Technika sanitarna

Podstawy projektowania przydomowych systemów fotowoltaicznych
Zagadnienia wybrane

Niezbędnik elektryka 2023

autor: mgr inż. Julian Wiatr
recenzenci: dr inż. Kazimierz Herlender, prof uczelni – Wydział Elektryczny Politechniki Wrocławskiej, dyrektor Działu Kształcenia Podyplomowego i E-learningu Politechniki Wrocławskiej
mgr inż. Marcin Orzechowski – Legrand Polska Sp. z o.o.

rok wydania: 2021, wydanie I (wydane z okazji jubileuszu 20-lecia „elektro.info”)
ilość stron: 182
ISSN: 2300-0368
format: 14x20,5 cm
oprawa: miękka

Z okazji jubileuszu 20-lecia „elektro.info” redakcja przygotowała nowości wydawnicze.

Jedną z nich jest kolejna książka wydana w serii „Niezbędnik elektryka” poświęcona tak popularnym w ostatnim czasie zagadnieniom jak projektowanie i właściwa eksploatacja instalacji fotowoltaicznych.
Publikacja prezentuje praktyczne podejście do projektowania systemów fotowoltaicznych w odniesieniu do wymagań wynikających z Ustawy o odnawialnych źródłach energii. Poruszono w niej między innymi zagadnienia związane z ograniczeniem mocy generatora PV w układach współpracujących z siecią elektroenergetyczną oraz omówiono metodykę neutralizacji tych ograniczeń. Opisane zostały m.in. zasady doboru przewodów i ich zabezpieczeń, metody projektowania ochrony odgromowej oraz ochrony przeciwporażeniowej zarówno po stronie stałoprądowej oraz przemiennoprądowej.

BONUS!
• Metodyka instalowania systemów PV na stacjach paliw płynnych i gazowych.
• Uproszczony projekt instalacji przydomowego systemu PV.
• Wykorzystanie fotowoltaiki do zasilania znaków drogowych oraz oświetlenia terenu w miejscach, gdzie doprowadzanie energii z sieci elektroenergetycznej jest ekonomicznie nieuzasadnione

