Pytania pomocnicze - ELE.11

Należy sprawdzić różnicę między dwiema opisanymi wartościami i podzielić ją przez liczbę równych odstępów między nimi. Jeśli od 20°C do 30°C jest 10 działek, jedna działka ma 1°C.

Patrzenie pod kątem powoduje błąd paralaksy, czyli pozorne przesunięcie wskazania. Może to skutkować odczytem o 1°C lub więcej różnym od rzeczywistego.

°C oznacza stopnie Celsjusza, czyli jednostkę temperatury powszechnie stosowaną w technice grzewczej, chłodniczej i instalacjach OZE.

Temperaturę mierzy się m.in. w kolektorach słonecznych, zasobnikach c.w.u., obiegach grzewczych, pompach ciepła oraz instalacjach z płynem solarnym.

Najczęstsze błędy to nieprawidłowe określenie wartości działki, odczyt pod kątem, pomylenie jednostek oraz zaokrąglenie wskazania do złej kreski.

Należy odnaleźć symbol zasobnika lub opis czujnika umieszczonego w zbiorniku c.w.u. W tym pytaniu temperatura zasobnika wynosi 50,0°C.

Temperatura kolektora dotyczy czynnika ogrzewanego przez promieniowanie słoneczne w kolektorze. Temperatura zasobnika oznacza temperaturę wody użytkowej zgromadzonej w zbiorniku.

Sterownik solarny kontroluje pracę instalacji solarnej, głównie pompę obiegową. Porównuje temperaturę kolektora i zasobnika, aby uruchamiać obieg tylko wtedy, gdy można skutecznie ogrzewać wodę.

Sonda mierzy temperaturę wody w zasobniku i przekazuje wynik do sterownika. Na tej podstawie sterownik podejmuje decyzję o pracy pompy solarnej.

Sterownik może pokazywać temperaturę kolektora, zasobnika, dolnej lub górnej części zbiornika oraz inne parametry instalacji. Każdy odczyt odpowiada innemu czujnikowi.

Informuje, czy woda użytkowa jest wystarczająco nagrzana do korzystania. Pozwala też ocenić, czy instalacja solarna pracuje prawidłowo.

Może powodować kondensację pary wodnej ze spalin, korozję niskotemperaturową oraz odkładanie smoły i osadów. Skraca to żywotność kotła i pogarsza jego sprawność.

Miesza wodę gorącą z zasilania kotła z chłodniejszą wodą powrotną. Dzięki temu utrzymuje odpowiednią temperaturę powrotu do kotła.

Zawór mieszający reguluje temperaturę czynnika przez mieszanie strumieni wody. Zawór bezpieczeństwa otwiera się przy zbyt wysokim ciśnieniu i chroni instalację przed uszkodzeniem.

Zawór dwudrogowy ma dwa króćce i zasadniczo reguluje przepływ przez zamykanie lub otwieranie drogi przepływu. Nie zapewnia mieszania dwóch strumieni wody tak jak zawór trójdrogowy.

Jest szczególnie ważna w kotłach na paliwa stałe i biomasę, np. na drewno, pellet lub zrębki. Niska temperatura powrotu sprzyja w nich korozji i powstawaniu osadów.

Zawór trójdrogowy ma trzy przyłącza hydrauliczne. Na schemacie znajduje się zwykle między zasilaniem kotła, powrotem z instalacji i obiegiem grzewczym.

Typowe są symbole modułu PV, akumulatora, odbiornika oraz wartości napięcia, prądu, mocy lub energii elektrycznej. W instalacjach PV często pojawiają się też oznaczenia ładowania i przepływu energii.

Regulator ładowania kontroluje ładowanie akumulatora energią z modułów PV, głównie w systemach off-grid. Falownik przekształca prąd stały DC z modułów lub akumulatora na prąd przemienny AC.

W systemach wyspowych energia z paneli jest magazynowana w akumulatorach. Kontrola napięcia akumulatora pozwala ocenić stan naładowania i zabezpieczyć go przed przeładowaniem lub głębokim rozładowaniem.

