ELE.11-01-25.06-SGCzerwiec 2025 · 31 kroków · ok. 63 min · 49 kryteriów z klucza
Rozwiązanie krok po kroku: Bilans energetyczny domu z OZE
Arkusz dotyczy domu jednorodzinnego (150 m², 5 osób) z instalacją fotowoltaiczną on-grid 9,86 kW i pompą ciepła powietrze/woda, która grzeje dom i ciepłą wodę. Do zrobienia są trzy rzeczy: przegląd techniczny (fotografie usterek i wyświetlacza falownika), bilans energetyczny domu z danych właściciela (tabele 4 ÷ 6) przed budową ogrodu zimowego oraz ocena, czy system zarządzania energią zwiększy autokonsumpcję. Rozwiązanie zapisuje się w tabelach A ÷ G.
Kroki idą za kolejnością tabel. Każdy zaczyna się poleceniem z arkusza, wyjaśnia, skąd bierze się wpis i dlaczego taki, a na końcu podaje kryteria klucza. Wszystkie sumy i bilanse policzyłem w skrypcie (sprawdzając też kolumny „Razem” tabel 4 i 5) i porównałem z kluczem oceniania CKE.
Co widać w podglądzie. Tabele z arkusza odtworzone na stronie, a obok - tam, gdzie coś się odczytuje - wycinki arkusza: fotografie, wykres z rysunku 2 z zaznaczonym odczytem, tabele 4 i 5 z podświetlonymi sumowanymi miesiącami. Wpisy zdającego są granatowe i pisane ręcznie (model „d”), pola z bieżącego kroku są podświetlone na żółto.
Najważniejsze dane, do których wracamy w wielu krokach:
wskaźnik potrzeb energii użytkowej EU = 60 kWh/(m² · rok), SCOP pompy 3,5, powierzchnia 150 m²,
wzory z tabeli 8: Eco = Epc · A, EZel = Ecwu + Eco + Eo, EZ = WAK · EP, EOB = EP · (1 - WAK) · opust, ΔE = (EZ + EOB) - EZel,
WAK = 0,3; opust 0,8 (instalacja 9,86 kW, czyli do 10 kW); ogród zimowy 900 kWh/rok,
sezon grzewczy 2023/24: od października 2023 do marca 2024.
Jak liczą się punkty. Klucz ma 49 kryteriów w 6 rezultatach, każde za 1 punkt. Próg zdania części praktycznej to 75%, czyli 37 punktów - można stracić 12 kryteriów i nadal zdać.
Etap 1: Tabela A. Nieprawidłowości w systemie grzewczym
Kroki 1-3 · po tym etapie masz 6 z 49 kryteriów (pkt)
Krok 1: Nieprawidłowość nr 1 - kapiący zawór bezpieczeństwa
Kryteria: ,
R.1.1 dla nieprawidłowości nr 1 - opis nieprawidłowości: Przeciekający/uszkodzony zawór bezpieczeństwa lub zapis wynikający z opisu znajdującego się w tabeli 1 w wierszu 1 (dopuszcza się zapis: przeciekający/ uszkodzony zawór)
R.1.2 dla nieprawidłowości nr 1 - sposób usunięcia nieprawidłowości: Wymienić zawór bezpieczeństwa (dopuszcza się zapis: wymienić zawór)
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Na podstawie dokumentacji fotograficznej z przeglądu technicznego systemu grzewczego określ rodzaj wykrytych nieprawidłowości oraz zaproponuj sposoby ich usunięcia.
Strzałka na fotografii wskazuje wylot zaworu bezpieczeństwa (zawór z czerwoną dźwignią przy wejściu do zasobnika c.w.u.). Zawór powinien otwierać się tylko po przekroczeniu ciśnienia otwarcia - zwykle przy nagrzewaniu wody. Tu kapie co kilka sekund, niezależnie od temperatury i przy prawidłowym ciśnieniu, więc nie spełnia swojej funkcji: gniazdo nie jest szczelne (uszkodzenie, osad kamienia).
Opis: przeciekający (uszkodzony) zawór bezpieczeństwa, sposób: wymienić zawór bezpieczeństwa. Regulować go nie można - zawór bezpieczeństwa to element zabezpieczający, a nie regulacyjny.
Typowe błędy
„Za wysokie ciśnienie w instalacji” albo „rozszerzalność wody” - arkusz zaznacza, że ciśnienie jest prawidłowe, a woda kapie niezależnie od temperatury (R.1.1).
Dokument po tym kroku
Krok 2: Nieprawidłowość nr 2 - zużyta anoda
Kryteria: ,
R.1.3 dla nieprawidłowości nr 2 - opis nieprawidłowości: Zużyta anoda magnezowa lub zapis wynikający z opisu znajdującego się w tabeli 1 w wierszu 2 (dopuszcza się zapis: zużyta anoda)
R.1.4 dla nieprawidłowości nr 2 - sposób usunięcia nieprawidłowości: Wymienić anodę magnezową (dopuszcza się zapis: wymienić anodę)
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Na podstawie dokumentacji fotograficznej z przeglądu technicznego systemu grzewczego określ rodzaj wykrytych nieprawidłowości oraz zaproponuj sposoby ich usunięcia.