Premiera ENERGETAB 2021

Spis treści

1. Podstawy fizyczne fotowoltaiki / 7
1.1 Nasłonecznienie i jego uwarunkowania / 7
1.2 Rozkład widma promieniowania słonecznego / 9
1.3 Wykres pozycji słońca / 11
1.4 Szacunkowe uzyski energetyczne na terenie Polski / 13
1.5 System fotowoltaiczny (PV) / 15
1.6 Zjawisko fotowoltaiczne oraz charakterystyka prądowo-napięciowa I=f(U) modułu PV / 17
1.7 Gorące punkty (HOT-SPOT) / 26
1.8 Budowa generatorów PV / 27
1.9 Sprawność układów fotowoltaicznych / 29
1.10 Dobór paneli PV oraz pojemności akumulatorów magazynu energii / 32
1.10.1 Metodyka doboru konstrukcji wsporczej generatora PV / 36
1.11 Charakterystyka falownika i koncepcja budowy systemu PV / 40
1.12 MPPT Tracker i jego funkcja w systemie PV / 45
1.13 Zalety mikrofalowników / 47
1.14 Optymalizacja mocy (Power Optymalizer) / 48
1.15 Stałe napięcie na module PV i łańcuchu modułów PV / 49
1.16 Dobór falownika / 50
1.16.1 Algorytm doboru falownika / 51
1.17 Wyznaczanie maksymalnego prądu zwarcia łańcucha paneli PV / 55
1.18 Degradacja napięciem indukowanym – PID oraz promieniowaniem słonecznym / 56
1.19 Dobór przewodów zasilających PV i zabezpieczeń / 57
2. Ochrona odgromowa i przepięciowa instalacji fotowoltaicznych / 59
2.1 Ochrona odgromowa / 59
2.2 Ochrona przepięciowa / 64
3. Wyłączenie generatora PV na wypadek pożaru / 66
4. Podstawowe definicje z zakresu fotowoltaiki określone w normie IEC 61836 / 69
5. Ograniczenia mocy generatora PV przyłączanego do sieci elektroenergetycznej / 70
6. Ustawa o odnawialnych źródłach energii / 71
7. Wykaz ważniejszych norm niezbędnych przy projektowaniu systemu fotowoltaicznego / 74
8. Wpływ zacienienia na pracę paneli PV wykonanych z krzemu krystalicznego oraz cienkowarstwowego / 75
8.1 Panele zbudowane z ogniw krzemu krystalicznego / 75
8.2 Moduły cienkowarstwowe / 77
9. Baterie akumulatorów w magazynach energii systemów PV / 79
9.1 Baterie kwasowo-ołowiowe / 79
9.2 Budowa akumulatora bezobsługowego VRLA / 80
9.3 Akumulatory Litowo-Jonowe (Li-ion) / 81
9.4 Łączenie baterii akumulatorów w magazynach energii / 85
10. Obliczanie wentylacji magazynu energii systemu PV / 90
10.1 Obliczanie wentylacji pomieszczenia baterii VRLA / 93
10.2 Wyznaczanie bezpiecznej odległości od źródeł inicjacji wybuchu / 96
11. Ochrona przeciwporażeniowa i przeciwpożarowa systemów PV / 96
11.1 Co to jest ochrona przeciwporażeniowa? / 96
11.2 Rażenie prądem elektrycznym / 97
11.3 Środki ochrony przeciwporażeniowej / 98
11.4 Zagrożenia pożarowe w instalacjach PV oraz ich neutralizacja / 105
12. Metody badawcze stosowane w fotowoltaice / 110
12.1 Pomiary kategorii I / 110
12.1.1 Ciągłość przewodów / 110
12.1.2 Pomiar rezystancji izolacji przewodów / 111
12.1.3 Pomiar rezystancji gruntu oraz rezystancji uziemienia / 112
12.1.4 Częstość prowadzenia sprawdzeń instalacji / 115
12.1.5 Pomiary rezystancji izolacji i ciągłości żył kabli / 116
12.2 Pomiary kategorii II / 118
12.3 Pomiary baterii akumulatorów / 125
12.3.1 Badanie stanu naładowania / 125
12.3.2 Badanie rezystancji akumulatorów / 125
12.3.3 Pomiar napięcia ogniw i monobloków akumulatorów / 126
12.3.4 Pomiar rezystancji połączeń wewnątrz baterii akumulatorów / 126
12.3.5 Pomiar pojemności baterii akumulatorów / 126
12.3.6 Pomiar rezystancji izolacji baterii akumulatorów w stosunku do ziemi / 127
12.3.7 Pomiar rezystancji izolacji baterii metodą prądu upływu / 127
Dodatki / 129
1. Warunki instalacji systemów PV na stacjach benzynowych / 129
2. Uproszczony projekt instalacji PV / 136
3. Zastosowanie fotowoltaiki do zasilania znaków drogowych oraz oświetlenia drogowego / 148
Literatura / 150

Monografia dotyczy podstaw budowy specjalistycznych baz wiedzy dla inteligentnych systemów wspomagających utrzzymanie zdatności złożonego obiektu technicznego. W pracy opisano opracowaną bazę wiedzy dla inteligentnych systemów wspomagających utrzymanie zdatności obiektu, w przykładowrym zastosowaniu dla urządzeń farmy wiatrowej i elektrowni wiatrowej.
Opracowanie ekspertowej bazy wiedzy wspomagającej utrzymanie stanu zdatności urządzeń farmy wiatrowej jest głównym problemem badawczym. Zadanie to wymaga opracowania podstaw teoretycznych oraz wykonania aplikacji programowych budowy ekspertowej bazy wiedzy dla doradczych systemów inteligentnych. Dlatego też monografia składa się zasadniczo z dwóch części. Pierwsza z ndich opisuje budowę specjalistycznych baz wiedzy i funkcjonowanie inteligentnego systemu wspomagającego utrzymanie stanu zdatności urządzeń farmy wiatrowej. Natomiast część druga jest najważniejszą częścią pracy. Prezentuje ona opracowaną specjalistyczną bazę wiedzy dla systemu wspomaagającego utrzymanie stanu zdatności urządzeń farmy wiatrowej.

