小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置：探索清潔能源的未來之門
2024-06-07 06:39 隨著全球氣候變化和環(huán)境問題日益嚴(yán)重，人們對于清潔能源的需求越來越迫切。在眾多清潔能源中，風(fēng)能作為一種無污染、可再生的能源，受到了越來越多的關(guān)注。而小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置，正是為了讓更多的人了解風(fēng)能、認識風(fēng)能、掌握風(fēng)能的一種實踐工具。本文將從小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置的原理、特點、應(yīng)用以及未來發(fā)展等方面進行詳細介紹。
一、小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置的原理與特點
1.原理
小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置主要是通過風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。風(fēng)輪由葉片和軸組成，當(dāng)風(fēng)吹過葉片時，葉片產(chǎn)生扭矩，使風(fēng)輪轉(zhuǎn)動。風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電機內(nèi)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生電能。這種發(fā)電方式不僅能夠利用風(fēng)能，還能夠在風(fēng)速變化時自動調(diào)整轉(zhuǎn)速，保證穩(wěn)定的發(fā)電效果。
2.特點
(1)結(jié)構(gòu)簡單：小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置采用一體化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝和維護。
(2)成本低廉：相較于其他清潔能源發(fā)電設(shè)備，小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置的成本較低，有利于推廣普及。
(3)綠色環(huán)保：小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置在運行過程中不會產(chǎn)生任何污染物，對環(huán)境友好。
(4)可調(diào)速性：風(fēng)速變化時，小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置能夠自動調(diào)整轉(zhuǎn)速，保證穩(wěn)定的發(fā)電效果。
二、小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置的應(yīng)用領(lǐng)域
1.家庭光伏發(fā)電系統(tǒng)：在家庭屋頂安裝小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置，可以將多余的電能并入國家電網(wǎng)，為家庭提供清潔、可持續(xù)的電力供應(yīng)。
2.偏遠地區(qū)供電：在山區(qū)、海島等地理條件惡劣的地方，安裝小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置，可以為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┓�(wěn)定、可靠的電力服務(wù)。
3.交通運輸：將小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置應(yīng)用于電動汽車等領(lǐng)域，可以降低能源消耗，減少污染排放。
4.農(nóng)業(yè)灌溉：利用小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置為農(nóng)田灌溉提供電力支持，可以提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，節(jié)約水資源。
三、小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置的未來發(fā)展
1.技術(shù)創(chuàng)新：隨著科技的發(fā)展，小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置的技術(shù)將不斷進步，如提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率、降低設(shè)備成本等。
2.政策支持：政府將進一步加大對清潔能源產(chǎn)業(yè)的政策支持力度，推動小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置的廣泛應(yīng)用。
3.市場拓展：隨著人們對清潔能源需求的增加，小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置的市場前景將更加廣闊。
總之，小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置作為一種新型的清潔能源技術(shù)，具有很大的發(fā)展?jié)摿�。通過不斷創(chuàng)新、優(yōu)化和完善，小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置將為人類探索清潔能源的未來之門提供有力支持。讓我們共同期待，一個更加美好的綠色未來！
1.原理
小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置主要是通過風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。風(fēng)輪由葉片和軸組成，當(dāng)風(fēng)吹過葉片時，葉片產(chǎn)生扭矩，使風(fēng)輪轉(zhuǎn)動。風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電機內(nèi)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生電能。這種發(fā)電方式不僅能夠利用風(fēng)能，還能夠在風(fēng)速變化時自動調(diào)整轉(zhuǎn)速，保證穩(wěn)定的發(fā)電效果。
2.特點
(1)結(jié)構(gòu)簡單：小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置采用一體化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝和維護。