Sterownik solarny cieplny pokazuje zwykle temperatury kolektora i zasobnika oraz pracę pompy obiegowej. Sterownik PV pokazuje parametry elektryczne, takie jak napięcie, prąd, moc, energia i stan akumulatora.

Najczęściej monitoruje się napięcie, natężenie prądu, moc chwilową oraz energię wyprodukowaną w kWh. W systemach z magazynem energii kontroluje się również napięcie i stan naładowania akumulatora.

Pokazuje, skąd i dokąd płynie energia: z modułów PV do akumulatora, do odbiorników albo do sieci. Ułatwia to ocenę aktualnego trybu pracy instalacji.

Z nomogramu odczytuje się jednostkową stratę ciśnienia, np. w hPa/m, a następnie mnoży przez długość przewodu. Wynik jest całkowitą stratą ciśnienia na tym odcinku.

Przy mniejszej średnicy ciecz płynie szybciej, co zwiększa opory tarcia. Dlatego dla tego samego przepływu cieńsza rura powoduje większą stratę ciśnienia.

Oznacza średnicę zewnętrzną rury 28 mm i grubość ścianki 1,5 mm. Średnica wewnętrzna wynosi w przybliżeniu 28 - 2 · 1,5 = 25 mm.

Należy pomnożyć wartość przez 60. 16,67 dm³/min to około 1000 dm³/h.

1 hPa = 100 Pa. Dlatego 13 hPa odpowiada 1300 Pa.

Pompa musi pokonać opory przepływu w przewodach i elementach instalacji. Zbyt słaba pompa nie zapewni wymaganego przepływu czynnika solarnego.

Strata ciśnienia wzrośnie proporcjonalnie do długości przewodu, jeśli przepływ i średnica pozostaną takie same.

Należy pomnożyć wartość przez 1000, ponieważ 1 m³ = 1000 dm³, a następnie podzielić przez 3600, ponieważ 1 h = 3600 s. Dla 5,4 m³/h: 5,4 × 1000 / 3600 = 1,5 dm³/s.

Jednostki m³ i dm³ oraz h i s mają różne przeliczniki. Trzeba uwzględnić jednocześnie zmianę objętości i czasu.

1 dm³ to dokładnie 1 litr. Dlatego 1,5 dm³/s można zapisać także jako 1,5 l/s.

Rotametr służy do odczytu natężenia przepływu medium, np. wody lub glikolu. Umożliwia kontrolę, czy przepływ w obiegu jest zgodny z wymaganiami instalacji.

Najczęstszy błąd to pominięcie jednego z przeliczników: 1000 dm³ w 1 m³ albo 3600 sekund w 1 godzinie. Prowadzi to do wyników zbyt dużych lub zbyt małych.

1 m³/h = 1000 dm³ / 3600 s, czyli około 0,278 dm³/s. Jest to przydatny przelicznik kontrolny.

Część energii ze spalania jest zużywana na odparowanie wody zawartej w paliwie. Obniża to temperaturę spalania, sprawność kotła i może zwiększać ilość osadów.

Zanieczyszczenia mineralne, np. piasek lub ziemia, zwiększają ilość popiołu i sprzyjają powstawaniu spieków oraz zgorzeliny. Mogą też przyspieszać zabrudzenie palnika.

Najczęściej powoduje je pellet zawilgocony, rozkruszony, zawierający dużo pyłu lub ciała obce. Granulki mogą pęcznieć, zbrylać się i blokować pracę ślimaka.

Są to twarde, stopione lub zeszklone pozostałości po spalaniu paliwa o złej jakości. Powstają zwłaszcza przy dużej zawartości popiołu i zanieczyszczeń mineralnych.

Niższa temperatura spalania utrudnia całkowite dopalenie paliwa. W efekcie powstaje więcej niedopalonych cząstek, sadzy i zabrudzeń w komorze spalania.

Zależy głównie od pracy wentylatora, nastaw sterownika, drożności kanałów powietrznych i konstrukcji palnika. Sama wilgotność pelletu nie zmniejsza bezpośrednio dopływu powietrza.

