PRAXISNAHE SIMULATIONEN MIT ORIGINALBAUTEILEN

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1 PRAXISNAHE SIMULATIONEN MIT ORIGINALBAUTEILEN KAPITEL 17: TRAININGSSYSTEME FÜR REGENERATIVE ENERGIEN 587 Photovoltaik Ausbildungsplatz 588 Photovoltaik Einzelpanels 589 Photovoltaik Inselanlagentechnik 591 Bausatz Photovoltaik Netzparalleltechnik Handbücher und Software Photovoltaik 592 Photovoltaik - Mobil 593 Windenergie 594 Kompaktmodell Solartechnik - PU 595 Solartechnik - TS (Thermosyphon-Prinzip) 596 Thermische Solaranlage 597 Wärmepumpe 598 Wärmepumpe VARIO 17 Technische Änderungen vorbehalten

2 DIDAKTISCH SCHLÜSSIGE VERSUCHSSZENARIEN MIT HOHEM LERNEFFEKT Regenerative Energie kann durch unterschiedliche Techniken gewonnen werden. Für die Bereiche Photovoltaik, Solarthermie und Wärmepumpe bieten wir Ihnen vielfältige Möglichkeiten für fl exible und modulare Versuchsaufbauten, die allesamt indoortauglich sind. Sämtliche Simulationen werden mit Originalkomponenten von Qualitätsherstellern umgesetzt. Bei der Verwendung von Didactboxen sind diese Originalbauteile von allen Seiten bestens einsehbar. Das erhöht den Lerneffekt immens. 586 Technische Änderungen vorbehalten

3 PHOTOVOLTAIK AUSBILDUNGSPLATZ Modular aufgebaut mit folgenden Komponenten: PROFI Labortisch (siehe Kapitel 2) PROFI Didactrahmen (siehe Kapitel 2) Energieboard mit Bestückung (siehe Kapitel 10) Schwenkmechanik für Didactrahmen PROFI Oberhängrahmen (siehe Kapitel 2) Beleuchtungseinheit für Oberhängerahmen Abb.: Photovoltaik Ausbildungsplatz Artikel: Schwenkmechanik für Didactrahmen mit Neigungswinkel-Anzeige Photovoltaik Ausbildungsplatz Artikel: Beleuchtungseinheit für Oberhängrahmen mit Neigungs- und Drehwinkel-Anzeige Beleuchtungseinheit 400W für Oberhängerahmen Schwenkmechanik für Didactrahmen 17 Technische Änderungen vorbehalten

4 PHOTOVOLTAIK EINZELPANELS Mit den hera Didact Einzelpanels erhalten Sie alle erforderlichen Komponenten für den Aufbau verschiedenster Photovoltaik-Anlagen. Die Einzelpanels eignen sich auch ausgezeichnet für die Ergänzung bereits bestehender Versuchsanordnungen. Alle Didactpanels (DP) bestehen aus praxisorientierten Originalbauteilen namhafter Hersteller Photovoltaik Einzelpanels DP Solarmodul 12V / 10Wp DP Last (Leuchte 5W) DP Solarmodul 12V / 10Wp mit Verschattung 0-100% DP Lastpotentiometer (47Ω / 4W + 2,2kΩ / 4W) DP Reihen- u. Parallelschaltu. + Verschattungssimu DP Solarmotor DP Laderegler mit LCD-Display DP Digitalmultimeter MetraHit DP Blei-Gel-Akku (7,2Ah) Versuchshandbuch Photovoltaik II 588 Technische Änderungen vorbehalten

