AFT089 Thiết bị huấn luyện năng lượng nhiệt mặt trời, thiết bị phòng thí nghiệm nhiệt, thiết bị giáo dục, thiết bị giảng dạy.1. Tổng quan
Thiết bị đào tạo này phải được thiết kế nhằm phục vụ việc nghiên cứu cả về lý thuyết lẫn thực hành đối với các hệ thống năng lượng mặt trời dùng để tạo nước nóng phục vụ nhu cầu vệ sinh, điều hòa không khí và các dịch vụ tương tự, với phạm vi ứng dụng sư phạm rộng rãi.
Thiết bị đào tạo phải bao gồm bốn khối vận hành, cụ thể như sau:
2. KHỐI CHÍNH
Khối này phải được chế tạo trên một khung đứng và phải có một bảng điều khiển phía trước, trên đó hiển thị sơ đồ thủy lực chi tiết thực tế của hệ thống, cùng các linh kiện dùng để lưu thông, lưu trữ và điều khiển dòng chất lỏng trong cả mạch sơ cấp và thứ cấp.
Các linh kiện phải được bố trí theo chiều dọc trên một bệ đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiếp cận tất cả các bộ phận để thực hiện các thao tác lắp ráp và tháo dỡ trong các buổi thực hành được mô tả trong sách hướng dẫn. Thiết bị đào tạo phải có các ô hở ở cả mặt trước và mặt sau để sinh viên có thể quan sát các linh kiện từ cả hai phía.
Các linh kiện phải bao gồm những hạng mục sau:
Các linh kiện thủy lực: Giá đỡ bình chứa (hoặc điện trở gia nhiệt), giá đỡ bộ trao đổi nhiệt, bộ trao đổi nhiệt cho mạch năng lượng mặt trời, cực dương magie (anode magie), bình chứa bằng thép [dung tích: 80 lít; công suất: 1200 W; thời gian gia nhiệt (với ΔT=45°C): tối thiểu 2 giờ 17 phút; nhiệt độ làm việc tối đa: 75°C; mức thất thoát nhiệt ở 65°C: 0,96 kWh/24 giờ; áp suất làm việc tối đa: 8 bar], tấm thu năng lượng mặt trời dạng phẳng, van nạp/xả cho mạch năng lượng mặt trời, bộ điều chỉnh lưu lượng, van xả khí, van an toàn, đồng hồ đo áp suất, nhiệt kế, van một chiều, bình giãn nở, bơm cho mạch năng lượng mặt trời, bơm nước nóng sinh hoạt (DHW), giá đỡ cụm bơm.
Các linh kiện điện: Bộ điều khiển trung tâm, bơm cho mạch năng lượng mặt trời, bơm nước nóng sinh hoạt (DHW), giá đỡ cụm bơm, cảm biến nhiệt độ phía nóng của tấm thu, cảm biến nhiệt độ phía lạnh của tấm thu, cảm biến nhiệt độ phía nóng của bình chứa, cảm biến nhiệt độ phía lạnh của bình chứa, cảm biến nhiệt độ nước hồi về (DHW), cảm biến nhiệt độ nước cấp lạnh, cảm biến cường độ bức xạ mặt trời.
Bảng điều khiển phía trước phải được bố trí ở phần trên cùng của khối chính và bao gồm các thành phần sau:
• Sơ đồ chi tiết của hệ thống,
• Trung tâm điều khiển điện tử tích hợp màn hình LCD để hiển thị dữ liệu vận hành,
• Bộ cấp nguồn, các thiết bị bảo vệ và đèn báo trạng thái hoạt động.
Các cổng kết nối thủy lực (đầu nối ống) dùng cho đường nước cấp lạnh, đường nước nóng sinh hoạt đầu ra, đường kết nối với tấm thu năng lượng mặt trời, v.v., phải được bố trí ở phía sau của khối thiết bị.
