青海西寧市城中區(qū)第五高級(jí)中學(xué)-TW-PVT001光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱
TW-PVT001光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱由AC/DC電源模塊、離網(wǎng)電源控制模塊、開(kāi)關(guān)控制模塊、儀表監(jiān)控模塊、負(fù)載實(shí)驗(yàn)?zāi)K，等組成。它的基本工作原理是：太陽(yáng)能電池組件由多個(gè)單晶或多晶、非晶電池單元串、并聯(lián)并經(jīng)封裝后制成。其中的單晶電池單元的功能是將太陽(yáng)的光線吸收發(fā)生伏打效應(yīng)產(chǎn)生一定的電壓、電流，并按照需求串、并聯(lián)而將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能輸出，經(jīng)電纜送至控制器。
蓄電池的工作原理是將太陽(yáng)能電池組件產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存起來(lái)。當(dāng)光照不足或晚上，或者負(fù)載需求大于太陽(yáng)能電池組件所產(chǎn)生的電能時(shí)，將存儲(chǔ)的電能釋放出來(lái)以滿足負(fù)載的能量需求。正弦波逆變器正弦波逆變器的作用是將太陽(yáng)能電池組件產(chǎn)生的直流電或者蓄電池釋放的12V直流電轉(zhuǎn)化為負(fù)載需要的36V正弦交流電。
主要技術(shù)指標(biāo)：
1.太陽(yáng)能電池組件功率：20W
2.蓄電池容量：12V/7Ah
3.控制器：
◆額定輸出電壓、電流：12V/2A
◆蓄電池過(guò)充保護(hù)：16.2V,恢復(fù)14.4V
◆蓄電池過(guò)放保護(hù)：10.8V,恢復(fù)12.4V
◆三種輸出模式：普通開(kāi)/關(guān)模式、光控開(kāi)/光控關(guān)模式、光控開(kāi)/時(shí)控關(guān)模式4.正弦波逆變器：
◆輸出波形與頻率：正弦波/50HZ±1HZ
◆額定輸入電壓、電流：10.8V～13.2V/2A
◆額定輸出電壓、電流：36V±10%/0.42A
◆額定輸出功率：15VA
◆輸出功率因數(shù)：≥95%（線性負(fù)載）
◆逆變效率：≥75%
5.輸入市電：AC220V/50HZ
6.箱體尺寸：660×490×240mm
7.工作環(huán)境：0°C～40°C、≤85%RH
TW-PVT001光伏發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
實(shí)驗(yàn)一：太陽(yáng)能電池發(fā)電原理實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1-1：太陽(yáng)能光伏板能量轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1-2：環(huán)境對(duì)光伏轉(zhuǎn)換影響實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二：太陽(yáng)能電池光伏系統(tǒng)直接負(fù)載實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三：光伏控制型太陽(yáng)能系統(tǒng)發(fā)電實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3-1：光伏型控制器工作原理實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3-2：光伏型控制器充放電保護(hù)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四：戶用型太陽(yáng)能發(fā)電和利用實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4-1：戶用型控制器工作原理
實(shí)驗(yàn)4-2：戶用型控制器充放電保護(hù)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)五：太陽(yáng)能系統(tǒng)電器負(fù)載實(shí)驗(yàn)
青海西寧市城中區(qū)第五高級(jí)中學(xué)-TW-ZRL006質(zhì)子交換膜燃料電池教具
教具示意圖
二.教具簡(jiǎn)介
三.安全注意事項(xiàng)
◆發(fā)電電池模塊注意事項(xiàng)
四.教具的使用
一.教具結(jié)構(gòu)
燃料電池教具主要由5部分構(gòu)成：A為太陽(yáng)能電池模塊，B為電解電池模塊，C為水、氫氣、氧氣儲(chǔ)罐，D為發(fā)電電池模塊，E為風(fēng)扇，F(xiàn)顯示儀表，G測(cè)試導(dǎo)軌。
質(zhì)子交換膜燃料電池教具是利用光線照射在太陽(yáng)能電池板上產(chǎn)生電能，然后利用產(chǎn)生的電能作用在電解電池模塊上，使水發(fā)生電解產(chǎn)生氫氣和氧氣。氫氣和氧氣進(jìn)入到發(fā)電模塊產(chǎn)生電能，帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)該教具的使用可以使學(xué)生對(duì)電解水過(guò)程和其逆過(guò)程——?dú)溲醴磻?yīng)產(chǎn)生電能，有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。電解電池模塊是一種把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置?；瘜W(xué)反應(yīng)在質(zhì)子交換膜的兩側(cè)發(fā)生。通過(guò)在電解電池模塊兩端加直流電壓，在負(fù)極側(cè)產(chǎn)生氫氣（負(fù)極化學(xué)反應(yīng)式為，2H+＋2e-?H2），在正極側(cè)產(chǎn)生氧氣（正極化學(xué)反應(yīng)式為，H2O?2H+＋1/2O2＋2e-）。產(chǎn)生的氣體被收集在儲(chǔ)罐中。
質(zhì)子交換膜燃料電池是一種將燃料氫氣作為還原劑與空氣中的氧氣作為氧化劑進(jìn)行電化反應(yīng)，并將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的高效發(fā)電裝置（化學(xué)反應(yīng)式為H2＋1/2O2?H2O）。燃料電池可以作為發(fā)電站或車(chē)輛的動(dòng)力源。燃料電池與內(nèi)燃機(jī)相比，最突出的優(yōu)點(diǎn)是高的能量轉(zhuǎn)化效率和低的環(huán)境污染。
◆電解電池模塊注意事項(xiàng)
1.只能使用去離子水。
2.每次使用前先用去離子水浸泡電極10分鐘。
3.當(dāng)使用直流電壓源與電解電池模塊連接時(shí)，要注意電池的正負(fù)極不要接反（如接反會(huì)造成電解電池模塊損壞），最大工作電流不要超過(guò)0.6A。
4.當(dāng)完成試驗(yàn)后，把水從電池塊中清除。
5.電解模塊放在自封袋中保存
1.不要在發(fā)電電池模塊的電壓輸出端加外電壓。
2.當(dāng)發(fā)電電池模塊使用完后，放在自封袋中保存。
3.不能長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行短路操作?？梢运矔r(shí)進(jìn)行短路操作。
1.按照?qǐng)D上的位置，把各個(gè)模塊放置在恰當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?/span>
2.把電解模塊與儲(chǔ)罐間的接口用透明塑料管進(jìn)行連接。
3.向儲(chǔ)罐中加入水，使電解電池充滿水。
4.把太陽(yáng)能電池板的正、負(fù)極與電解電池的正、負(fù)極分別相連接，用光源照射太陽(yáng)能電池板，有氣體在電解電池兩側(cè)產(chǎn)生。
5.電解幾分鐘后，把風(fēng)扇的正負(fù)極與發(fā)電電池的正負(fù)極連接，電池產(chǎn)生電能使風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。