5 PHOTOVOLTAIK INSELANLAGENTECHNIK Der Bausatz Photovoltaik Inselanlagentechnik beinhaltet alle erforderlichen Komponenten für eine didaktisch schlüssige Versuchsdurchführung. Mit Didactpanels (DP) und transparenten Didactboxen (DB) wird ein schneller, übersichtlicher und dennoch extrem flexibler Aufbau der unterschiedlichsten Versuchsszenarien ermöglicht. Bei Bedarf kann der Bausatz durch weitere Einzelkomponenten ergänzt werden DP (Didactpanel) für DIN-A4 Didactrahmen DB (Didactbox) für Didact- Rasterwände Bausatz Photovoltaik Inselanlagentechnik Bausatz bestehend aus allen Einzelkomponenten Kabelsatz für Einzelkomponenten Photovoltaik Inselanlagentechnik: DP Photovoltaikmodul 12V, 10W schwenkbar DB Verbraucher 12V mit Normsteckdose KFZ DP Halogenstrahler dimmbar, 230V, 400W (10A) und Lampenfassung E DB Generatoranschluss mit Voltmeter 15 / 150V DB Leistungsschutzschalter B6A, 3-polig DB Überspannungsschutz 12V DB Relais 230V, 3S, 1Ö, 10A DB Entladeschutzdiode (Schottky-Diode) DB Netzüberwachungsrelais 230 / 400V DB Laderegler 12V, 4A DB Fehlerstromschutzschalter 4pol., 30mA DB Tiefentladeschutz 12V, 15A DB Sicherungsverteiler DB Sicherheitsleuchte 12V, 5W Dauers. (Sofitte) Multimeter DB Blei-Gel-Akku Digital Lux-Messgerät, 4½ -stellig DP Ladegerät für Blei-Gel-Akku DP Wechselrichter 300W Dauerleistung DB Sicherheitsleuchte Bereitschaftsschaltung Leuchtmittelsatz DB Allgemeinleuchte 230V 1x Glühlampe 12V, 5W E14 und 230V, 15W E DB Relais 12V, 30A 1x Energiesparlampe 12V, 11W E DB Widerstand 10Ω, regelbar Elektro-Ersatzteilset DB Widerstand 2kΩ, regelbar PV Aufbewahrungsbox mit Sicherungen, DB Netzanschlussmodul Flachsicherungszieher und Sofittenlampe Abbildungen siehe Seite Technische Änderungen vorbehalten

6 EINZELKOMPONENTEN PHOTOVOLTAIK INSELANLAGENTECHNIK Technische Änderungen vorbehalten

7 BAUSATZ PHOTOVOLTAIK NETZPARALLELTECHNIK Der Bausatz Photovoltaik Netzparalleltechnik beinhaltet alle erforderlichen Komponenten für eine didaktisch schlüssige Versuchsdurchführung. Mit Didactpanels (DP) und transparenten Didactboxen (DB) wird ein schneller, übersichtlicher und dennoch flexibler Aufbau der unterschiedlichsten Versuchsszenarien ermöglicht Bausatz und Einzelkomponenten Photovoltaik Netzparalleltechnik DP Photovoltaikmodul 48V, aufklappbar und im DB Energie- und Leistungsmesser 230V Neigungswinkel stufenlos verstellbar, mit 4x 400W DB DC-Freischalter Strahlern zur Sonnensimulation Bausatz Photovoltaik Netzparalleltechnik DP Energieeinspeise-Wechselrichter mit Überwachungseinheit HANDBÜCHER UND SOFTWARE PHOTOVOLTAIK Die Handbücher zur Versuchsdurchführung für hera Photovoltaik-Ausbildungssysteme enthalten viele Übungen und Zusatzinformationen zu umweltfreundlicher Energie, Insel- und Netzparalleltechnik. Ausbilder- und Schülerteil sind enthalten. PV*SOL Pro ist ein Simulationsprogramm zur Auslegung und Ertragsberechnung von netzgekoppelten und netzautarken Photovoltaik- Anlagen Mit umfangreicher Modul - und Wechselrichterdatenbank, die sich durch eine automatische Updatefunktion ständig aktualisieren und erweitern. Handbücher und Software Photovoltaik Versuchshandbuch Photovoltaik I (Deutsch) PV*SOL Pro 4.5 set Software / Einzel-Lizenz Versuchshandbuch Photovoltaik II (Deutsch) PV*SOL Pro 4.5 set Software / 10er-Lizenz 17 Technische Änderungen vorbehalten

8 PHOTOVOLTAIK - MOBIL Photovoltaik-Mobil bestehend aus: Grundmodul 970x700x130mm (BxTxH) 3x PROFI-Fußverlängerung Höhe: 1200mm Container 2x Schubladen + 1 Türe Boxen-Rasterwand Photovoltaikmodul 4fach 48V, klappbar, Neigungswinkel stufenlos verstellbar Für den Indoor-Einsatz optional mit: 4x 400W Strahler zur Sonnensimulation inkl. Halterung und Stromverteiler PROFI Solarmobil, mit Winkelverstellung, zusammenklappbar zur besseren Aufbewahrung, Messeinheiten an Rasterwand befestigt Photovoltaik - Mobil Photovoltaik-Mobil DP Remote-Einheit für Wechselrichter / ENS Strahlereinheit 4x400W mit Halter DB Energie- und Leistungsmesser 230V DP Energieeinspeise Wechselrichter DB DC-Freischalter 592 Technische Änderungen vorbehalten

