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2023年4月1日

碟式(斯特林)光熱發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng),光熱發(fā)電實訓(xùn)裝置

SB-STL01碟式(斯特林)光熱發(fā)電實訓(xùn)系統(tǒng)

一、產(chǎn)品描述

隨著石油資源的日益短缺,石油價格逐漸上漲,傳統(tǒng)的內(nèi)燃機使用石油資源而引起的環(huán)境污染、能源使用極不平衡等社會問題日見突出。研究能以太陽能、天然氣、沼氣、生物質(zhì)等作為燃料的發(fā)動機有關(guān)技術(shù),對于促進能源的綜合利用、改善當前使用單一的石油資源的狀況并減少環(huán)境污染,創(chuàng)造節(jié)約型社會,從而促進經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和社會進步,具有重要的意義。

斯特林太陽能熱發(fā)電是一種利用熱能發(fā)電的技術(shù)。這種技術(shù)通過熱電材料,將熱能直接轉(zhuǎn)化為動能,與主流發(fā)電方式不同，無廢棄物的排放,無噪聲,工作安全可靠穩(wěn)定,是對熱能的回收再利用。因此,它是環(huán)境友好性發(fā)電方式。

1.碟式集熱器產(chǎn)品參數(shù)

1.1碟式集熱器產(chǎn)品外形尺寸

集熱器樣式，類似美國Infinia英菲尼爾公司斯特林聚光碟樣式，此樣式特點是反光拋物面具有扇形開口，與立柱交叉。

二、功能特點：

1）便平衡整個設(shè)備的重心，使支架的穩(wěn)定性更好

2）可以控制發(fā)電機頭部反轉(zhuǎn)靠近地面，方便設(shè)備安裝調(diào)試

聚光鏡樣式，采用超白浮法鋼化玻璃反光鏡，相對鋁反射和鍍膜反射反光鏡具有超長的使用壽命，不存在風化問題而影響表面粗造度而降低集熱效率。

1.2碟式聚光器聚光參數(shù)

（1）鏡面法相投影面積：11.2㎡

（2）鏡面標稱反射率：92%

（3）鏡面材質(zhì)：超白浮法玻璃

（4）聚光系統(tǒng)焦距：1.8m

（5）聚光比：500

1.3碟式聚光器結(jié)構(gòu)參數(shù)

(1)碟式聚光器總重（吊裝重量）：約2=1.5 噸

(2)立柱：重量 0.3 噸

(3)回轉(zhuǎn)機構(gòu)參數(shù)：

回轉(zhuǎn)減速器性能參數(shù)（俯仰）		回轉(zhuǎn)減速器性能參數(shù)（水平）
額定輸出轉(zhuǎn)速	0.037rpm	額定輸出轉(zhuǎn)速	0.037rpm
額定輸出轉(zhuǎn)矩	3kN.m	額定輸出轉(zhuǎn)矩	3kN.m
傾翻力矩	33.9kN.m	傾翻力矩	33.9 kN.m
保持力矩	38.7 kN.m	保持力矩	38.7 kN.m
軸向載荷	338 kN	軸向載荷	338 kN
徑向載荷	135 kN	徑向載荷	64 kN
減速比	61:1	減速比	61:1
精度等級	≤0.1°	精度等級	≤0.1°
直流電機性能參數(shù)（俯仰）		直流電機性能參數(shù)（水平）
額定電壓	24VDC	額定電壓	24VDC
額定電流	≤6.5A	額定電流	≤6.5A
額定功率	≤156W	額定功率	≤156W
噪音	≤65dB	噪音	≤65dB
防護等級	IP55	防護等級	IP55
溫度	-40-﹢80℃	溫度	-40-﹢80℃

1.4碟鏡吸熱器參數(shù)：

（1）開口直徑：170mm

（2）吸熱器材質(zhì)：不銹鋼

（3）吸熱器腔深：50mm

1.5碟鏡控制系統(tǒng)參數(shù)：

控制系統(tǒng)額定電壓	220V
額定供電頻率	50Hz
額定電流	2.5A
額定功率	200W
控制系統(tǒng)環(huán)境溫度	-30℃—+55℃
控制方式	以太網(wǎng) 遠程控制
追日精度	1.74mrad

1.6包含范圍：

每套碟式聚光系統(tǒng)包括以下項目：

反射鏡組件：	1 套/set
集熱器：	1 個/set
背部支撐骨架：	1 套/set
回轉(zhuǎn)減速器：	1 套/set
立柱：	1 套/set
傳感器：	1 套/set
限位開關(guān)：	4 個/sets
控制箱	1 套/set

2.斯特林發(fā)電機產(chǎn)品參數(shù)

斯特林循環(huán)機械裝置作為清潔、適用性廣的替代動力裝置在21世紀初就成為了航天空間電源等領(lǐng)域的研究熱點。自由活塞斯特林發(fā)動機與直線電機相連,通過直線電機將其機械能轉(zhuǎn)化為電能輸出,實現(xiàn)了熱能-機械能-電能的轉(zhuǎn)換,該裝置被稱為自由活塞斯特林發(fā)電系統(tǒng)。

斯特林發(fā)電機產(chǎn)品外形

2.1碟式聚光器聚光參數(shù)