83-88695-17-7

Książka stanowi zbiór ok. 60 przykładów będących rozwiązaniami typowych zagadnień praktycznych termodynamiki spotykanych w ciepłownictwie, ogrzewnictwie i klimatyzacji. Każde z zagadnień zostało omówione od strony teoretycznej, w syntetycznej formie, bez wyprowadzania wzorów. Rozwiązanie zadań ma formę arkuszy kalkulacyjnych lub programów komputerowych, umożliwiających modyfikację danych liczbowych. Każdy z arkuszy może być rozbudowany przez odpowiednio przygotowanego Czytelnika i dostosowany do bardziej skomplikowanych obliczeń niż zaprezentowano w książce.

Ze względu na wykorzystanie procedur numerycznych wiele zagadnień można było przedstawić i rozwiązać bez niepotrzebnych uproszczeń, które były konieczne w przeszłości ze względu na brak procedur obliczeniowych. Do takich zagadnień należy, np. obliczenie parametrów wilgotnego powietrza w przemianach lub hydrauliczne obliczenia rurociągów pary z uwzględnieniem przemian termodynamicznych przepływającego czynnika. Zależności uwikłane, traktowane do tej pory jako trudne, mogą być w łatwy sposób rozwiązane metodą kolejnych przybliżeń, jak np. formuła Colebrooka-White’a do określenia współczynnika oporów liniowych przy przepływie czynnika termodynamicznego.

Książka jest przeznaczona dla inżynierów zajmujących się projektowaniem systemów grzewczych i klimatyzacyjnych oraz dla studentów Wydziałów Inżynierii Środowiska uczelni technicznych. Może z niej korzystać Czytelnik o różnym poziomie przygotowania: jako użytkownik programów, bez wnikania w algorytmy obliczeniowe, lub Czytelnik pragnący poznać teorię procesów termodynamicznych w wyniku wnikliwego śledzenia procedur obliczeniowych. Z tego względu w każdym przykładzie (oprócz ostatniego) podano odwołania do wzorów określających odpowiednie wielkości. Niektóre z zagadnień potraktowano skrótowo z powodu ich niewielkiego znaczenia w ogrzewnictwie, ciepłownictwie i klimatyzacji. Do takich problemów należy, np. projektowanie obiegów elektrowni i elektrociepłowni, które jest domeną inżynierów energetyków. Jedynie w celach ilustracyjnych przedstawiono przykład obliczeń obiegów i cykli elektrowni parowych i gazowych. Podobnie, pominięto zagadnienia izentropowego wypływu gazu, jako mające mniejsze znaczenie w ciepłownictwie i klimatyzacji. 

Rok wydania: 1996
Rodzaj okładki: Miękka
Wymiar: 16x24cm
Waga: 0.4 kg
TIN: T00036395

Książka przeznaczona jest dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych, studentów kierunków związanych z ochroną środowiska oraz osób zainteresowanych tematyką odnawialnych źródeł energii.
Ministerstwo Edukacji Narodowej w podstawach programowych (311930) zaproponowało możliwość kształcenia w zawodzie technik urządzeń i systemów energetyki odnawialnej.  Brak na rynku wydawniczym podręcznika,  który spełnił by wymogi merytoryczne zawarte w podstawach programowych, skłonił mnie do napisania książki,  którą oddaję do rąk Państwa. Przedstawiłem w sposób kompleksowy zagadnienia związane z wykorzystaniem energii słonecznej,  geotermalnej, wodnej, wiatrowej, biomasy i  powietrza. Publikacja ta  może być przydatna również szerokiemu gronu odbiorców,  zainteresowanych praktycznym wykorzystaniem energii odnawialnej. 
Informacje zamieszczone w książce, służą jedynie do celów edukacyjnych i nie mogą być podstawą do wykorzystania w konkretnych instalacjach OŹE.