Fotografia pokazuje pręt z gwintem na końcu, wyjęty z zasobnika po ok. 3 latach - to anoda magnezowa, mocno skorodowana i nierówna na całej długości. Anoda celowo koroduje zamiast stalowego zbiornika, więc po takim zużyciu zbiornik przestaje być chroniony.
Opis: zużyta anoda magnezowa, sposób: wymienić anodę magnezową na nową.
Dokument po tym kroku
Krok 3: Nieprawidłowość nr 3 - wysunięty czujnik temperatury
Kryteria: ,
R.1.5 dla nieprawidłowości nr 3 - opis nieprawidłowości: Nieprawidłowo zamontowany czujnik temperatury lub Wysunięty czujnik temperatury lub zapis wynikający z opisu znajdującego się w tabeli 1 w wierszu 3 (dopuszcza się zapisy: nieprawidłowo zamontowany czujnik, wysunięty czujnik)
R.1.6 dla nieprawidłowości nr 3 - sposób usunięcia nieprawidłowości: Prawidłowo zamontować czujnik temperatury lub wsunąć czujnik temperatury (dopuszcza się zapisy: prawidłowo zamontować czujnik, wsunąć czujnik)
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Na podstawie dokumentacji fotograficznej z przeglądu technicznego systemu grzewczego określ rodzaj wykrytych nieprawidłowości oraz zaproponuj sposoby ich usunięcia.
Na fotografii czujnik (metalowa końcówka na przewodzie) wystaje z tulei zasobnika zamiast siedzieć w niej do końca. Czujnik jest elektrycznie sprawny (rezystancja i ciągłość w porządku), ale mierzy temperaturę powietrza przy obudowie, niższą niż woda w zasobniku. Sterownik „widzi” za zimną wodę i grzeje dalej - stąd 63 °C przy nastawie 50 °C. Usterka pojawiła się po pracach porządkowych, czyli czujnik został przypadkiem wysunięty.
Opis: wysunięty (nieprawidłowo zamontowany) czujnik temperatury, sposób: wsunąć czujnik do końca tulei i zamocować go.
Kroki 4-7 · po tym etapie masz 14 z 49 kryteriów (pkt)
Krok 4: Napięcia fazowe L1, L2, L3
Kryteria: , ,
R.2.1 w wierszu 1 lub 2 lub 3: V; 207 - 253 (dopuszcza się zapis: 230 ±10 %); 237,4; prawidłowy
R.2.2 w wierszu 1 lub 2 lub 3: V; 207 - 253 (dopuszcza się zapis: 230 ±10 %); 235,0; prawidłowy
R.2.3 w wierszu 1 lub 2 lub 3: V; 207 - 253 (dopuszcza się zapis: 230 ±10 %); 234,3; prawidłowy
ok. 3 min
Polecenie z arkusza
Odczytaj z dokumentacji fotograficznej i zapisz wartości chwilowych parametrów elektrycznych pracy falownika fotowoltaicznego. Następnie porównaj je z danymi technicznymi falownika zawartymi w karcie katalogowej i oceń ich poprawność.
Fotografia 1, ekran „Napięcie sieciowe L1 / L2 / L3”: 237,4 V; 235,0 V; 234,3 V. Karta katalogowa (tabela 3): znamionowe napięcie fazowe 230 V ±10 %, czyli 230 · 0,9 = 207 V ÷ 230 · 1,1 = 253 V. Gwiazdka pod tabelą każe podać minimum i maksimum, więc wpisuję 207 - 253. Wszystkie trzy mieszczą się w zakresie → prawidłowy.
Dokument po tym kroku
Krok 5: Napięcia międzyfazowe
Kryteria: , ,
R.2.4 w wierszu 4 lub 5 lub 6: V; 360 - 440 (dopuszcza się zapis: 400 ±10 %) ; 408,2; prawidłowy
R.2.5 w wierszu 4 lub 5 lub 6: V; 360 - 440 (dopuszcza się zapis: 400 ±10 %); 405,6; prawidłowy
R.2.6 w wierszu 4 lub 5 lub 6: V; 360 - 440 (dopuszcza się zapis: 400 ±10 %); 409,2; prawidłowy
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Odczytaj z dokumentacji fotograficznej i zapisz wartości chwilowych parametrów elektrycznych pracy falownika fotowoltaicznego. Następnie porównaj je z danymi technicznymi falownika zawartymi w karcie katalogowej i oceń ich poprawność.
Fotografia 2, pary L1-L2, L2-L3, L3-L1: 408,2 V; 405,6 V; 409,2 V. Karta: 400 V ±10 % → 360 - 440. Wszystkie w zakresie → prawidłowy.
Dokument po tym kroku
Krok 6: Częstotliwość sieci
Kryteria:
R.2.7 w wierszu 7: Hz; 49,5 - 50,5 (dopuszcza się zapis: 50 ±1 %); 49,99; prawidłowy
ok. 1 min
Polecenie z arkusza
Odczytaj z dokumentacji fotograficznej i zapisz wartości chwilowych parametrów elektrycznych pracy falownika fotowoltaicznego. Następnie porównaj je z danymi technicznymi falownika zawartymi w karcie katalogowej i oceń ich poprawność.