(2)成本低廉：相較于其他清潔能源發(fā)電設(shè)備，小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置的成本較低，有利于推廣普及。
(3)綠色環(huán)保：小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置在運行過程中不會產(chǎn)生任何污染物，對環(huán)境友好。
(4)可調(diào)速性：風(fēng)速變化時，小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置能夠自動調(diào)整轉(zhuǎn)速，保證穩(wěn)定的發(fā)電效果。
二、小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置的應(yīng)用領(lǐng)域
1.家庭光伏發(fā)電系統(tǒng)：在家庭屋頂安裝小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置，可以將多余的電能并入國家電網(wǎng)，為家庭提供清潔、可持續(xù)的電力供應(yīng)。
2.偏遠地區(qū)供電：在山區(qū)、海島等地理條件惡劣的地方，安裝小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置，可以為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┓�(wěn)定、可靠的電力服務(wù)。
3.交通運輸：將小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置應(yīng)用于電動汽車等領(lǐng)域，可以降低能源消耗，減少污染排放。
4.農(nóng)業(yè)灌溉：利用小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置為農(nóng)田灌溉提供電力支持，可以提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，節(jié)約水資源。
三、小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置的未來發(fā)展
1.技術(shù)創(chuàng)新：隨著科技的發(fā)展，小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置的技術(shù)將不斷進步，如提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率、降低設(shè)備成本等。
2.政策支持：政府將進一步加大對清潔能源產(chǎn)業(yè)的政策支持力度，推動小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置的廣泛應(yīng)用。
3.市場拓展：隨著人們對清潔能源需求的增加，小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置的市場前景將更加廣闊。
總之，小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置作為一種新型的清潔能源技術(shù)，具有很大的發(fā)展?jié)摿�。通過不斷創(chuàng)新、優(yōu)化和完善，小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置將為人類探索清潔能源的未來之門提供有力支持。讓我們共同期待，一個更加美好的綠色未來！
DB-FL35 小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置
一、系統(tǒng)概述
小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置由風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)力發(fā)電控制器、電力蓄能單元、逆變模塊、開關(guān)控制單元、負載單元、顯示單元共七大單元系統(tǒng)組成，系統(tǒng)能進行風(fēng)力發(fā)電相關(guān)全過程實驗，是職高、大學(xué)、研究生以風(fēng)力發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)、教學(xué)的理想產(chǎn)品。
小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置由風(fēng)力發(fā)電機、風(fēng)力發(fā)電控制器、電力蓄能單元、逆變模塊、開關(guān)控制單元、負載單元、顯示單元共七大單元系統(tǒng)組成，系統(tǒng)能進行風(fēng)力發(fā)電相關(guān)全過程實驗，是職高、大學(xué)、研究生以風(fēng)力發(fā)電為主課題的研究和培訓(xùn)、教學(xué)的理想產(chǎn)品。
小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置教學(xué)特點
1.小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風(fēng)速測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
2.系統(tǒng)采用數(shù)字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
3.系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字儀表和液晶顯示，讓用戶即時了解系統(tǒng)工作狀態(tài)。
4.系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
5.風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實驗系統(tǒng)，可以讓實訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動，使用簡便、節(jié)能環(huán)保、無污染。
6.增加分布式發(fā)電原理與實驗?zāi)K，讓學(xué)生增加對新知識的理解
二、系統(tǒng)運行技術(shù)條件
1.風(fēng)力系統(tǒng)
風(fēng)輪直徑：1.65(m)
啟動風(fēng)速：1.5(m/s)
額定風(fēng)速：12(m/s)
安全風(fēng)速：35(m/s)
工作形式：永磁同步發(fā)電機
風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針
風(fēng)葉數(shù)量：3（片）
風(fēng)葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