Hệ thống đường ống của thiết bị phải sử dụng kích thước đường kính Ø 15 mm. Hệ thống đường ống đồng sử dụng phương pháp kết nối ép (pressing system) kèm gioăng đệm, chuyên dùng cho các hệ thống năng lượng mặt trời.
Kích thước yêu cầu: 1000 x 650 x 1650 mm.
3. TẤM PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI THỰC TẾ
Tấm pin năng lượng mặt trời thực tế phải được lắp đặt trong một khung kết cấu kim loại và được kết nối với mô-đun chính thông qua các đường ống mềm; hệ thống được trang bị đầy đủ các van xả, van an toàn và van nạp.
Kích thước bộ thu thực tế: 1360 x 700 x 2050 mm
Diện tích bề mặt hấp thụ: 1,105 m x 1,666 m = 1,840 m²
Số lượng ống hấp thụ: 12 ống (MS)
Thể tích dung dịch lưu thông: 1,5 lít (MS)
4. THIẾT BỊ MÔ PHỎNG TẤM PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
Thiết bị mô phỏng tấm pin năng lượng mặt trời được sử dụng để thay thế cho bộ thu thực tế trong các môi trường không chịu tác động của bức xạ mặt trời. Thiết bị bao gồm một bình đun nóng nhanh, được trang bị đầy đủ van an toàn và van xả khí.
Dung tích bình chứa: 5 lít
Công suất: 2000 W
Áp suất tối đa: 8 Bar
Kích thước thiết bị mô phỏng: 650 x 600 x 750 mm
THIẾT BỊ SƯỞI ĐỐI LƯU
Là phương tiện để sử dụng nguồn nước nóng được tạo ra, một thiết bị sưởi đối lưu phải được trang bị sẵn để vận hành. Thiết bị này phải được kết nối thông qua các đường ống mềm.
Thành phần này phải cho phép chúng ta thực hiện các thí nghiệm về tác động của nguồn nước nóng thu được từ hệ thống. Tuy nhiên, hệ thống phải có tính mở đủ rộng để dễ dàng kết nối và sử dụng cho các ứng dụng khác, chẳng hạn như cấp nước nóng sinh hoạt, hệ thống sưởi sàn, v.v.
Lưu lượng khí: 253 m³/h
Công suất sưởi: 2,8 kW
Lưu lượng nước: 350 l/h
Thiết bị đào tạo phải được tích hợp sáu đầu dò nhiệt độ đặt tại sáu điểm khác nhau, cùng với một cảm biến bức xạ mặt trời dùng để tính toán năng lượng. Hệ thống phải cho phép kết nối với ít nhất một bộ đếm nhiệt.
Thiết bị đào tạo này cần được xem như một hệ thống tổng thể phục vụ cho việc nghiên cứu cả về lý thuyết lẫn thực hành đối với các hệ thống năng lượng mặt trời, cho phép thực hiện các hoạt động dạy và học sau:
• Nhận diện tất cả các thành phần cấu tạo và cách chúng phối hợp trong quá trình vận hành.
• Giải thích các thông số kỹ thuật của tất cả các thành phần.
• Điều khiển cục bộ bộ xử lý trung tâm.
• Vận hành sưởi và kiểm tra thiết bị sưởi đối lưu.
• Kích hoạt cưỡng bức nguồn năng lượng dự trữ.
• Kích hoạt cưỡng bức bơm tuần hoàn.
• Các tiêu chí tính toán kích thước (sizing) cho hệ thống cấp nước nóng sinh hoạt (ACS), hệ thống điều hòa không khí, v.v.
• Các tiêu chí lắp đặt và bảo trì hệ thống.
• Giải thích các dữ liệu vận hành thực tế do bộ điều khiển cung cấp.
Thiết bị phải được cung cấp đầy đủ kèm theo các cáp kết nối, sách hướng dẫn thực hành bằng tiếng Anh, và phần mềm dùng để thu thập dữ liệu từ bộ điều khiển năng lượng mặt trời cũng như xử lý các dữ liệu đó.