Fotografia 4: 49,99 Hz. Karta: 50 Hz ±1 % → 49,5 ÷ 50,5 Hz. W zakresie → prawidłowy. Fotografia 3 (moc wyjściowa 145 W) nie ma swojego wiersza w tabeli B - mała moc wynika z dnia o znacznym zachmurzeniu (przypis pod tabelą 2).
Dokument po tym kroku
Krok 7: Napięcie wejściowe DC
Kryteria:
R.2.8 w wierszu 8: V; 220 - 850 (dopuszcza się zakresy: 200 - 960 i 200 - 800); 512,4; prawidłowy
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Odczytaj z dokumentacji fotograficznej i zapisz wartości chwilowych parametrów elektrycznych pracy falownika fotowoltaicznego. Następnie porównaj je z danymi technicznymi falownika zawartymi w karcie katalogowej i oceń ich poprawność.
Fotografia 5, „U PV1”: 512,4 V - napięcie łańcucha na pierwszym trackerze. Za wymagany zakres przyjmuję zakres napięcia MPPT 220 - 850 V z karty: falownik śledzi punkt mocy maksymalnej tylko w tym przedziale. 512,4 V mieści się → prawidłowy.
Klucz dopuszcza też zakresy 200 - 960 V (napięcie rozruchowe - napięcie maksymalne) i 200 - 800 V.
Typowe błędy
Wpisanie samego napięcia znamionowego 800 V zamiast zakresu - przypis tabeli B wymaga wartości minimalnej i maksymalnej (R.2.8).
Dokument po tym kroku
Etap 3: Tabela C. Czynniki wpływające na produkcję i zużycie energii
Kroki 8-9 · po tym etapie masz 21 z 49 kryteriów (pkt)
Krok 8: Czynniki po stronie produkcji
Kryteria: , , ,
R.3.1 dla czynnika z poz. 1: wyłącznie Wpływ czynnika na ilość energii wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną
R.3.3 dla czynnika z poz. 3: wyłącznie Wpływ czynnika na ilość energii wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną
R.3.4 dla czynnika z poz. 4: wyłącznie Wpływ czynnika na ilość energii wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną
R.3.7 dla czynnika z poz. 7: wyłącznie Wpływ czynnika na ilość energii wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną
ok. 3 min
Polecenie z arkusza
Określ czynniki mające bezpośredni wpływ na ilość energii elektrycznej wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną oraz na zużycie energii elektrycznej w budynku.
Na ilość energii wytwarzanej przez instalację wpływa wszystko, co decyduje o promieniowaniu docierającym do modułów i o jego przetworzeniu:
1. lokalizacja - nasłonecznienie, orientacja i nachylenie dachu,
3. moc zainstalowanych modułów - im większa, tym więcej energii przy tym samym słońcu,
4. dobór mocy falownika - za mały falownik obcina moc w szczycie, za duży pracuje przy niskiej sprawności,
7. zacienienie - nawet częściowe zacienienie łańcucha mocno obniża jego moc.
Znak X wpisuję tylko w kolumnie 3 - te czynniki nie zmieniają zużycia energii w budynku.
Dokument po tym kroku
Krok 9: Czynniki po stronie zużycia
Kryteria: , ,
R.3.2 dla czynnika z poz. 2: wyłącznie Wpływ czynnika na ilość energii elektrycznej zużywanej w budynku
R.3.5 dla czynnika z poz. 5: wyłącznie Wpływ czynnika na ilość energii elektrycznej zużywanej w budynku
R.3.6 dla czynnika z poz. 6: wyłącznie Wpływ czynnika na ilość energii elektrycznej zużywanej w budynku
ok. 3 min
Polecenie z arkusza
Określ czynniki mające bezpośredni wpływ na ilość energii elektrycznej wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną oraz na zużycie energii elektrycznej w budynku.
Na zużycie energii wpływa to, ile ciepła potrzebuje dom i jak sprawnie pompa je wytwarza:
2. zapotrzebowanie na c.w.u. - pompa ciepła podgrzewa wodę, więc więcej wody to więcej energii elektrycznej (tabela 7),
5. zapotrzebowanie grzewcze budynku (standard WT 2017) - wprost wyznacza Epc na rysunku 2,
6. rodzaj grzejników - grzejniki płaszczyznowe pozwalają na niższą temperaturę zasilania niż konwekcyjne, a pompa ciepła przy niższej temperaturze ma wyższą efektywność i zużywa mniej energii.
X tylko w kolumnie 4. Klucz każe zaznaczać wyłącznie jedną kolumnę dla każdego czynnika.
Typowe błędy
Zaznaczenie obu kolumn przy „rodzaju grzejników” albo „doborze falownika” - klucz uznaje wyłącznie jedną kolumnę (R.3.4, R.3.6).
