Лабораторная установка для исследования альтернативных источников энергии

Стандарты и иные нормативные документы: ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 30804.3.3-2013, ГОСТ 30804.3.2-2013, ГОСТ 15150-69. 1. Установка имеет габаритные размеры (ДхШхВ) 1020х600х750 мм в количестве 1 шт., на котором размещены следующие элементы:

1.1. Металлическая надставка имеет габариты (ДхШхВ) 1000х200х700 мм и окрашена в синий цвет RAL 5002. В правой части на лицевой поверхности надставка содержит три отверстия размером 22х30 мм для крепления клавишных выключателей, одно отверстие размером 36х46 мм для крепления двухполюсного автомата, одно отверстие диаметром 10 мм для установки индикаторной лампы и одно отверстие диаметром 22 мм для установки аварийной кнопки.

На лицевой поверхности надставки нанесена следующая информация: логотип компании-изготовителя; адрес сайта производителя; наименование и модель стенда. Лицевая поверхность загнута по четырем сторонам для усиления конструкции, а по двум коротким сторонам закреплена к стойкам. Стойка представляет собой прямоугольный профиль. У основания профиля расположен уголок для крепления надставки к основанию, а сверху профиль заглушен пластиковой заглушкой. Материал надставки — стальной лист толщиной 1,5 мм.

1.2. Основание для металлической надставки выполнено в виде прямоугольной панели с размерами 1020 х 600 мм из ламинированной древесностружечной плиты толщиной 22 мм, облицованной кромкой из ПВХ толщиной 2 мм.

1.3. Пульт управления и автоматизации включает: три кнопки с подсветкой – однофазные выключатели на напряжение 220 В с частотой 50 Гц и максимальным током 6 А, однофазный автоматический выключатель на напряжение 220 В с частотой 50 Гц и максимальным током 10 А, аварийную кнопку «Стоп», защиту от короткого замыкания в цепи, индикаторную лампу – диодную лампу с преобразователем на напряжение 220 В (1 комплект).

1.4.Ветряк репеллерный - 1 шт.

1.5.Ветряк ортогональный - 1 шт.

 1.6.Вентилятор (мощностью 40 Вт) - 1 шт.

1.7.Солнечные батареи - 1 комплект

1.8.Прожектор галогеновый - 1 шт.,

1.9.Тахометр – 1 шт.,

1.10.Генератор – 1шт.,

1.11.Датчик скорости потока воздуха (анемометр(Датчик измеряет скорость и температуру потока воздуха. Датчик оснащен выносной крыльчаткой со встроенным температурным датчиком. В рукоятку крыльчатки вмонтирована металлическая гайка для крепления крыльчатки. На внутренней поверхности воздушного канала крыльчатки нанесены указатели направления воздушного потока, которые служат для правильной ориентации крыльчатки в потоке.

Технические характеристики:

диапазон измерения скорости потока воздуха от 0 до 30 м/с;

разрешение при измерении скорости потока 0,1 м/с;

диапазон измерения температуры потока воздуха от -40 до 60 °С;

разрешение при измерении температуры потока 0,1 °С;

разъем штекера крыльчатки – USB A;

длина крыльчатки с рукояткой 175 мм;

размер резьбы гайки, вмонтированной в рукоятку – М6;

разъем для подключения датчика mini-USB (тип B)) – 1 шт.).

1.12. Датчик освещенности (измеряет уровень освещенности и обладает спектральной чувствительностью, близкой к чувствительности человеческого глаза. Датчик оснащен адаптивным логарифмическим аналого-цифровым преобразователем, автоматически переключающим чувствительность в зависимости от текущей освещенности. Датчик защищен от инфракрасных излучений с помощью светового фильтра, установленного на корпусе чувствительного элемента датчика.

