美國SWS-1000X型旋轉式太陽光功率評估系統

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SWS-1000X型旋轉式太陽光功率評估系統

SWS-1000X型旋轉式太陽光功率評估系統是我公司專為太陽能領域設計開發的，可以精確測量水平總輻射、直接輻射、散射輻射、風向、風速、溫濕壓、雨量和傾斜總輻射等監測數據，主要應用于太陽能資源評估、太陽能發電、光伏、光熱、太陽輻射監測和大氣能量平衡研究等。廣泛應用于氣象監測、太陽能資源監測、太陽能發電系統的太陽能預報，太陽能發電站的優化設計，太陽能發電系統的性能提高。通過與美國國家可再生能源實驗室（NREL）、圣地亞哥國家實驗室、俄勒岡州立大學太陽能實驗室等機構的長期合作，SWS1000X系統設計精良、準確性高、機械的可靠性歷經多年測試，數據的可靠性得到廣泛認可，NREL提供長期數據對比報告。

系統說明

太陽光到達地球表面的輻射由兩部分組成：直射光和由于大氣中的云和顆粒物造成的散射光。在SWS1000X系統沒有出現之前，測量太陽輻射的成本是非常高的。

系統中配備的美國Irradiance Inc。的RSR旋轉遮光輻射計利用簡單可靠、響應迅速的光電二極管來測量出總輻射GHI，采用旋轉遮擋環的迅速遮擋測量散射輻射DIFF，并通過下面的公式計算出直接輻射DNI。

GHI = DIFF + DNI cos （z）

z: 太陽所在位置的太陽天頂角

SWS1000X旋轉遮光式太陽能監測系統主要由旋轉遮光輻射計、數據采集模塊、氣象要素測量傳感器、通訊模塊、供電模塊等五大部分組成。根據實際使用要求，用戶可以靈活配備。

SWS1000X系統的數據采集模塊以經久耐用、品質可靠的美國CSI的CR1000數據采集器為核心，能夠控制遮擋環的運動，對各種傳感器的信號進行集中采集與處理，并對整個系統的運行狀態進行監控，把測量的最終數據通過不同通訊方式發送給遠端的用戶計算機上。

   在美國Irradiance Inc.許可下，CR1000運行基于CSI 的CRbasic代碼編寫的RSR控制、測量總輻射、散射、直接輻射、溫度、氣壓等要素的程序。該程序的版權屬于Irradiance Inc.。

氣象要素測量可根據使用需求配置風速風向、溫濕度、大氣壓力、降雨量、云量等。

供電模塊可為系統提供太陽能、直流、交流等多種供電方式。

系統特點：

   本設計為美國專利

   傳感器可選，配置靈活，滿足多樣化需求

   安裝簡便，維護方便

   采用可靠耐用的CR1000數據采集器進行測量與控制

   運用NASA的高精度太陽位置算法，太陽高度角角度精度直達0.01度，從而保證可靠的直輻射和散射輻射

   利用數據采集器具有的高速掃描技術，連續測量遮擋環遮擋瞬間太陽輻射的數值，判斷和確定最小值為散射輻射的方法，既保證旋轉的連續性又保證數據的科學性

   各種數據傳輸方式可選

系統配置圖：

系統組成

1）RSR旋轉輻射計

2) LI-200X 水平日射強度計

3) LI-200X斜面日射強度計

4) 14564/14574風速風向傳感器

5）8095溫濕壓度傳感器

6）TE525MM雨量計（可選）

7）CR1000數據采集器（可選低溫型）

8）GPRS/3G/4G無線傳輸模塊

9）固定支架（10米氣象觀測塔或2米不銹鋼支架）

10）太陽能供電系統、太陽能板、充電控制器及蓄電池

11) 圍欄和數采保護箱等防竊設施（可選）

?  注：以上傳感器均可根據測量要素進行選配和選型

傳感器：

LI200X硅晶體短波輻射傳感器采用硅光電子原理來測量光譜范圍在400～1100nm的太陽和天空向下的輻射，可廣泛應用于太陽觀測、農業、氣象和水文研究等領域。LI200X不可以在植物冠層以下或者人工光源環境下使用。