Dokument po tym kroku
Etap 4: Tabela D. Szacunkowe zapotrzebowanie na energię elektryczną
Kroki 10-15 · po tym etapie masz 30 z 49 kryteriów (pkt)
Krok 10: Powierzchnia i SCOP
Kryteria: ,
R.4.1 powierzchnia ogrzewana budynku - A: 150 m2
R.4.2 roczna efektywność pompy ciepła - SCOP: 3,5
ok. 1 min
Polecenie z arkusza
Określ szacunkowe roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną domu jednorodzinnego. Następnie oblicz, o ile procent wzrośnie zapotrzebowanie na energię elektryczną po wybudowaniu ogrodu zimowego.
Z treści zadania: powierzchnia użytkowa (ogrzewana) A = 150 m², średnia efektywność roczna pompy ciepła SCOP = 3,5 (z jednym miejscem po przecinku, jak każe przypis).
Dokument po tym kroku
Krok 11: Odczyt Epc z wykresu
Kryteria:
R.4.3 w wierszu 1 - Epc, w kolumnach "Jednostka miary" i "Wartość": kWh/(m2*rok); 17 (dopuszcza się wartość z przedziału 17 - 17,5)
ok. 3 min
Polecenie z arkusza
Określ szacunkowe roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną domu jednorodzinnego. Następnie oblicz, o ile procent wzrośnie zapotrzebowanie na energię elektryczną po wybudowaniu ogrodu zimowego.
Na rysunku 2 szukam wskaźnika potrzeb energii użytkowej EU = 60 kWh/(m² · rok) na osi poziomej, idę w górę do linii SCOP = 3,5 i odczytuję na osi pionowej Epc ≈ 17 kWh/(m² · rok) (klucz uznaje 17 ÷ 17,5). Punkt leży w polu „WT 2017”, zgodnie z rokiem budowy domu.
Epc to energia elektryczna zużyta przez pompę na ogrzewanie 1 m² w roku - już po uwzględnieniu efektywności: 60 kWh ciepła / 3,5 ≈ 17 kWh prądu.
Typowe błędy
Odczyt z linii SCOP = 3,0 albo 4,0 (ok. 20 lub 15) - trzeba trzymać się linii dla SCOP z treści zadania (R.4.3).
Dokument po tym kroku
Krok 12: Zużycie pompy na c.o.
Kryteria:
R.4.4 w wierszu 2, w kolumnach "Obliczenia" i "Jednostka miary": działanie zgodne z wzorem Eco = Epc ٠A; kWh/rok (dopuszcza się jednostkę kWh)
ok. 1 min
Polecenie z arkusza
Określ szacunkowe roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną domu jednorodzinnego. Następnie oblicz, o ile procent wzrośnie zapotrzebowanie na energię elektryczną po wybudowaniu ogrodu zimowego.
Wzór 1 z tabeli 8: Eco = Epc · A = 17 · 150 = 2550 kWh/rok.
Dokument po tym kroku
Krok 13: Zużycie na c.w.u. i potrzeby bytowe
Kryteria: ,
R.4.5 w wierszu 3, w kolumnach "Jednostka miary" i "Wartość": kWh/rok; 1500
R.4.6 w wierszu 4, w kolumnach "Jednostka miary" i "Wartość": kWh/rok; 4500
ok. 1 min
Polecenie z arkusza
Określ szacunkowe roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną domu jednorodzinnego. Następnie oblicz, o ile procent wzrośnie zapotrzebowanie na energię elektryczną po wybudowaniu ogrodu zimowego.
Tabela 7, wiersz dla 5 osób: Ecwu = 1500 kWh/rok (50 l na osobę dziennie, SCOP 3,5) i Eo = 4500 kWh/rok (oświetlenie, AGD, elektronika). Rubryki obliczeń są w tych wierszach przekreślone - wartości bierze się wprost z tabeli.
Dokument po tym kroku
Krok 14: Roczne zapotrzebowanie EZel
Kryteria:
R.4.7 w wierszu 5: w kolumnach "Obliczenia" i "Jednostka miary": działanie zgodne z wzorem E zel = E cwu + E co + E o ; kWh/rok (dopuszcza się jednostkę kWh)
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Określ szacunkowe roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną domu jednorodzinnego. Następnie oblicz, o ile procent wzrośnie zapotrzebowanie na energię elektryczną po wybudowaniu ogrodu zimowego.
Wzór 2: EZel = Ecwu + Eco + Eo = 1500 + 2550 + 4500 = 8550 kWh/rok. Wiersz 6 - ogród zimowy z treści zadania: 900 kWh/rok.
Dokument po tym kroku
Krok 15: Wzrost zapotrzebowania w procentach
Kryteria: ,
R.4.8 w wierszu 7, w kolumnie "Obliczenia": działanie zgodne z zależnością (Roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną planowanego ogrodu zimowego / Ezel) ٠ 100 %
R.4.9 w kolumnie "Wartość" - w wierszu 2: 2550 (dopuszcza się wartość z przedziału 2550 - 2625) ; w wierszu 5: 8550 (dopuszcza się wartość z przedziału 8550 - 8625) ; w wierszu 7: 10,5 (dopuszcza się wartość z przedziału 10,4 - 10,6)
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Określ szacunkowe roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną domu jednorodzinnego. Następnie oblicz, o ile procent wzrośnie zapotrzebowanie na energię elektryczną po wybudowaniu ogrodu zimowego.
