,各地锚基本▼▼▽●▽●水平并浇注混凝土,放置时如下图所示。

  各个地锚高度和塔架底座高度必须一致,这样才能保证固定钢索间的拉力平衡,易于调●整。否则在竖立塔架时,可能使固定钢索的拉力太紧或太松,导致塔架弯曲甚至倒塌。

  对将塔架下节的销轴孔和底座上的销轴孔对准,在销轴上涂适量黄油,然后穿入销轴,如下图。

  2.塔架各节段连接完毕后连接钢丝绳,如下图所▽•●◆示。为了更安全,在用扎头夹具锁死钢丝绳前,可以把钢丝绳在塔架上缠绕一圈。每条钢丝绳均用两个扎头固定,且钢丝○▲-•■□绳末端留有10~20厘米余量。

  3.除对准前地锚的钢丝绳外,其余钢丝绳的另一端均连接到对应地锚上,无需锁死,待安▪▲□◁装完毕后调整钢丝绳拉力再锁死,如下图所示。

  4.抬起塔架并放置到一个木架上,木架的高度约为1~1.5米,如下图所示。

  5.风力发电机安装完毕后开始树起塔架,可以使用卷扬机、拖拉机或◇=△▲吊车完成此步骤。如下☆△◆▲■图所示。塔架树起的过程中要注意观察左右两边钢丝绳的松紧状态,避免出现不平衡的情况。

  7.调整4边各条钢丝绳的长短,并用扎头锁死,注意钢丝绳的松紧程度以稍★▽…◇微有点弧度为宜。

  2.(如果使用吊车)由专业的吊车作业人员将吊带绑在风力发电机机身上,松开地脚螺栓和钢丝绳连接,然后将塔架缓慢的倾斜放倒在木架上。

  (如果使用拖拉机或卷扬机)首先松开前地基上的钢丝绳连接,然后按照安装塔架时的相反步骤将钢丝绳连接在拖拉机或卷扬机上,将塔架缓慢的倾斜放倒在木架上。

  5KW太阳能电池组件采用标准钢结构件固定在C型专制钢件上,呈40度正面朝向正南方,整体支架系统放置在屋顶,经电缆输送至室内实验台,可实现分布式屋顶发电相关实验,所发电能与风力发电相结合,经DC-AC逆变成正弦波220V交流电,可供制氢系统使用。

  所有系统的设计、安装与实际工程一样,可在老师的指导下做为学生练习拆卸、组装实习样机◆■来用。

  系统主要部件的构成: 2000 W风力发电系统、 5000W光伏发电系统、500W燃料电池发电系统、DC/AC模块、制氢系统及主控系统。

  太阳能电池组为多晶硅或单晶硅,是由高效晶体硅太阳能电池片、超白布纹钢化玻璃、EVA、透明TPT背板以及铝合金边框组成。是发电系统中不可或缺的◇…=▲★-●=•▽核心部件,本次项目中采用的光伏组件规格见下表:

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