電機材料：鋁合金&不銹鋼
塔桿高度：6.5m
模擬風(fēng)洞：風(fēng)量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa，5.5kW；
2.充電系統(tǒng)
額定功率：400(W)
額定電壓：12/24(V)
額定電流：33.3/16.7（A）
3.電力蓄能系統(tǒng)（機內(nèi)）
儲能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池
額定電壓：12V
額定容量：100Ah
充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為5.6A
4.逆變模塊系統(tǒng)（機內(nèi)）
直流輸入電壓：10.5～16.8 VDC
額定蔬出功率：300W
輸出電壓：110/220VAC
輸出波形：純正弦波
輸出頻率：50Hz
工作效率：85%
功率因數(shù)：>0.88
波形失真率≤5%
工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
相對濕度：﹤90﹪（25℃）
保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護
5.控制模塊系統(tǒng)
工作電壓：24VDC
充電功率：1000W
光伏功率：350W
風(fēng)機功率：650W
充電方式：PWM脈寬調(diào)制
充電最大電流 16.5A
過放保護電壓 22V
過放恢復(fù)電壓 25.2V
輸出保護電壓 32V
卸載開始電壓（出廠值）32V
卸載開始電流（出廠值） 12A
控制器設(shè)有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償?shù)裙δ埽?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 6.負載模塊裝置系統(tǒng)
風(fēng)扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：1.25A，功率：15W
交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.8A，功率：9.6W
馬達：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉(zhuǎn)速：20rmp/min
交流LED燈×1個，交流節(jié)能燈×1個
直流模擬負載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調(diào)光功能，輸出功率可設(shè)置
7.顯示裝置系統(tǒng)
直流電流表：× 1個，20A， 顯示模式︰0.5”LED
直流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
交流電壓表：× 1個，500V，顯示模式︰0.5”LED
交流電流表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
交流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
交流電流表：× 1個，50A， 顯示模式︰0.5”LED
時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內(nèi)溫、濕度
風(fēng)機轉(zhuǎn)速表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
風(fēng)速風(fēng)向儀：風(fēng)速：0～45M/S
風(fēng)向：0～360°
精度±0.3M/S±3°
工作電源：AC220V，50HZ，DC12V可選
過風(fēng)速報警、欠風(fēng)速報警、液晶顯示風(fēng)速、配有與PC通訊的接口
8.電氣開關(guān)操作柜
交流漏電開關(guān)、緊急停止開關(guān)、儀表開關(guān)、風(fēng)機輸入開關(guān)、直流輸入開關(guān)
儀表顯示、控制按鈕（開關(guān)）、智能型風(fēng)光互補控制器、風(fēng)速儀、鼓風(fēng)機調(diào)速。
9、監(jiān)控軟件
PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機、監(jiān)控軟件。
顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風(fēng)機電壓、光伏電壓、風(fēng)機電流、光伏電流、風(fēng)機功率、光伏功率，能量模擬圖，當(dāng)前風(fēng)速（米/秒），當(dāng)前風(fēng)向（度），當(dāng)前風(fēng)力資源平估。
三、教學(xué)項目及實驗內(nèi)容
實驗1.風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗
實驗2.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗
實驗3.風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗
實驗4.風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
實驗5.風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實驗
實驗6.風(fēng)力發(fā)電電力電子實驗
實驗7.過放保護、過放恢復(fù)、過充保護、過充恢復(fù)
均充保護、均充恢復(fù)、浮充保護、浮充恢復(fù)
實驗8.過風(fēng)速報警、欠風(fēng)速報警、液晶顯示風(fēng)速
實驗9.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的直接負載實驗
實驗10.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)速變化影響實驗
實驗11.限速機械保護系統(tǒng)原理實驗
實驗12.限速電控保護系統(tǒng)原理實驗
實驗13.風(fēng)機過功率保護實驗
實驗14.風(fēng)機超速保護實驗
實驗15.不同轉(zhuǎn)速下風(fēng)力發(fā)電曲線實驗
實驗16.風(fēng)況檢測實驗
實驗17.獨立風(fēng)機系統(tǒng)實驗
實驗18. 綜合實驗。
1.小型風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)裝置集成了室內(nèi)溫/濕度儀，風(fēng)速測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。
2.系統(tǒng)采用數(shù)字化DSP技術(shù)，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。
