处理电路。温湿度传感器性能可靠，使用寿命长，响应速度快，（1）温度传感器参数：铂电阻：pt100；测量范围：-40~+120C°；准确度：优于+0.5C(0~+50C)。(2）湿度传感器参数：有效测量范围：0~100%；长期稳定性典型值0.5%RH/年；准确度：±2%（20~+100%RH,20C）±3%（0~20%RH,20C)。5、数据采集单元数据采集器是环境监测仪系统的核心，所有气象传感器均需接入数据采集单元，来实现数据的采集、处理、分析及存储，可以通过无线传输模块，来实现数据的无线远程传输。主采集器TP9220是一款结构紧凑、性能先进、运行可靠的数采。它由测量与控制设备、通讯端口、供电系统以及抗紫外ABS轻质量外壳组成。具有RS-232/485接口，支持ModbusRTU协议，能够利用以太网、CDMA/GPRS和卫星等多种通讯方式进行数据传输，也可以直接与计算机或专用PDA连接（需相关硬件支持）。TP9220具备符合欧盟CE、EMC标准的过压保护功能，能够防止瞬时过大电流对设备产生损害。数据采集器作为辐射测量采集系统的核心设备，选型尤为重要，此设备的关系到实时气象数据采集的稳定性、可靠性和准确性，为此数据采集器的技术参数应满足以下要求系统畅通率：≥95%；系统工作体制：定时自报；数据采集器MTBF：≥25000h；具有在现场或无线下载数据的功能，数据采集系统保证传输数据的准确性，数据可实时观测，定时下载，采样精度0.02%；能完整地保存不低于3个月采集的数据量；工作环境温度-40C°~+60C°具有防水、耐腐蚀保护箱采样精度±0.02%。支持多种协议，至少包括OPC，Modbus。6、光伏电站监测软件可进行原始环境数据加工和处理，剔除奇异值。评估仪器长时期无标定产生的数据不确定性，并采用数值模拟与实际观测相结合的方式对数据进行校准和修复。地面辐射数据：提供3-5个具有代表性的地面气象数据，数据长度10年（包括总辐射、温度、湿度等数据）方面教学。数据基于国家气象局地面辐射数据和常规气象数据，采用物理模型和神经网络模型，计算同化得到中国区域地面太阳辐射数据集。卫星和地面融合数据：水平分辨率<5km，此数据集水平分辨率高，适合中国区域气象台站较少的区域做太阳能评估与规划。采用卫星数据和地面台站数据，经过大气辐射同化模式融合而成，结合了卫星数据和地面数据的优势。5
5 处理电路。温湿度传感器性能可靠，使用寿命长，响应速度快。 （1）温度传感器参数：铂电阻：pt100；测量范围：-40～+120℃；准确度：优于±0.5℃ （0～+50℃）。 （2）湿度传感器参数：有效测量范围：0～100%；长期稳定性：典型值 0.5%RH/年；准 确度：±2%（20～+100%RH,20℃）±3%（0~20%RH,20℃）。 5、数据采集单元 数据采集器是环境监测仪系统的核心，所有气象传感器均需接入数据采集单元，来实现 数据的采集、处理、分析及存储，可以通过无线传输模块，来实现数据的无线远程传输。主 采集器 TP9220 是一款结构紧凑、性能先进、运行可靠的数采。它由测量与控制设备、通讯 端口、供电系统以及抗紫外 ABS 轻质量外壳组成。 具有 RS-232/485 接口，支持 Modbus RTU 协议，能够利用以太网、CDMA/GPRS 和卫 星等多种通讯方式进行数据传输，也可以直接与计算机或专用 PDA 连接（需相关硬件支持）。 TP9220 具备符合欧盟 CE、EMC 标准的过压保护功能，能够防止瞬时过大电流对设备产 生损害。 数据采集器作为辐射测量采集系统的核心设备，选型尤为重要，此设备的关系到实时气 象数据采集的稳定性、可靠性和准确性，为此数据采集器的技术参数应满足以下要求： 系统畅通率：≥ 95％；系统工作体制：定时自报；数据采集器 MTBF：≥ 25000 h； 具有在现场或无线下载数据的功能，数据采集系统保证传输数据的准确性，数据可实时观测， 定时下载，采样精度 0.02%；能完整地保存不低于 3 个月采集的数据量；工作环境温度: -40℃～+ 60℃；具有防水、耐腐蚀保护箱；采样精度±0.02%。支持多种协议，至少包括 OPC、 Modbus。 6、光伏电站监测软件 可进行原始环境数据加工和处理，剔除奇异值。评估仪器长时期无标定产生的数据不确 定性，并采用数值模拟与实际观测相结合的方式对数据进行校准和修复。 地面辐射数据：提供 3-5 个具有代表性的地面气象数据，数据长度 10 年（包括总辐射、 温度、湿度等数据）方面教学。数据基于国家气象局地面辐射数据和常规气象数据，采用物 理模型和神经网络模型，计算同化得到中国区域地面太阳辐射数据集。 卫星和地面融合数据：水平分辨率<5km，此数据集水平分辨率高，适合中国区域气象 台站较少的区域做太阳能评估与规划。采用卫星数据和地面台站数据，经过大气辐射同化模 式融合而成，结合了卫星数据和地面数据的优势