Pellet należy przechowywać w suchym, przewiewnym miejscu, zabezpieczonym przed deszczem i wilgocią z podłoża. Worki nie powinny być uszkodzone ani narażone na kontakt z wodą.

Dioda bocznikująca umożliwia przepływ prądu z pominięciem zacienionej lub uszkodzonej części modułu. Dzięki temu ogranicza spadek mocy całego łańcucha i zmniejsza ryzyko przegrzania ogniw.

Ogniwa w module są zwykle połączone szeregowo, więc słabsze lub zacienione ogniwo ogranicza prąd w całym obwodzie. Powoduje to spadek mocy modułu, a czasem także powstawanie hot-spotów.

Dioda bocznikująca działa automatycznie wewnątrz modułu PV i ogranicza skutki zacienienia. Wyłącznik DC służy do ręcznego lub awaryjnego odłączenia obwodu prądu stałego, a nie do kompensacji cienia.

MPPT dobiera punkt pracy instalacji tak, aby uzyskać możliwie największą moc, ale nie zastępuje diod bocznikujących. Przy częściowym zacienieniu może poprawić pracę układu, lecz nie zabezpiecza pojedynczych ogniw tak jak diody bypass.

Hot-spot to miejscowe przegrzanie ogniwa, które może powstać m.in. przy zacienieniu lub uszkodzeniu ogniwa. Dioda bocznikująca zmniejsza ryzyko jego wystąpienia, omijając problematyczny fragment modułu.

Zabezpieczenie antywyspowe odłącza instalację PV od sieci, gdy zanika napięcie sieciowe. Jego zadaniem jest bezpieczeństwo pracy sieci, a nie ograniczanie strat mocy spowodowanych zacienieniem.

W połączeniu szeregowym napięcia poszczególnych modułów sumują się. Trzy moduły po 6 V dadzą łącznie 18 V.

Prąd w połączeniu szeregowym pozostaje taki sam jak prąd pojedynczego modułu. Jeśli każdy moduł ma 3 A, cały string ma 3 A.

Moc oblicza się ze wzoru P = U · I. Dla układu o napięciu 18 V i prądzie 3 A moc wynosi 54 W.

W połączeniu szeregowym sumuje się napięcie, a prąd pozostaje taki sam. W połączeniu równoległym sumuje się prąd, a napięcie pozostaje takie samo.

Ponieważ napięcia trzech modułów po 6 V sumują się do 18 V, prąd pozostaje równy 3 A, a moc wynosi 18 V · 3 A = 54 W.

Taki wynik odpowiadałby połączeniu równoległemu trzech modułów 6 V, 3 A, a nie szeregowemu. W równoległym napięcie zostaje 6 V, a prądy się sumują.

W pełnym słońcu moduły generują większy prąd i mocno się nagrzewają. Zwiększa to ryzyko porażenia, łuku elektrycznego oraz poparzenia.

Rano moduły są zwykle chłodniejsze, a warunki pracy są bezpieczniejsze. Przy dużym zachmurzeniu instalacja pracuje z mniejszym obciążeniem.

Tak. Moduły PV generują napięcie zawsze, gdy dociera do nich światło, nawet przy zachmurzonym niebie.

Nocą widoczność jest ograniczona, a instalacja nie pracuje w typowych warunkach dziennych. Utrudnia to rzetelną ocenę stanu technicznego i działania systemu.

Najważniejsze zagrożenia to porażenie prądem stałym, powstanie łuku elektrycznego, upadek z wysokości oraz poparzenie od nagrzanych modułów lub elementów konstrukcji.

Należy zapoznać się z dokumentacją, odłączyć instalację zgodnie z procedurą, sprawdzić brak niebezpiecznych napięć tam, gdzie jest to wymagane, oraz zastosować środki ochrony osobistej.

Silne słońce zwiększa temperaturę modułów i prąd generowany przez instalację. Deszcz, wiatr lub oblodzenie zwiększają natomiast ryzyko poślizgnięcia i upadku, szczególnie na dachu.