Wzrost liczę względem obecnego zapotrzebowania: (900 / 8550) · 100 % = 10,526 % ≈ 10,5 % (jedno miejsce po przecinku). Kolumna jednostki jest w tym wierszu przekreślona, więc znak % dopisuję przy wartości.
Klucz ocenia razem trzy wartości: Eco = 2550, EZel = 8550 i 10,5 %.
Typowe błędy
Dzielenie przez (8550 + 900) - wzrost liczy się względem stanu przed rozbudową (R.4.8).
Dokument po tym kroku
Etap 5: Tabele E i F. Bilans energetyczny i ogród zimowy
Kroki 16-25 · po tym etapie masz 40 z 49 kryteriów (pkt)
Krok 16: Zużycie pompy ciepła w sezonie 2023/24
Kryteria:
R.5.1 w wierszu 1, w kolumnach "Jednostka miary" i "Wartość": kWh; 4079 oraz wartość ta wynika z zapisanych obliczeń (dopuszcza się wartość z przedziału 4079 - 4080)
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Sporządź roczny bilans energetyczny domu jednorodzinnego oraz bilans dla sezonu grzewczego 2023/24, zakładając, że trwa on od 1 października do 31 marca. Następnie określ, czy nadwyżka energii wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną jest wystarczająca do pokrycia zapotrzebowania energetycznego planowanego ogrodu zimowego.
Sumuję sześć miesięcy z tabeli 6 (październik 2023 ÷ marzec 2024):
R.5.2 w wierszu 2, w kolumnach "Jednostka miary" i "Wartość": kWh; 2364 oraz wartość ta wynika z zapisanych obliczeń
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Sporządź roczny bilans energetyczny domu jednorodzinnego oraz bilans dla sezonu grzewczego 2023/24, zakładając, że trwa on od 1 października do 31 marca. Następnie określ, czy nadwyżka energii wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną jest wystarczająca do pokrycia zapotrzebowania energetycznego planowanego ogrodu zimowego.
Sezon przechodzi przez przełom roku: październik ÷ grudzień biorę z kolumny 2023, styczeń ÷ marzec z kolumny 2024 tabeli 4:
503 + 278 + 98 + 141 + 459 + 885 = 2364 kWh.
Typowe błędy
Zsumowanie stycznia ÷ marca 2023 zamiast 2024 - sezon 2023/24 kończy się w marcu 2024 (R.5.2, R.5.3).
Dokument po tym kroku
Krok 18: Energia pobrana z sieci w sezonie grzewczym
Kryteria:
R.5.3 w wierszu 3, w kolumnach "Jednostka miary" i "Wartość": kWh; 4176 oraz wartość ta wynika z zapisanych obliczeń
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Sporządź roczny bilans energetyczny domu jednorodzinnego oraz bilans dla sezonu grzewczego 2023/24, zakładając, że trwa on od 1 października do 31 marca. Następnie określ, czy nadwyżka energii wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną jest wystarczająca do pokrycia zapotrzebowania energetycznego planowanego ogrodu zimowego.
Te same miesiące z tabeli 5: 300 + 540 + 843 + 990 + 925 + 578 = 4176 kWh.
Porównanie z dwoma poprzednimi wierszami: w sezonie grzewczym dom pobrał z sieci więcej (4176 kWh), niż wyprodukowała instalacja (2364 kWh) - zimą PV nie pokrywa nawet zużycia samej pompy ciepła (4079 kWh).
Dokument po tym kroku
Krok 19: Produkcja PV poza sezonem grzewczym 2023
Kryteria:
R.5.4 w wierszu 4, w kolumnach "Jednostka miary" i "Wartość": kWh; 8045 oraz wartość ta wynika z zapisanych obliczeń
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Sporządź roczny bilans energetyczny domu jednorodzinnego oraz bilans dla sezonu grzewczego 2023/24, zakładając, że trwa on od 1 października do 31 marca. Następnie określ, czy nadwyżka energii wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną jest wystarczająca do pokrycia zapotrzebowania energetycznego planowanego ogrodu zimowego.
Kwiecień ÷ wrzesień 2023 z tabeli 4: 1556 + 1423 + 1283 + 1443 + 1240 + 1100 = 8045 kWh - aż 76 % rocznej produkcji 2023.
Dokument po tym kroku
Krok 20: Energia pobrana z sieci poza sezonem 2023
Kryteria:
R.5.5 w wierszu 5, w kolumnach "Jednostka miary" i "Wartość": kWh; 293 oraz wartość ta wynika z zapisanych obliczeń
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Sporządź roczny bilans energetyczny domu jednorodzinnego oraz bilans dla sezonu grzewczego 2023/24, zakładając, że trwa on od 1 października do 31 marca. Następnie określ, czy nadwyżka energii wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną jest wystarczająca do pokrycia zapotrzebowania energetycznego planowanego ogrodu zimowego.
Kwiecień ÷ wrzesień 2023 z tabeli 5: 142 + 39 + 34 + 20 + 16 + 42 = 293 kWh. Latem dom niemal nie kupuje energii, a nadwyżka trafia do sieci - stąd w bilansie rocznym znaczenie ma opust.