（1）辐射显示辐射的采样频率至少为每3秒钟1次，计算1分钟的算术平均值，计算1小时的算术平均值，计算1天的能量累计及辐射最大值最小值。(2）风速、风向显示风速的采样速率要求为每3秒钟1次，计算1分钟的失量合成值和1分钟的风速标准偏差，记录下1分钟的最大值；计算1小时的矢量合成值和1小时的风速标准偏差，记录下1小时的阵风最大值；计算1天的矢量合成值和1天的风速标准偏差，记录下1天的最大值。风向的采样速率为每3秒钟1次，求1分钟的矢量平均值，1小时的矢量平均值，1天的矢量平均值。（3）温度、湿度显示温度、湿度的采样速率至少每30秒1次，计算1分钟的算术平均值，1小时的算术平均值，1天的算术平均值及最小值最大值。7、TF-3型电站光功率环境监测系统安装图图3安装完成之后的TF-3型电站光功率环境监测系统二、实训仪器和药品(1)仪器TP2210一体式温湿度传感器、TP6200一体式风速风向传感器、TP1301水平总辐射测量表、TP1311直接辐射表测量表、TP9220数据记录仪、TP3101背温传感器、2.0m便携式三脚架、倾角支架套装、线缆万用电表、连接导线、滑动变阻器(2）药品无水乙醇四、实训操作步骤系统安装主要包括以下几个步骤：1、TP1311直接辐射表测量表的组装一一根据使用说明书进行组装；6
6 （1）辐射显示 辐射的采样频率至少为每 3 秒钟 1 次，计算 1 分钟的算术平均值，计算 1 小时的算术 平均值，计算 1 天的能量累计及辐射最大值最小值。 （2）风速、风向显示 风速的采样速率要求为每 3 秒钟 1 次，计算 1 分钟的矢量合成值和 1 分钟的风速标准 偏差，记录下 1 分钟的最大值；计算 1 小时的矢量合成值和 1 小时的风速标准偏差，记录 下 1 小时的阵风最大值；计算 1 天的矢量合成值和 1 天的风速标准偏差，记录下 1 天的最 大值。 风向的采样速率为每 3 秒钟 1 次，求 1 分钟的矢量平均值，1 小时的矢量平均值，1 天 的矢量平均值。 （3）温度、湿度显示 温度、湿度的采样速率至少每 30 秒 1 次，计算 1 分钟的算术平均值，1 小时的算术平 均值，1 天的算术平均值及最小值最大值。 7、TF-3 型电站光功率环境监测系统安装图 图 3 安装完成之后的 TF-3 型电站光功率环境监测系统 二、实训仪器和药品 （1）仪器 TP2210 一体式温湿度传感器、TP6200 一体式风速风向传感器、TP1301 水平总辐射测量 表、TP1311 直接辐射表测量表、TP9220 数据记录仪、TP3101 背温传感器、2.0m 便携式三 脚架 、倾角支架套装、线缆万用电表、连接导线、滑动变阻器 （2）药品 无水乙醇 四、实训操作步骤 系统安装主要包括以下几个步骤： 1、TP1311 直接辐射表测量表的组装——根据使用说明书进行组装；
2、TP1301水平总辐射测量表—根据使用说明书进行组装3、TP2210一体式温湿度传感器和TP6200一体式风速风向传感器安装4、TP3101背温传感器和支架的组装，根据场地情况进行；5、安装TP9220数据记录仪；6、点击软件进行试运行，确定线路已经连接完毕五、实训报告撰写1、在上课之前撰写原理部分，可以选择性抄录；2、记录教师现场讲解的组装步骤，对关键步骤需要图片；3、自己到网络上查找直射辐射仪、总辐射仪分别测试的是什么，并将自己查到的材料撰写于实训报告当中；4、记录讲师演示过程当中强调的相关注意事项。六、注意事项1、实验过程中严禁用导体接触实验仪裸露元器件及其引脚；2、实验操作中不要带电插拔导线，应该在熟悉原理后，按照电路图连接，检查无误后方可打开电源进行实验；3、若照度计、电流表或电压表显示为“1”时说明超出量程，选择合适的量程再测量4、严禁将任何电源对地短路。七、思考题1、光功率环境监测系统的具体作用是什么？2、太阳能直射辐射与太阳能总辐射的关系是什么？7
7 2、TP1301 水平总辐射测量表——根据使用说明书进行组装； 3、TP2210 一体式温湿度传感器和 TP6200 一体式风速风向传感器安装； 4、TP3101 背温传感器和支架的组装，根据场地情况进行； 5、安装 TP9220 数据记录仪； 6、点击软件进行试运行，确定线路已经连接完毕 五、实训报告撰写 1、在上课之前撰写原理部分，可以选择性抄录； 2、记录教师现场讲解的组装步骤，对关键步骤需要图片； 3、自己到网络上查找直射辐射仪、总辐射仪分别测试的是什么，并将自己查到的材料 撰写于实训报告当中； 4、记录讲师演示过程当中强调的相关注意事项。 六、注意事项 1、实验过程中严禁用导体接触实验仪裸露元器件及其引脚； 2、实验操作中不要带电插拔导线，应该在熟悉原理后，按照电路图连接，检查无误后， 方可打开电源进行实验； 3、若照度计、电流表或电压表显示为“1”时说明超出量程，选择合适的量程再测量； 4、严禁将任何电源对地短路。 七、思考题 1、光功率环境监测系统的具体作用是什么? 2、太阳能直射辐射与太阳能总辐射的关系是什么?