最大工作氣壓	3.67MPa
重量	55 Kg
充氣壓力	25°C 2.3 MPa
額定功率	1000 Watt
功率因數(shù)	> 0.95
額定電壓	230 Vrms
額定頻率	50 Hz

2.2碟式集熱器運行參數(shù):

額定運行工況

額定光照：DNI 800W/m2

額定光照下熱功率：1kW

最大可接受光照：DNI 1370 W/m2

正常運行風力上限：六級風（14m/s）

設(shè)備生存風力上限：十一級風（32m/s）

2.3斯特林控制器參數(shù):

控制電源	24V 5w
并網(wǎng)電壓	220V 50Hz
就地負載輸入電源	220V 1KW
就地交流負載輸出	220V 0.9KW
就地直流負載輸出	24V 50W
啟動發(fā)電溫度	180℃
額定發(fā)電溫度	550℃

2.4碟式集熱器跟蹤運行方式

碟式集熱器采用美國NASA視日運動軌跡跟蹤天文計算公式（精確度0.001），根據(jù)以太網(wǎng)中央監(jiān)控系統(tǒng)輸入的當?shù)?span lang="EN-US">GPS參數(shù)來計算太陽方位角和高度進行跟蹤；初次安裝通過傳感器定位支架幾何參數(shù)，建立三維模型算法，矯正水平和豎直安裝偏差，進行穩(wěn)定的綜合模型跟蹤。

2.5碟式集熱器支架結(jié)構(gòu)設(shè)計

1）驅(qū)動；采用高精度水平回旋蝸輪蝸桿和高精度俯仰蝸輪蝸桿組合的方式

此方式無其他外部連接傳動機構(gòu)，是驅(qū)動的直接輸出。較小的傳動機構(gòu)意味著更小的連接間隙，從而具有更高的跟蹤精度和更少的加工要求

2）樣式；反光拋物面開口的方式，可以將發(fā)電機頭轉(zhuǎn)至地面，更方便檢修和安裝

3）控制；可設(shè)計控制模式分為：跟蹤模式；手動模式；一鍵檢修模式；生存模式（大風放平，使得碟架具有更少的迎風面積，以保護支架）

2.6碟式集熱器支架控制箱

1）西門子PLC控制系統(tǒng)；PLC是常用于工業(yè)比較惡劣環(huán)境的控制器，經(jīng)過3C標準認證，適用于老化、潮濕、粉塵等多項指標環(huán)境中具有穩(wěn)定可靠的工作能力，相比某公司新近幾年自行開發(fā)出來的單片機控制系統(tǒng)，具有功能全面，穩(wěn)定可靠的特點

伺服控制；超高的跟蹤精度取決于跟蹤控制算法、驅(qū)動機構(gòu)精度、結(jié)構(gòu)傳動間隙、控制定位精度。伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)相比直流有刷電機，具有軟控制、定位精度高、不存在支架跟蹤急停急開的慣性影響驅(qū)動齒輪摩擦壓力造成齒輪間隙增大的情況。

3、實驗室智慧用電安全控制系統(tǒng)功能要求

智能電源管理系統(tǒng)具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導(dǎo)致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網(wǎng)與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網(wǎng)絡(luò)的情況下，教室整套智能電源管理系統(tǒng)可離線獨立運行。

1、智能終端：智能電源管理系統(tǒng)以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監(jiān)控設(shè)備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監(jiān)測三相電壓、電流、功率，功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)，液晶觸摸屏監(jiān)測數(shù)值。能監(jiān)控實驗室電源的故障類型和故障次數(shù)；設(shè)備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設(shè)備，PC端進行授權(quán)之后，設(shè)備可啟動使用，PC端可分時預(yù)約設(shè)備的啟動和停止！

2、手機APP：用電狀態(tài)界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設(shè)備溫度、漏電電流值等；用電數(shù)據(jù)界面能智能查找近2年用電數(shù)據(jù)，設(shè)置界面能設(shè)置限定電能值、負載值、設(shè)備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復(fù)時間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等。控制：可在微信小程序中遠程控制智能開關(guān)的通斷。

3、PC端軟件：每個設(shè)備狀態(tài)信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統(tǒng)計；具有管理員信息修改與權(quán)限管理等功能。可一鍵開啟和關(guān)閉所有設(shè)備，可單獨控制每臺設(shè)備的開關(guān)！

4、后臺系統(tǒng)：包含賬號管理、設(shè)備管理、報修管理、用戶管理，設(shè)備管理：①、包含監(jiān)控管理：實時視頻監(jiān)控每個教室，可一鍵預(yù)覽所有設(shè)備的在線和運行情況，分析設(shè)備使用率及運行時間！②、包含設(shè)備節(jié)點：可顯示設(shè)備所在位置、編碼名稱、掛載情況、用戶編輯、用戶查詢等。報修管理：用戶可進行遠程報修，反應(yīng)設(shè)備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設(shè)備維護。用戶管理：可連通手機號，對賬戶進行一對一的安全加密，實名認證，防止賬戶泄密、防盜，現(xiàn)場數(shù)據(jù)連接云平臺后臺數(shù)據(jù)庫管理。