Dokument po tym kroku
Krok 21: Roczna produkcja i autokonsumpcja
Kryteria:
R.5.6 w wierszu 7, w kolumnach "Obliczenia" i "Jednostka miary": działanie zgodne z wzorem Ez = WAK ٠Ep, gdzie WAK = 0,3; kWh/rok (dopuszcza się jedostkę kWh)
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Sporządź roczny bilans energetyczny domu jednorodzinnego oraz bilans dla sezonu grzewczego 2023/24, zakładając, że trwa on od 1 października do 31 marca. Następnie określ, czy nadwyżka energii wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną jest wystarczająca do pokrycia zapotrzebowania energetycznego planowanego ogrodu zimowego.
Wiersz 6: EP = produkcja w 2023 r., wiersz „Razem” tabeli 4 = 10556 kWh/rok.
Wiersz 7, wzór 3 z tabeli 8: EZ = WAK · EP = 0,3 · 10556 = 3166,8 ≈ 3167 kWh/rok - tyle energii z PV dom zużywa od razu, w chwili produkcji.
Zaokrąglenie do liczby całkowitej daje 3167; klucz uznaje 3166 ÷ 3167.
Dokument po tym kroku
Krok 22: Energia do odebrania w ramach opustu
Kryteria:
R.5.7 w wierszu 8, w kolumnach "Obliczenia" i "Jednostka miary": działanie zgodne z wzorem EOB = EP ( ٠1 - WAK) ٠opust, gdzie WAK = 0,3 i opust = 0,8 lub EOB = Ep ٠ 0,56; kWh/rok (dopuszcza się jednostkę kWh)
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Sporządź roczny bilans energetyczny domu jednorodzinnego oraz bilans dla sezonu grzewczego 2023/24, zakładając, że trwa on od 1 października do 31 marca. Następnie określ, czy nadwyżka energii wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną jest wystarczająca do pokrycia zapotrzebowania energetycznego planowanego ogrodu zimowego.
Reszta produkcji, (1 - WAK) · EP, trafia do sieci. Prosument z instalacją do 10 kW (tu 9,86 kW) może odebrać 80 % tej energii (opust 0,8, tabela 8):
Opust 0,7 - ta wartość dotyczy instalacji powyżej 10 kW (R.5.7).
Dokument po tym kroku
Krok 23: Wartości EZ i EOB
Kryteria:
R.5.9 w kolumnie "Wartość" - w wierszu 7: 3166 (dopuszcza się wartość z przedziału 3166 - 3167); w wierszu 8: 5911 (dopuszcza się wartość z przedziału 5911 - 5912) W tabeli F są zapisane:
ok. 1 min
Polecenie z arkusza
Sporządź roczny bilans energetyczny domu jednorodzinnego oraz bilans dla sezonu grzewczego 2023/24, zakładając, że trwa on od 1 października do 31 marca. Następnie określ, czy nadwyżka energii wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną jest wystarczająca do pokrycia zapotrzebowania energetycznego planowanego ogrodu zimowego.
Klucz osobno sprawdza wartości z wierszy 7 i 8: 3167 i 5911 kWh/rok. Wiersz 9 to EZel z tabeli D: 8550 kWh/rok.
Dokument po tym kroku
Krok 24: Nadwyżka w bilansie rocznym
Kryteria:
R.5.8 w wierszu 10, w kolumnach "Obliczenia" i "Jednostka miary": działanie zgodne z wzorem ΔE = (E Z + E OB ) - E zel ; kWh/rok (dopuszcza się jednostkę kWh)
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Sporządź roczny bilans energetyczny domu jednorodzinnego oraz bilans dla sezonu grzewczego 2023/24, zakładając, że trwa on od 1 października do 31 marca. Następnie określ, czy nadwyżka energii wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną jest wystarczająca do pokrycia zapotrzebowania energetycznego planowanego ogrodu zimowego.
Wzór 5: ΔE = (EZ + EOB) - EZel = (3166,8 + 5911,36) - 8550 = 528,16 ≈ 528 kWh/rok. Wartość dodatnia to nadwyżka: energia z PV (zużyta od razu i odebrana z opustu) przewyższa szacunkowe zapotrzebowanie domu o ok. 528 kWh.
Dokument po tym kroku
Krok 25: Czy nadwyżka wystarczy na ogród zimowy
Kryteria:
R.5.10 Roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną planowanego ogrodu zimowego: 900 kWh lub 900 kWh/rok; Nadwyżka w bilansie energetycznym z uwzględnieniem opustu - ΔE: 528 kWh lub 528 kWh/rok (dopuszcza się wartość z przedziału 452 - 529); Wniosek: Nadwyżka energii jest / nie jest wystarczająca na potrzeby planowanego ogrodu zimowego. We wniosku skreślone jest tylko sformułowanie "jest" (dopuszcza się inny jednoznaczny sposób zaznaczenia, że nadwyżka energii nie jest wystarczająca).
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Sporządź roczny bilans energetyczny domu jednorodzinnego oraz bilans dla sezonu grzewczego 2023/24, zakładając, że trwa on od 1 października do 31 marca. Następnie określ, czy nadwyżka energii wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną jest wystarczająca do pokrycia zapotrzebowania energetycznego planowanego ogrodu zimowego.