9 WINDENERGIE Das Windkraftpanel dient zur Simulation einer Windkraftanlage. Die Entwicklung erfolgte in enger Zusammenarbeit mit einem der führenden Hersteller von Windkraftanlagen. Automatik Betrieb Vorgabe der Sollwerte über eingebaute Potentiometer oder externe Sensorik. Sollwerte Windrichtung: Eingebauter Graycodegeber Externer Graycode (4bit oder 8bit) 4-20mA 0-10V Sollwerte Windstärke: 0-10V 4-20mA PWM-Signal Sollwerte Helligkeit: Interner LDR Nach Eingabe der Sollwerte funktioniert das Panel autark und simuliert alle Teile einer realen Windkraftanlage. Pitchverstellung (Rotorblatt) je nach Windgeschwindigkeit von 0 (volle Angriffsfläche) bis 90 (Bremsen). Azimutnachführung (Windrichtung), je nach Windrichtung wird der Azimut nachgeführt. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors ändert sich je nach Windgeschwindigkeit. Tag- und Nachtbefeuerung (Warnleuchte für die Luft fahrt) werden je nach Helligkeit umgeschaltet Antriebsstrangbremse wird im NOT-AUS Betrieb aktiviert Es können zusätzlich die Funktionen im Falle von NOTAUS, Service Betrieb und bei Stromausfall über Taster und Schalter simuliert werden. Über 7-Segment-Anzeigen werden die aktuelle Windgeschwindigkeit, Umdrehungen des Rotors pro Minute und die erzeugte oder verbrauchte Leistung zur Information angezeigt. Manueller Betrieb (Optional) Im manuellen Betrieb sind die gesamten automatischen Steuerungen abgeschaltet. Nun können über eine eingebaute SUB-D Buchse alle Aktoren über eine SPS angesteuert sowie die eingebauten Sensoren ausgelesen werden. Aktoren: Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors über PWM- Signal Pitchverstellung über PWM-Signal Azimutnachführung über +24V links bzw. rechts Signal LED Bremse LED Tagbefeuerung LED Nachtbefeuerung Sensoren: Windrichtung (Graycode) Azimutposition (Graycode) Service Schalter (24V) Freigabe Taster (24V) NOT-AUS Schalter (24V) Stromausfall (24V) Istwert Drehgeschwindigkeit (Impulse pro Minute) Helligkeitssensor (0-10V) Windgeschwindigkeit (0-10V) Windenergie Wind Power Panel Handbuch Wind Power Panel 17 Technische Änderungen vorbehalten

10 KOMPAKTMODELL SOLARTECHNIK - PU Mit diesem Model kann der Auszubildende die Funktionsweise einer Solaranlage mit Pumpenumlaufsystem kennenlernen. Der Miniaturkollektor kann direkt im Sonnenlicht wie auch über die mitgelieferte Simulationsbeleuchtung betrieben werden. Durch den kompakten aber übersichtliche Aufbau des Modells ist eine individuelle Nutzung sowohl im theoretischen wie auch im praktischen Unterricht möglich. Integrierte, direktanzeigende Messgeräte für Temperaturen, Durchfluß und Druck ermöglichen die Ermittlung der spezifischen Kenngrößen mit einer hohen Wiederholgenauigkeit. Für das robuste Tischmodell ist optional ein fahrbarer Tischwagen erhältlich, mit dem der sichere Transport zwischen den Einsatzorten möglich ist. Lerninhalte / Übungen: Allgemeine Informationen zu thermischen Solaranlagen Bauteile einer Solaranlage erkennen und bezeichnen Aufbau, Funktion und Wirkungsweise der Komponenten verstehen und beschreiben Anlagenspezifische Kenngrößen erarbeiten und werten Ertragsoptimierende Systemvariablen ermitteln Funktion von Sicherheits- und Regeleinrichtungen Inbetriebnahme und Übergabe von Solaranlagen Technische Daten: Abmessungen ca. 800x470x1000mm (BxTxH) Gewicht ca. 40kg Elektroanschluss Schuko 230V AC Kaltwasseranschluss SK - ¾ Abwasseranschluss SK- ¾ Kompaktmodell Solartechnik - PU Kompaktmodell Solartechnik PU Anschlussset Tischwagen 594 Technische Änderungen vorbehalten