实验二太阳能热水系统及采暖系统的拆分和组装实训(学时：10学时)一、实验目的1、了解太阳能热水系统的主要组成部分机器作用；2、掌握太阳能热水系统的拆装；3、了解太阳能供暖系统的运行原理及主要组成部分。二、实训内容及原理1、太阳能供暖系统本次实训课讲解的太阳能供暖系统使用的是TP-1901太阳能光热实验平台。图4太阳能采暖系统实物图(1）系统特点新颖性：以前沿技术为导向，与实验相结合；开放性：开放式设计，用户可以利用装置资源进行二次设计；实用性：采用准实物设计。8
8 实验二太阳能热水系统及采暖系统的拆分和组装实训 （学时：10 学时） 一、实验目的 1、了解太阳能热水系统的主要组成部分机器作用； 2、掌握太阳能热水系统的拆装； 3、了解太阳能供暖系统的运行原理及主要组成部分。 二、实训内容及原理 1、太阳能供暖系统 本次实训课讲解的太阳能供暖系统使用的是 TP-1901 太阳能光热实验平台。 图 4 太阳能采暖系统实物图 （1）系统特点 新颖性：以前沿技术为导向，与实验相结合；开放性：开放式设计，用户可以利用装置 资源进行二次设计；实用性：采用准实物设计
(2）系统的组成太阳能系统：太阳能集热器、蓄热水箱、变频水泵；控制系统：太阳能控制器，采暖系统：地面盘管：TP1901型太阳热水系统性能测试仪，配套管件。（3）太阳能+地板采暖盘管t1t3t4电锅炉X蓄热水箱t5水泵1t2水泵2图5太阳能+地板采暖运行原理图（4）太阳能+地板采暖+生活热水生活热水t8盘管t1t3t4电锅炉t6t7水潜式换热ts器水泵1t2蓄热水箱水泵2t541上水图6太阳能+地板采暖+生活热水运行原理图（5）系统的主要功能a掌握太阳能系统的基本原理，使学生理解各个部件的用途。b太阳能热水系统、太阳能+地板采暖系统。C分析当地全年不同的室外条件下，利用太阳能制备生活热水、太阳能供暖的可行性和经济性，掌握其基本规律，为进一步地深入研究、应用积累实验数据。d对在相同的热负荷条件下，调整太阳能集热器面积、蓄热水箱容积，找出最佳的太阳能地板辐射采暖太阳能集热器面积、蓄热水箱容积的配比。9
9 （2）系统的组成 太阳能系统：太阳能集热器、蓄热水箱、变频水泵；控制系统：太阳能控制器；采暖系 统：地面盘管；TP1901 型太阳热水系统性能测试仪；配套管件。 （3）太阳能＋地板采暖 图 5 太阳能＋地板采暖运行原理图 （4）太阳能＋地板采暖＋生活热水 图 6 太阳能＋地板采暖＋生活热水运行原理图 （5）系统的主要功能 a 掌握太阳能系统的基本原理，使学生理解各个部件的用途。 b 太阳能热水系统、太阳能＋地板采暖系统。 c 分析当地全年不同的室外条件下，利用太阳能制备生活热水、太阳能供暖的可行性和 经济性，掌握其基本规律，为进一步地深入研究、应用积累实验数据。 d 对在相同的热负荷条件下，调整太阳能集热器面积、蓄热水箱容积，找出最佳的太阳 能地板辐射采暖太阳能集热器面积、蓄热水箱容积的配比