Технические характеристики:

измерение освещенности в диапазоне от 0 до 188 000 лк;

относительная погрешность 15%;

диапазон рабочих длин волн от 350 до 780 нм;

разрядность встроенного логарифмического аналого-цифрового преобразователя – 22 бита;

разъем для подключения датчика – mini-USB (тип B)) – 1 шт.

1.13. (Многоканальная плата автоматического сбора данных и программного управления экспериментом, подключаемая к компьютеру. Модуль подключения и усиления различных датчиков: температуры, давления, уровня, расхода, напряжения, тока.

Входные диапазоны сигналов (4 диапазона):

от 0 до 10 В;

от 0 до 1 В;

от 4 до 20 мА;

от -50 до +50 мВ.

Поддерживает все виды термопар и датчиков температуры.

Приведенная погрешность при измерениях: 0,5%.

Тип соединительного кабеля – экранированная витая пара.

Многоканальная плата изменяет калибровочные коэффициенты датчиков вручную и с персонального компьютера, запоминая их в собственной энергонезависимой памяти.

Протокол обмена с компьютерной измерительной системой – RS 485 ModBUS RTU) – 1 шт.

1.14.Преобразователь сигнала RS 485 ModBUS RTU в USB 2.0 (Преобразователь служит для автоматической передачи данных на персональный компьютер под управлением операционной системы Windows версии не ниже 7. Питание прибора осуществляется от USB шины персонального компьютера. В преобразователе должна быть организована гальваническая развязка входов между собой) – 1 шт.,

1.15. Кабель USB тип A-B предназначен для подключения лабораторной установки к компьютеру и ноутбуку в количестве 1 шт.

Параметры функционирования:

    Параметры электропитания: 220 В, 50 Гц.

    Температура окружающей среды: от +10°C до +45°C.

    Относительная влажность: от 20% до 80%.

    Максимальная потребляемая мощность: 1 кВт.

Лабораторная установка подключается к компьютеру для передачи и фиксации данных, полученных в ходе работы установки, в специализированном программном обеспечении сбора и обработки данных.

2. Универсальный лабораторный стол в количестве 1 шт. Стол поставляется в разобранном виде с комплектом аксессуаров и инструкцией по сборке от завода-изготовителя. Стол состоит из следующих элементов: столешница в количестве 1 шт., боковина в количестве 2 шт., защитный экран в количестве 1 шт. Все элементы стола имеют серый цвет RAL 7035 и выполнены из ламинированной древесностружечной плиты толщиной 22 мм. Столешница облицована кромкой из ПВХ с толщиной 2 мм. Сборка элементов производится с помощью стяжек эксцентриковых и шкантов, которые устанавливаются в специальные места, указанные в инструкции, без дополнительного инструмента. В основании стола установлены ножки с независимой регулировкой по высоте.