11 SOLARTECHNIK - TS (THERMOSYPHON-PRINZIP) Mit diesem Model kann der Auszubildende die Funktionsweise einer Solaranlage nach dem Thermosyphon-Prinzip kennenlernen. Der Miniaturkollektor kann direkt im Sonnenlicht wie auch über die mitgelieferte Simulationsbeleuchtung betrieben werden. Mit Hilfe eines transparenten Speichers, sowie teiltransparenten Rohrleitungen kann die natürliche Zirkulation im System bei unterschiedlichen Betriebszuständen visualisiert werden. Über integrierte Mess- und Indizierstutzen lassen sich die Temperaturen an verschiedenen Stellen im System erfassen. Dadurch können die Vorgänge im System erkannt und verstanden werden. Da überwiegend Originalbauteile verwendet werden ist der Bezug zur Praxis jederzeit gegeben. Durch den kompakten aber übersichtliche Aufbau des Modells ist eine individuelle Nutzung sowohl im theoretischen wie auch im praktischen Unterricht möglich. Für das robuste Tischmodell ist optional ein fahrbarer Tischwagen erhältlich, mit dem der sichere Transport zwischen den Einsatzorten möglich ist. Lerninhalte / Übungen: Bauteile einer Solaranlage nach dem Thermosyphon- Prinzip erkennen und bezeichnen Aufbau, Funktion und Wirkungsweise der Komponenten verstehen und beschreiben Anlagenspezifische Kenngrößen erarbeiten und werten Technische Daten: Abmessungen ca. 800x470x1000mm (BxTxH) Gewicht ca. 40kg Elektro: ohne elektrischen Anschluss Kaltwasseranschluss SK - ¾ Abwasseranschluss SK- ¾ Solartechnik - TS (Thermosyphon-Prinzip) Kompaktmodell Solartechnik TS Anschlussset Tischwagen 17 Technische Änderungen vorbehalten

12 THERMISCHE SOLARANLAGE Mit diesem Model kann Aufbau und Funktion einer thermischen Solaranlage zur Brauchwasserbereitung vermittelt, sowie die Einstellung, Justierung und Inbetriebnahme trainiert werden. Der konsequente Einsatz von Originalbauteilen garantiert jederzeit den Bezug auf die Praxis. Zur Erfassung der Messgrößen wie Kollektorvorlauf, Kollektorrücklauf, Speichertemperatur und Systemdruck sind bereits Messstutzen bzw. Öffnungen an den relevanten Stellen integriert. Mit vorhandenen bzw. optional erhältlichen Messgeräten können die Daten erfasst und mit den Herstellerangaben verglichen werden. Die Anlage wird mittels einer Differenztemperaturregelung betrieben. Um das Modell unabhängig von Wetter und Tageszeit zu betreiben, kann es optional mit einer Bestrahlungseinheit ausgerüstet werden. Standardmäßig ist das Modell mit einem angepasstem Kunststoffspeicher ausgestattet. Auf Wunsch ist ein Brauchwasserspeicher mit ca. 50ltr. Inhalt sowie ein Edelstahl-Spezialspeicher mit ca. 30ltr. Inhalt und integrierter Schichtungsmessung erhältlich. Lerninhalte / Übungen: Planen und berechnen einer Thermischen Solaranlage Ausarbeiten einer Übergabecheckliste mit nachfolgender Durchführung am Modell. Ausarbeiten von Argumentationshilfen für das Kundengespräch. Prüfung und Wartung an der Modellanlage durchführen. Bauteile einer Solaranlage erkennen und beschreiben Aufbau, Funktion und Wirkungsweise der Komponenten verstehen und beschreiben. Gerätespezifische Kenngrößen erarbeiten und werten (Kollektorleistung/Wirkungsgrad/Schichtung/etc.). Regelung / Steuerung einer Thermischen Solaranlage. Technische Daten: Abmessungen 2250 x 2080 x800mm Gewicht ca. 105kg Elektroanschluss: Schuko 230V AC Thermische Solaranlage Kompaktmodell thermische Solaranlage Messgerätesatz digital Strahlerteil Servicekoffer Solar Speicher 50ltr Füll- und Spülgerät Spezialspeicher mit Schichtungsmessung Planungssoftware T-Sol 596 Technische Änderungen vorbehalten

