中人教儀廠
一、系統組成
本平臺包括光伏單元、水循環控制系統、實訓系統等三個部分。光伏熱泵系統，是一種綜合利用光能的創新系統。采用網孔面板結構，模塊化功能設計，其具備同時產生電能和熱能的能力，電能輸出至實訓控制系統，熱能輸出至儲熱水箱，熱能輸出的過程中，循環介質密封在循環管路中，通過水箱內的換熱器與水進行換熱，不污染水。系統工作過程中，觸摸屏可實時讀取運行參數和進行相關操作控制。
熱泵循環系統的加入降低了光伏組件溫度，也大大提高了光能的利用率。
二、系統參數
1）光伏組件：峰值功率(Pmax)：100 W；峰值電壓(Vmp)：18.17V；開路電壓(Voc)：21.6 V；峰值電流(Imp)：5.51 A；短路電流(Isc)：6.06 A，冷面：采用水循環散熱，啟停可控。
2）保溫水箱：容積30L有盤管(水箱容量可根據系統匹配，為保證實驗效果，建議選取小容量水箱)；內膽材質食品級不銹鋼；2路循環進出水口，溫度檢測口和排氣口。
3）模擬光源：500W 鹵鎢燈，由紫光蝸桿減速機擺動，模擬太陽升起至日落運動，運動角度110±5°
4）模擬光源拖動電機：電源AC220V±10%、50HZ；額定輸出功率90W、額定轉速1350rpm
5）跟蹤傳感器：采用四象限高精度光敏傳感器，6 路模擬量輸出，輸出電壓0-5V；跟蹤傳感器探頭采用無色透明外殼，方便學生觀察學習。
6）能跟蹤系統：采用雙軸二維跟蹤方式，水平270±5°，俯仰75±5°，精度±0.5°；DC24V 直流同步電機驅動，額定轉速10rpm；
7）光照及溫濕度傳感器模塊：光照度0-20K(LUX)、精度1%，溫度-40-80℃、精度±0.5℃，濕度0-99.9%RH、精度±3%RH，隔離RS485 信號輸出
8）系統輔助電源：明緯DC24V/3A×2；明緯DC5V/2A×2
9）跟蹤控制單元：手動/自動模擬光源運動與光伏跟蹤采用西門子S7-200-CPU226 主控模塊；跟蹤傳感器模擬量輸入采用2 塊西門子S7-200-EM231 模擬量擴展模塊
10）儀表顯示單元：2 個直流電壓表DC0-50V；2 個直流電流表DC0-5A；1 個交流電壓表AC0-300V；1 個交流電流表AC0-2A；隔離RS485 信號輸出
11）蓄電池組：鉛酸電池12V/12AH ×2（塊）
BMS電池管理系統：56串電池；溫度采集點數：10個溫度()；電壓測量精度：5mV；溫度測量精度：1℃；電流測量精度：0.2%；SOC測量精度：5%；均衡電流：50mA；4路負控輸出：驅動電流1A，自帶絕緣檢測功能；電源供電電壓：9~32V；電源供電電流：<200mA@12V, <120mA@24V, <80mA@32V；采樣回路消耗電流：模塊工作時：20μA ,平均1μA；模塊關閉時：小于10 nA；
12）控制器：DC12V/24V自動切換、額定電流DC10A、PWM(脈沖寬度調制)方式充電；具有光控/時控輸出模式控制功能；微控制器采用ARM 內核32 位高性能大容量STM32F103ZET6 芯片；軟件基于C 語言嵌入式實時操作系統（RTOS）開發，電路模塊化開放設計，方便進行充電波形與電路電氣測試；具有充放電指示、電池狀態指示、溫度補償等功能；具有蓄電池反接、夜間防反沖、防雷、光伏限流、過充、過放、負載過載、短路等保護功能；具有RS485 隔離通訊和RS232 通訊功能。