3. В составе установки включено специализированное программное обеспечение сбора и обработки данных. Программное обеспечение включено в «Единый реестр программ для электронных вычислительных машин и баз данных», что подтверждено выпиской из реестра с возможностью проверки заказчиком подлинности соответствия на официальном сайте. Программное обеспечение представляет отдельное приложение для операционной системы (ОС), которое взаимодействует (получает и передает данные) с многоканальной платой автоматического сбора данных и программного управления экспериментом (далее «плата») посредством протокола ModBus-RTU). Программа сохраняет полученные данные в формате табличных процессоров MS Excel. Интерфейс приложения поделен на три функциональные части. В верхней части располагаются: элементы управления запуском и остановкой эксперимента; индикатор соединения с платой; конфигурационное окно с настройками связи; модуль сохранения полученных данных; кнопка для сохранения полученных данных; кнопка выхода из программы. В средней части располагается схема лабораторной установки с указанием узлов измерений и отдельные виртуальные приборы, дублирующие показания датчиков, размещенных на лабораторной установке. Предусмотрен отдельный индикатор для отображения времени эксперимента в секундах. В нижней части располагается многоосевой график. В графике встроены следующие возможности и функции: легенда графиков отображает 25 возможных трендов; изменение количества осей ординат и их максимальное количество составляет 5 шт.; выбор привязки графика к определенной оси ординат; отображаемые графики привязываются к определенной оси ординат; включение/отключение режима автоматического масштабирования по осям абсцисс и ординат; включение/отключение полосы прокрутки графика по оси абсцисс; два режима отображения данных: режим самописца и режим осциллографа; очистка поля графика; выбор цвета отображаемых линий из палитры с количеством оттенков 65535 градаций; перевод линии графика в бесцветный (прозрачный) режим; выбор типа линий из набора с 5 вариантами отображения; выбор типа точек из набора с 15 вариантами отображения; выбор толщины линий из набора с 6 вариантами отображения; включение/отключение режима сглаживания по технологии anti-aliasing; выбор режима интерполяции из набора с 6 вариантами отображения; выбор из 3 типов отображения графиков: а) отображение только точек; б) отображение линий без точек; в) одновременное отображение точек и соединяющих их линий; сохранение в графический формат всего графического поля, а также каждого графика по отдельности; включение/отключение палитры инструментов для работы с графиком. Палитра включает функции по масштабированию участка графика только по оси абсцисс, только по оси ординат, по обоим осям; возвращение к первоначальному масштабу. Программное обеспечение поставляется на USB-флеш-накопителе, которое входит в состав установки. На внешней части USB-флеш-накопителя нанесено наименование торговой марки правообладателя программного обеспечения. Дополнительно на USB-флеш-накопителе находятся драйверы для многоканальной платы сбора и обработки данных и приборов, входящих в состав оборудования.

 4. Методические указания содержат подробное описание проведения экспериментов, которые можно провести на лабораторной установке.

Для каждой лабораторной работы в методических указаниях включены:

• теоретические сведения;
• подробный сценарий хода лабораторной работы (включая описание работы с установкой);
• последовательный алгоритм обработки полученных данных;
• перечень контрольных вопросов для закрепления полученных знаний.

Методические указания поставляются в печатном виде, в формате А4, в цветном исполнении.

Методические указания содержат описание следующих практических работ:

1. Изучение основных элементов и принципа действия ветряных электростанций.
2. Экспериментальное определение основных характеристик ветрогенераторов различных типов.
3. Расчет основных показателей работы и определение преимуществ различных типов ветрогенераторов.
4. Изучение основных элементов и принципа действия солнечных электростанций.
5. Теоретический расчет и экспериментальное построение зависимости КПД солнечных батарей от различных условий освещения.

В комплекте поставки предусмотрен фирменный кейс для хранения документации по лабораторной установке (методические указания, паспорт стенда) и USB-флеш-накопителя.

Кейс имеет размер 250х335х35 мм. Кейс вмещает все предусмотренные в него вложения (паспорт лабораторной установки, методические указания формата А4 в печатном виде, USB-флеш-накопитель). Кейс выполнен из переплетенного картона толщиной 2 мм. Лайнер на коробку выполнен из мелованной бумаги 170 г/м². Кейс покрыт матовой ламинацией для увеличения срока службы.

В кейсе предусмотрен ложемент для надежной фиксации всех вложений, состоящий из двух слоев, каждый толщиной 10 мм. Ложемент выполнен из материала ЭВА (этиленвинилацетат). На нижнем слое предусмотрены углубления для хранения паспорта и USB-флеш-накопителя. На верхнем слое предусмотрено углубление для методических указаний формата А4.

Кейс оснащен магнитным клапаном для фиксации крышки кейса в закрытом виде. На кейсе печатным способом нанесена контактная информация производителя стенда.

Поскольку данное лабораторное оборудование может использоваться в группах с русским и государственным языком обучения, все надписи на стенде фабрично изготовлены на двух языках: казахском и русском. Программное обеспечение, необходимое для управления стендом и выполнения лабораторных работ, также изготовлено на двух языках: казахском и русском.