Tabela F: zapotrzebowanie ogrodu 900 kWh/rok, nadwyżka 528 kWh/rok. 528 < 900, więc skreślam „jest”: nadwyżka nie jest wystarczająca - zabraknie ok. 372 kWh rocznie, które trzeba będzie kupić z sieci (albo zwiększyć autokonsumpcję, o czym jest tabela G).
Dokument po tym kroku
Etap 6: Tabela G. System zarządzania energią
Kroki 26-29 · po tym etapie masz 49 z 49 kryteriów (pkt)
Krok 26: Źródło energii: moduł i falownik (1, 8)
Kryteria: ,
R.6.1 dla urządzenia 1: Moduł fotowoltaiczny lub panel fotowoltaiczny (dopuszcza się zapis: ogniwa fotowoltaiczne)
R.6.8 dla urządzenia 8: Falownik lub Inwerter
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Przeanalizuj poglądowy schemat systemu fotowoltaicznego z pompą ciepła i pozostałymi odbiornikami energii elektrycznej w budynku oraz elementami systemu zarządzania energią – po ewentualnej rozbudowie (rysunek 3) i sporządź wykaz jego elementów. Następnie oceń, czy rozbudowa istniejącego systemu fotowoltaicznego w budynku o dodatkowe komponenty do zarządzania przepływem energii zwiększy poziom autokonsumpcji energii elektrycznej wytworzonej przez instalację fotowoltaiczną.
8 - falownik (inwerter) - zamienia prąd stały z modułów na przemienny 3 × 230/400 V i mierzy produkcję; od niego idą linie „Modbus” (komunikacja z licznikiem) i „Sterowanie” (do przekaźnika).
Dokument po tym kroku
Krok 27: Pompa ciepła z licznikiem i przekaźnikiem (2, 3, 4)
Kryteria: , ,
R.6.2 dla urządzenia 2: Licznik energii elektrycznej pobieranej przez pompę ciepła (dopuszcza się zapisy: licznik jednokierunkowy, inteligentny licznik, licznik energii oraz inne pod warunkiem poprawności merytorycznej)
R.6.3 dla urządzenia 3: Przekaźnik (dopuszcza się zapis: sterownik)
R.6.4 dla urządzenia 4: Pompa ciepła
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Przeanalizuj poglądowy schemat systemu fotowoltaicznego z pompą ciepła i pozostałymi odbiornikami energii elektrycznej w budynku oraz elementami systemu zarządzania energią – po ewentualnej rozbudowie (rysunek 3) i sporządź wykaz jego elementów. Następnie oceń, czy rozbudowa istniejącego systemu fotowoltaicznego w budynku o dodatkowe komponenty do zarządzania przepływem energii zwiększy poziom autokonsumpcji energii elektrycznej wytworzonej przez instalację fotowoltaiczną.
2 - licznik ze strzałką w jedną stronę przed pompą ciepła: licznik energii pobieranej przez pompę ciepła (poradnik: „opcjonalnie drugi inteligentny licznik energii … do monitorowania zużycia energii przez pompę ciepła”),
3 - symbol styku sterowany linią „Sterowanie” z falownika: przekaźnik załączający pompę, gdy produkcja PV przekroczy próg,
4 - pompa ciepła A/W z oznaczeniem „SG Ready” - złączem do sygnału z instalacji PV.
Dokument po tym kroku
Krok 28: Odbiorniki i liczniki na przyłączu (5, 6, 7)
Kryteria: , ,
R.6.5 dla urządzenia 5: Odbiorniki energii elektrycznej (dopuszcza się zapisy: odbiorniki energii, urządzenia elektryczne oraz inne pod warunkiem poprawności merytorycznej)
R.6.6 dla urządzenia 6: Inteligentny licznik monitorujący pracę systemu (dopuszcza się zapisy: licznik dwukierunkowy, licznik energii oraz inne pod warunkiem poprawności merytorycznej)
R.6.7 dla urządzenia 7: Licznik OSD (dopuszcza się zapisy: licznik zakładu energetycznego/ dostawcy energii, licznik dwukierunkowy, licznik energii oraz inne pod warunkiem poprawności merytorycznej)
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Przeanalizuj poglądowy schemat systemu fotowoltaicznego z pompą ciepła i pozostałymi odbiornikami energii elektrycznej w budynku oraz elementami systemu zarządzania energią – po ewentualnej rozbudowie (rysunek 3) i sporządź wykaz jego elementów. Następnie oceń, czy rozbudowa istniejącego systemu fotowoltaicznego w budynku o dodatkowe komponenty do zarządzania przepływem energii zwiększy poziom autokonsumpcji energii elektrycznej wytworzonej przez instalację fotowoltaiczną.
5 - pralka, oświetlenie, kuchnia: odbiorniki energii elektrycznej w budynku,
6 - licznik z podwójną strzałką połączony Modbusem z falownikiem: inteligentny licznik energii monitorujący przepływ do i z sieci (poradnik: montowany „przed licznikiem OSD po stronie odbiorcy”),
7 - licznik przy słupie sieci, w czerwonej ramce: licznik OSD - dwukierunkowy licznik operatora rozliczający prosumenta.