13）離網逆變器：輸入電壓DC12V；輸出AC220V±10%、50HZ、300VA、純正弦波；輸入輸出采用高頻變壓器隔離；微控制器采用ARM 內核32 位高性能大容量STM32F103ZET6 芯片；軟件基于C 語言嵌入式實時操作系統（RTOS）開發，電路模塊化開放設計，方便進行升壓驅動波形、SPWM 逆變驅動波形、逆變輸出電壓電流波形與相關電路電氣測試；具有過欠壓關斷、過載等保護功能。具有RS485 隔離通訊和RS232 通訊功能。
14）直流阻性負載：3W 高亮度LED 燈；直流感性負載：2.8W 直流風扇；交流阻性負載：15W 交流警示燈； 功率電阻模塊：0-2000 歐連續可調,功率120W,帶刻度盤，數量2 個；
15）組態觸摸屏：采用昆侖通態7〞嵌入式一體化觸摸屏；實時監測系統發電、用電與環境參數，及熱量等信息；具有歷史曲線顯示。
16）建筑大樓與智能樓宇電氣安裝虛擬仿真軟件
基于unity3d設計，用戶自行根據電腦配置選擇不同的交互界面大小，可選六級畫質等級。軟件內模型可進行360°旋轉、放大、縮小、平移。軟件使用過程有小助手提示，內容如下：
A、濕式報警系統
1、系統概述：濕式報警系統概述
2、設備認知：設有視角、設備詳情（顯示該設備的介紹或參數）、練習（內置6道選擇題，選擇正確與錯誤均有提示）、原理圖（可從原理圖中進入到設備中）。設備有：噴頭、水流指示器、信號蝶閥、排氣閥、火災報警控制、高管壓力表、高位水箱、威亞控制柜、穩壓罐、流量開關、末端試水裝置、排水設施、水泵接合器、水力警鈴、延時器、濕式報警器、蝶閥、止回閥、消防泵、安全穩壓閥、消防水池。
3、原理展示：展示濕式報警系統的工作原理，三維動畫演示，三維模型半透明化，可以見內部水流。配備練習模塊（內置4道選擇題，選擇正確與錯誤均有提示）
4、設計布置：設有選擇題、計算題，每題均有計分，提交后顯示正確答案與得分
B、氣體滅火系統
1、系統概述：氣體滅火系統概述
2、設備認知：設有視角、設備詳情（顯示該設備的介紹或參數）、練習（內置8道選擇題，選擇正確與錯誤均有提示）、原理圖（可從原理圖中進入到設備中）。設備有：噴頭、HFC-227儲瓶、瓶頭閥、七氟丙烷單向閥、高壓軟管、氣體單向閥、安全閥、稱重報警儀、電磁啟動器、選擇閥、煙感報警器、火災報警控制器。
3、原理展示：展示氣體滅火系統的工作原理，三維動畫演示，三維模型半透明化，可以見內部氣體。配備練習模塊（內置3道選擇題，選擇正確與錯誤均有提示）
4、設計布置：設有6道選擇題，每題均有計分，提交后顯示正確答案與得分
C、逃生演練：采用趣味游戲的形式進行教學，在限定的時間內逃出著火房間，選擇失誤將直接進入分數界面。
三、可完成實驗內容
1）學習光伏熱泵系統的組成
2）連接熱泵循環系統管路實訓
3）組建光伏離網發電系統實訓
4）組建操作跟蹤系統實訓
5）介質加熱效率，測量計算
6）光伏組件參數（I-V曲線、功率、填充因子等）的探究測量；
7）光伏系統、光熱系統、光伏熱泵系統效能分析；
8）探究循環散熱系統在光電熱系統中的意義
9）探究環境因素對光離網發電及集熱系統的影響
10）蓄電池組逆變帶交流負載實訓以及直接負載實訓
11）儀表、plc 與上位機通訊實訓
12）熱水循環控制實訓