3.系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字儀表和液晶顯示，讓用戶即時了解系統(tǒng)工作狀態(tài)。
4.系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流110V/220V純正弦波交流電能。
5.風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實驗系統(tǒng)，可以讓實訓(xùn)學(xué)生自行拆裝移動，使用簡便、節(jié)能環(huán)保、無污染。
6.增加分布式發(fā)電原理與實驗?zāi)K，讓學(xué)生增加對新知識的理解
二、系統(tǒng)運行技術(shù)條件
1.風(fēng)力系統(tǒng)
風(fēng)輪直徑：1.65(m)
啟動風(fēng)速：1.5(m/s)
額定風(fēng)速：12(m/s)
安全風(fēng)速：35(m/s)
工作形式：永磁同步發(fā)電機
風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)方向：順時針
風(fēng)葉數(shù)量：3（片）
風(fēng)葉材料：玻璃增強聚丙烯材料
電機材料：鋁合金&不銹鋼
塔桿高度：6.5m
模擬風(fēng)洞：風(fēng)量：34073 m3/h，1275Pa-2138Pa，5.5kW；
2.充電系統(tǒng)
額定功率：400(W)
額定電壓：12/24(V)
額定電流：33.3/16.7（A）
3.電力蓄能系統(tǒng)（機內(nèi)）
儲能形式：閥控式密封鉛酸蓄電池
額定電壓：12V
額定容量：100Ah
充電方法（恒壓），循環(huán)︰最大充電電流為5.6A
4.逆變模塊系統(tǒng)（機內(nèi)）
直流輸入電壓：10.5～16.8 VDC
額定蔬出功率：300W
輸出電壓：110/220VAC
輸出波形：純正弦波
輸出頻率：50Hz
工作效率：85%
功率因數(shù)：>0.88
波形失真率≤5%
工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
相對濕度：﹤90﹪（25℃）
保護功能：極性反接、短路、過熱、過載保護
5.控制模塊系統(tǒng)
工作電壓：24VDC
充電功率：1000W
光伏功率：350W
風(fēng)機功率：650W
充電方式：PWM脈寬調(diào)制
充電最大電流 16.5A
過放保護電壓 22V
過放恢復(fù)電壓 25.2V
輸出保護電壓 32V
卸載開始電壓（出廠值）32V
卸載開始電流（出廠值） 12A
控制器設(shè)有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償?shù)裙δ埽?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 6.負載模塊裝置系統(tǒng)
風(fēng)扇：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：1.25A，功率：15W
交通燈：1組(R,G,B)，額定電壓：12/24V，工作電流：0.8A，功率：9.6W
馬達：×1個，額定電壓：12/24V，工作電流：0.35A，功率：5W 轉(zhuǎn)速：20rmp/min
交流LED燈×1個，交流節(jié)能燈×1個
直流模擬負載：12V/24V/28WLED路燈板，帶PWM調(diào)光功能，輸出功率可設(shè)置
7.顯示裝置系統(tǒng)
直流電流表：× 1個，20A， 顯示模式︰0.5”LED
直流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
交流電壓表：× 1個，500V，顯示模式︰0.5”LED
交流電流表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
交流電壓表：× 1個，50V， 顯示模式︰0.5”LED
交流電流表：× 1個，50A， 顯示模式︰0.5”LED
時間、溫/濕度表：× 1個，-20～99.9℃ 顯示時間，室內(nèi)溫、濕度
風(fēng)機轉(zhuǎn)速表：× 1個，5A， 顯示模式︰0.5”LED
風(fēng)速風(fēng)向儀：風(fēng)速：0～45M/S
風(fēng)向：0～360°
精度±0.3M/S±3°
工作電源：AC220V，50HZ，DC12V可選
過風(fēng)速報警、欠風(fēng)速報警、液晶顯示風(fēng)速、配有與PC通訊的接口
8.電氣開關(guān)操作柜
交流漏電開關(guān)、緊急停止開關(guān)、儀表開關(guān)、風(fēng)機輸入開關(guān)、直流輸入開關(guān)
儀表顯示、控制按鈕（開關(guān)）、智能型風(fēng)光互補控制器、風(fēng)速儀、鼓風(fēng)機調(diào)速。
9、監(jiān)控軟件
PC監(jiān)控模塊：監(jiān)控主機、監(jiān)控軟件。
顯示內(nèi)容：蓄電池電壓、風(fēng)機電壓、光伏電壓、風(fēng)機電流、光伏電流、風(fēng)機功率、光伏功率，能量模擬圖，當(dāng)前風(fēng)速（米/秒），當(dāng)前風(fēng)向（度），當(dāng)前風(fēng)力資源平估。
三、教學(xué)項目及實驗內(nèi)容
實驗1.風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論原理性實驗
實驗2.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計實驗
實驗3.風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)仿真實驗
實驗4.風(fēng)力發(fā)電相關(guān)測量技術(shù)實驗
實驗5.風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)實驗
實驗6.風(fēng)力發(fā)電電力電子實驗
實驗7.過放保護、過放恢復(fù)、過充保護、過充恢復(fù)
均充保護、均充恢復(fù)、浮充保護、浮充恢復(fù)
實驗8.過風(fēng)速報警、欠風(fēng)速報警、液晶顯示風(fēng)速
實驗9.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的直接負載實驗
實驗10.風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)速變化影響實驗
實驗11.限速機械保護系統(tǒng)原理實驗
實驗12.限速電控保護系統(tǒng)原理實驗
實驗13.風(fēng)機過功率保護實驗
實驗14.風(fēng)機超速保護實驗
實驗15.不同轉(zhuǎn)速下風(fēng)力發(fā)電曲線實驗
實驗16.風(fēng)況檢測實驗
實驗17.獨立風(fēng)機系統(tǒng)實驗
實驗18. 綜合實驗。