Typowe błędy
Zamiana liczników 6 i 7 - licznik OSD stoi na granicy z siecią (przy słupie), inteligentny licznik jest po stronie odbiorcy i ma połączenie Modbus z falownikiem (R.6.6, R.6.7).
Dokument po tym kroku
Krok 29: Wniosek o autokonsumpcji
Kryteria:
R.6.9 Wniosek: Rozbudowa istniejącego systemu fotowoltaicznego o elementy zarządzania przepływem energii umożliwia zwiększenie / nie umożliwia zwiększenia autokonsumpcji wytworzonej energii elektrycznej. Kryterium należy uznać za spełnione, jeżeli skreślone jest tylko sformułowanie "nie umożliwia" (dopuszcza się inny jednoznaczny sposób zaznaczenia, że zwiększenie autokonsumcji jest możliwe).
ok. 2 min
Polecenie z arkusza
Przeanalizuj poglądowy schemat systemu fotowoltaicznego z pompą ciepła i pozostałymi odbiornikami energii elektrycznej w budynku oraz elementami systemu zarządzania energią – po ewentualnej rozbudowie (rysunek 3) i sporządź wykaz jego elementów. Następnie oceń, czy rozbudowa istniejącego systemu fotowoltaicznego w budynku o dodatkowe komponenty do zarządzania przepływem energii zwiększy poziom autokonsumpcji energii elektrycznej wytworzonej przez instalację fotowoltaiczną.
Inteligentny licznik pozwala falownikowi znać chwilowy bilans (ile energii płynie do sieci), a przekaźnik i złącze SG Ready pozwalają wtedy załączyć pompę ciepła - np. podgrzać zasobnik c.w.u. albo podnieść temperaturę zadaną. Energia, która trafiłaby do sieci i wróciła tylko w 80 % (opust), zostaje zużyta na miejscu. Skreślam „nie umożliwia zwiększenia”: rozbudowa umożliwia zwiększenie autokonsumpcji.
To też odpowiedź na wynik tabeli F: wyższy WAK oznacza większą nadwyżkę ΔE, bo każda kWh zużyta od razu „liczy się” w całości, a nie w 80 %.
Dokument po tym kroku
Etap 7: Dodatek (poza kluczem)
Krok 30 · po tym etapie masz 49 z 49 kryteriów (pkt)
Krok 30: O ile wzrośnie nadwyżka przy wyższej autokonsumpcji
ok. 3 min
Polecenie z arkusza
Sporządź roczny bilans energetyczny domu jednorodzinnego oraz bilans dla sezonu grzewczego 2023/24, zakładając, że trwa on od 1 października do 31 marca. Następnie określ, czy nadwyżka energii wytwarzanej przez instalację fotowoltaiczną jest wystarczająca do pokrycia zapotrzebowania energetycznego planowanego ogrodu zimowego.
Klucz tego nie ocenia, ale wzory z tabeli 8 pozwalają policzyć, jaka autokonsumpcja wystarczyłaby na ogród. Po podstawieniu EZ = WAK · EP i EOB = EP · (1 - WAK) · 0,8:
Przy przyjętym w arkuszu WAK = 0,3 nadwyżki brakuje, a każdy wzrost autokonsumpcji o 0,1 dodaje 0,02 · 10556 ≈ 211 kWh. To wyliczenie zakłada, że zapotrzebowanie i produkcja zostają takie jak w 2023 r.
Dokument po tym kroku
Etap 8: Sprawdzenie pracy
Krok 31 · po tym etapie masz 49 z 49 kryteriów (pkt)
Krok 31: Kontrola spójności tabel A ÷ G
ok. 3 min
Polecenie z arkusza
Rozwiązanie zadania zapisz w tabelach od A do G.
Na koniec czytam tabele jako całość:
tabela A: dla każdej fotografii jest opis i sposób usunięcia, numery zgodne z tabelą 1,
tabela B: każdy wiersz ma jednostkę, zakres min. ÷ max. i ocenę wynikającą z porównania,
tabela C: w każdym wierszu dokładnie jeden znak X,
tabele D i E: każda wartość ma jednostkę, wyniki zaokrąglone zgodnie z przypisami (D - jedno miejsce, E - liczba całkowita), EZel w tabeli E = wiersz 5 tabeli D,
tabela F: nadwyżka = wiersz 10 tabeli E, a wniosek wynika z porównania z 900 kWh,
tabela G: osiem elementów w kolejności numerów z rysunku 3, wniosek ze skreślonym jednym sformułowaniem.
Dokument po tym kroku
Podgląd
Symulacja ekranu w przeglądarce - w Android Studio / Visual Studio wygląd może się nieco różnić.
To jedno z możliwych rozwiązań. Egzaminator ocenia spełnienie kryteriów z klucza odpowiedzi, a nie zgodność z tym rozwiązaniem - inna, poprawna droga też daje punkty.
Autor rozwiązania: Bartosz Bryniarski. Licencja CC BY-NC 4.0 - kopiowanie i przeróbki do celów niekomercyjnych, z podaniem autora i źródła (link do tej strony). Treść arkusza i klucza oceniania pochodzi z CKE.