13 WÄRMEPUMPE Das Tischmodell Wärmepumpe ist die ideale Basis zur Erklärung der grundlegenden Vorgänge in einem Wärmepumpensystem. Das Modell ermöglicht eine Vielzahl von Versuchen und Berechnungen des Wärmepumpen-Prozesses. Durch die am Modell angebrachten Meßgeräte werden folgende notwendigen Daten erfasst: Leistungsaufnahme Druck Saugseite Druck Druckseite Temperatur Saug- und Druckseite Durchfluß Primär- und Sekundärseitig Temperatur Primär- und Sekundärseitig Ausstattung / Merkmale: 1x Wärmepumpeneinheit 1x Koaxialkondensator 1x Digitales Temperaturmeßgerät 1x Leistungsmesser 1x Durchflußmesser 1x Druck- Temperaturmeßgerät Niederdruck 1x Druck- Temperaturmeßgerät Hochdruck 1x Kondensatwanne 1x Komplette Verrohrung und Verdrahtung der Anlage Technische Daten: Abmessungen ca. 500 x 600 x 450mm (B x H x T) Kaltwasseranschluss: Schnellkupplung 3/4 Abwasseranschluss: DN 50 Spannungsversorgung: 230V AC Wärmepumpe Tischmodell Wärmepumpe Option: fahrbar (4 Lenkrollen, 2 davon feststellbar) 17 Technische Änderungen vorbehalten

14 WÄRMEPUMPE VARIO Mit diesem Modell kann der Auszubildende die Funktionsweise von 4 verschiedenen Anlagenprinzipien bei Wärmepumpen kennenlernen. Durch einfaches Umschalten mit Magnetventilen kann das Modell als Luft/Luft-, Luft/Wasser-, Wasser/Luft- und Wasser/Wasser- Anlage betrieben werden. Da überwiegend Originalbauteile verwendet werden ist der Bezug zur Praxis jederzeit gegeben. Der kompakte aber übersichtliche Aufbau des Modells ermöglicht eine individuelle Nutzung sowohl im theoretischen wie auch im praktischen Unterricht. Integrierte, direktanzeigende Messgeräte für die Temperaturen wie auch die Drücke im Kältekreislauf sowie die Wassermenge im Heizkreislauf ermöglichen die Ermittlung der spezifischen Kenngrößen mit einer hohen Wiederholgenauigkeit. Zur Visualisierung der Aggregatzustände des Kältemittels sind an den notwendigen Stellen im Kältekreislauf zugelassene Elemente mit druckfesten Sichtscheiben integriert. Optional kann das Modell mit PC-Messdatenerfassung ausgestattet werden. Die betriebsrelevanten Daten können dann über eine USB-Schnittstelle mit der Software erfasst, visualisiert und ausgewertet werden. Das robuste Aluminium Systemgestell kann optional mit einem verschließbaren Unterschrank zur Aufnahme von Messgeräten und Unterlagen erweitert werden. Lerninhalte / Übungen: Bauteile von Wärmepumpe erkennen. Aufbau, Funktion und Wirkungsweise der Komponenten verstehen und beschreiben. Die Aggregatzustände des Kältemittels. Gerätespezifische Kenngrößen erarbeiten und werten. Gegenüberstellen der Daten von Luft/Luft ; Luft/Wasser Wasser/Luft ; Wasser/ Wasser Systemen. Erarbeiten der jeweiligen Einsatzgrenzen und daraus resultierende Einsatzgebiete. Funktion von Sicherheits- und Regeleinrichtungen. Überprüfung von Sicherheits- und Regeleinrichtungen. Ermitteln von möglichen Fehlerquellen an Wärmepumpen und feststellen der Auswirkungen auf die Funktion. Ausarbeiten von Argumentationshilfen für das Kunden gespräch. Anfertigen einer Checkliste für die regelmäßige Prüfung von Wärmepumpen. Technische Daten: Abmessungen ca. 1200x600x1600mm (BxTxH). Gewicht ca. 90kg. Elektroanschluss Schuko 230V AC. Kaltwasseranschluss SK - ¾. Abwasseranschluss SK- ¾. Wärmepumpe VARIO Modell Wärmepumpe VARIO Anschlussset Integrierte Messdatenerfassung inkl. Auswertungssoftware 598 Technische Änderungen vorbehalten