光伏组件试验箱是用于光伏组件试验的仪器,在光伏行业中具有重要地位。主要用于地面用晶体硅光伏组件、地面用薄膜光伏组件等一系列光伏组件的高温、低温、交变湿热度或恒定湿热等温度环境变化后的参数及性能测试。通过模拟各种环境条件(如光照、温度、湿度等),评估光伏组件在不同环境下的发电效率、耐候性和可靠性。这些测试有助于制造商优化光伏组件的设计和材料,提高其性能和使用寿命。
光伏组件试验箱是用于模拟不同环境条件下,检测光伏组件性能的设备。其结构主要由以下几个部分组成:
一、箱体结构
外壳
试验箱的外壳一般采用冷轧钢板或不锈钢板制作,具有良好的强度和耐腐蚀性,能够保护内部部件免受外界环境的影响。外壳表面通常进行喷塑处理,不仅可以增加美观度,还能起到防腐蚀、防生锈的作用。
外壳的结构设计要确保良好的密封性,以防止外界灰尘、水分等进入箱体内,影响试验的准确性和设备的稳定性。
保温层
在外壳的内部,通常会设置一层保温层。保温层一般采用高密度聚氨酯泡沫或其他高效的保温材料,其主要作用是减少试验箱内外的热量传递,保持箱体内的温度稳定。
合理的保温层厚度和材质选择可以降低能源消耗,提高设备的节能性能。
观察窗
为了方便操作人员观察箱内光伏组件的运行情况,试验箱会配备观察窗。观察窗一般采用钢化玻璃或亚克力板等透明材料制作,具有高强度、高透明度和良好的密封性。
通过观察窗,操作人员可以实时监测光伏组件在试验过程中的状态,如是否有异常发热、冒烟等情况,而无需频繁打开箱门,从而减少外界环境对箱内环境的干扰。
二、控制系统
控制器
控制器是试验箱的核心控制部件,通常采用触摸屏与笔尝颁(可编程逻辑控制器)相结合的方式。触摸屏用于设置试验参数、显示实时数据和设备状态等信息,操作界面直观、简洁,方便用户操作。
笔尝颁负责控制试验箱的各种动作和功能,如温度控制、湿度控制、光照强度调节等。它可以根据用户设置的参数,自动调节试验箱内的环境条件,确保试验的准确性和可靠性。
温度传感器
温度传感器用于测量试验箱内的温度,一般采用高精度的铂电阻或热电偶传感器。它将温度信号传输给控制器,控制器根据设定的温度值和实际测量值进行比较,通过调节加热或制冷系统的工作状态,使箱内温度保持在设定的范围内。
温度传感器的精度和响应速度对温度控制的准确性和稳定性至关重要。
湿度传感器
湿度传感器用于测量试验箱内的湿度,常见的湿度传感器有电容式、电阻式等。与温度传感器类似,它将湿度信号传输给控制器,控制器根据设定的湿度值和实际测量值进行比较,通过调节加湿或除湿系统的工作状态,使箱内湿度保持在设定的范围内。
湿度传感器的准确性和可靠性直接影响试验结果的有效性。
光照强度传感器
光照强度传感器用于测量试验箱内的光照强度,一般采用硅光电池或光电二极管等光电传感器。它可以将光照强度信号转换为电信号,传输给控制器。控制器根据设定的光照强度值和实际测量值进行比较,通过调节光源的亮度或数量,使箱内光照强度满足试验要求。
光照强度传感器的灵敏度和线性度对光照强度控制的准确性和均匀性具有重要影响。
叁、环境模拟系统
光源系统
光源系统用于模拟太阳光的照射,一般采用氙灯或卤钨灯作为光源。氙灯具有光谱特性接近太阳光、发光效率高、寿命长等优点;卤钨灯则具有价格相对较低、光线稳定性好等特点。
光源系统通常配备反光罩和滤光片,反光罩可以将光线反射到试验箱内的光伏组件上,提高光照效率;滤光片可以过滤掉不需要的波长成分,使光源的光谱分布更符合太阳光的标准光谱。
光源的亮度和照射角度可以通过调节装置进行精确控制,以满足不同试验标准对光照强度和角度的要求。
温度调节系统
温度调节系统由加热装置、制冷装置和循环风机组成。加热装置一般采用电加热丝或加热管,通过电能转化为热能,提高试验箱内的温度;制冷装置通常采用压缩机制冷方式,通过制冷剂的蒸发和冷凝过程,降低试验箱内的温度。
循环风机的作用是使箱内的空气形成对流,确保温度均匀分布。它可以将加热或制冷后的空气快速输送到箱内的各个角落,使光伏组件所处的环境温度保持一致。
湿度调节系统
湿度调节系统由加湿装置和除湿装置组成。加湿装置一般采用超声波加湿器或蒸汽加湿器,通过将水转化为水蒸气,增加试验箱内的湿度;除湿装置通常采用制冷除湿或吸附除湿的方式,通过降低空气湿度或吸附水汽,降低试验箱内的湿度。
湿度调节系统可以根据试验要求,精确控制试验箱内的湿度在一定的范围内变化。
四、样品安装系统
样品架
样品架用于安装和固定光伏组件,一般采用铝合金或不锈钢材质制作,具有较轻的重量和较好的强度。样品架的设计要根据光伏组件的尺寸和形状进行定制,确保组件能够牢固地安装在试验箱内,并且不会对组件造成机械应力。
样品架通常配备可调节的夹具或固定装置,以适应不同规格的光伏组件。同时,为了防止组件在试验过程中受到振动或冲击,样品架还会采取减震措施。
接线端子
试验箱内部设有接线端子,用于连接光伏组件的正负极和外部的测试设备。接线端子一般采用耐高温、耐磨损的材料制作,确保在试验过程中能够可靠地传输电流和电压信号。
接线端子的设计要考虑操作方便性和安全性,避免操作人员在接线过程中触电或短路等危险情况的发生。