參數

光譜范圍：400～1100nm

精度：絕對誤差<±5%，通常為±3%

余弦修正：≤80°

靈敏度：0.2kW/m2/mV

溫度依賴性：<0.15%/℃

線性：在3000W/m2時，最大偏差能達到為1%

分流電阻：在40.2～90.2Ω可調節

響應時間：10μs

工作環境：-40～65℃，0～100% RH

風向傳感器 14564是德國 lambrecht 公司生產的一款低成本型風向傳感器，緊湊型設計，靈活安裝，可以長期穩定的測量數據，廣泛應用于氣象、輻射、新能源、農業和科研領域。

范圍：0-360°

分辨率： ＜3°

準確度：±5°

啟動風速：0.7m/s

最大抗風速度：60m/s

供電：6-28V DC

信號輸出：0-5 V

功耗：15mA@12 V; 18mA@28 V

工作溫度：-40～+70℃

工作濕度:0-100% RH（無冷凝）

風速傳感器 14574是德國 lambrecht 公司生產的一款低成本型風速傳感器，緊湊型設計，靈活安裝，可以長期穩定的測量數據，廣泛應用于氣象、輻射、新能源、農業和科研領域。

范圍：0.7-50m/s

分辨率： ＜0.26 m/s

準確度：±2 % FS

啟動風速：0.7m/s

最大抗風速度：60m/s

供電：4.7-28V DC

信號輸出：0～192HZ(脈沖)

功耗：4mA@5V; 最大8mA

工作溫度：-40～+70℃

工作濕度:0-100% RH（無冷凝）

溫濕壓傳感器THP-8095

溫濕壓傳感器THP-8095是德國lambrecht公司專為氣象領域推出的高精度傳感器，可測量環境溫度，相對濕度和大氣壓力，廣泛應用于氣象、光伏、光熱、科研等領域。

技術指標：

環境溫度量程：-40～+70℃

    分辨率：0.1℃

    精度：±0.3℃（20℃時）；±0.4℃（10℃～40℃）； ±0.8℃（-40℃～70℃）

相對濕度：0～100% RH

    分辨率：0.1%RH

    精度：±3% (10～90%rh) ±4% (0～100%rh)

    溫度依賴性：好于±2%（20～60℃時）

    長期穩定性：好于±1%rh/year

氣壓范圍：500 ～1100hpa

    分辨率:0.1hpa

    精度：±0.5hpa @20℃

        ±1.0hpa @-10～60℃

        ±2.0hpa @-30～+70℃

供電：4.8-33V DC

功耗：4mA@24VDC、6mA@12VDC、11mA@4.8VDC

輸出：RS422

防護等級:IP65

重量和尺寸：80 g ? H 140 mm x ? 20 mm

    TE525MM系列翻斗式雨量桶可測量0.1mm的降水增量。雨量桶通過翻斗來測量降雨量，降雨通過漏斗進入機械式翻斗，當翻斗充滿到標定線時自動傾斜倒掉 雨水，從而通過翻斗的反轉次數來測量降雨量。該產品可與CSI出品的數據采集器連接。用戶可以根據實際需要來定制線纜長度。

 參數

溫度范圍：0~50℃

精度：±1%（≤10mm/hr）；

      ±3%（10~20mm/hr）；

      ±5%（20~30mm/hr）

每斗雨量：0.1mm

尺寸：外徑24.5cm，高29.21cm

材質：鋁

重量：1.1kg

CR1000數據采集器是Campbell數據采集器里面性價比最高的一款。它提供傳感器的測量、時間設置、數據壓縮、數據和程序的儲存以及控制功能，由一個測量控制模塊和一個配線盤組成，具有強大的網絡通訊能力。

 參數

最大掃描速率：100Hz

模擬輸入：16個單端通道（8個差分）

脈沖通道：2個

工作溫度： -25℃~50℃（標準），-55℃~85℃（擴展）

內存：標準為4M內存，可擴展至16G

供電電壓：9~16VDC

A/D轉換：13bit

微型控制器：16-bit H8S Hitachi，32-bit內部CPU