Pytania pomocnicze - ELE.11
Eksploatacja urządzeń i systemów energetyki odnawialnej
Pytania pomocnicze rozwijające tematy z pytań egzaminacyjnych. Każde pytanie ma krótką odpowiedź, która pomaga utrwalić wiedzę i przygotować się do egzaminu. Łącznie: 635.
Strona 9 z 10.
Dlaczego zacienienie jednego ogniwa wpływa na pracę całego modułu PV?
W module fotowoltaicznym ogniwa są najczęściej połączone szeregowo, więc przez wszystkie płynie ten sam prąd. Zacienione ogniwo ogranicza prąd całego obwodu i może obniżyć moc całego modułu.
Jaką funkcję pełni dioda bocznikująca w module fotowoltaicznym?
Dioda bocznikująca umożliwia przepływ prądu z pominięciem zacienionej lub uszkodzonej części modułu. Dzięki temu ogranicza straty mocy i ryzyko przegrzania ogniw.
Czym jest zjawisko hot spot w module PV?
Hot spot to miejscowe przegrzanie ogniwa lub fragmentu modułu. Może powstać, gdy zacienione ogniwo w połączeniu szeregowym zaczyna rozpraszać energię zamiast ją wytwarzać.
Dlaczego warystor nie jest poprawną odpowiedzią w tym pytaniu?
Warystor służy głównie do ochrony przed przepięciami, a nie do omijania zacienionych ogniw. Nie rozwiązuje problemu spadku prądu w szeregowym łańcuchu ogniw.
Czym różni się dioda bocznikująca od diody blokującej?
Dioda bocznikująca omija zacieniony fragment modułu, natomiast dioda blokująca zapobiega przepływowi prądu w niepożądanym kierunku. Pełnią więc różne funkcje zabezpieczające.
Czy diody bocznikujące całkowicie eliminują straty spowodowane cieniem?
Nie, diody bocznikujące tylko ograniczają negatywne skutki zacienienia. Zacieniona sekcja modułu zostaje częściowo pominięta, więc moc instalacji nadal spada.
Gdzie najczęściej znajdują się diody bocznikujące w module PV?
Najczęściej są umieszczone w puszce przyłączeniowej modułu fotowoltaicznego. Zabezpieczają określone sekcje ogniw połączonych szeregowo.
Dlaczego moduły fotowoltaiczne wymagają zastosowania falownika?
Moduły PV wytwarzają prąd stały, a sieć elektroenergetyczna i większość odbiorników domowych pracuje na prądzie zmiennym. Falownik umożliwia wykorzystanie energii z paneli w instalacji elektrycznej.
Jakie parametry prądu musi zapewnić falownik współpracujący z siecią?
Falownik musi wytworzyć prąd zmienny o odpowiednim napięciu, częstotliwości i przebiegu zgodnym z wymaganiami sieci. W Polsce standardowo jest to 230/400 V i 50 Hz.
Czym różni się falownik od akumulatora w systemie fotowoltaicznym?
Falownik przekształca prąd DC na AC, natomiast akumulator magazynuje energię elektryczną. Są to elementy o różnych funkcjach.
Do czego służy regulator ładowania w instalacji PV?
Regulator ładowania kontroluje proces ładowania akumulatorów, zabezpieczając je przed przeładowaniem lub zbyt głębokim rozładowaniem. Nie zastępuje falownika sieciowego.
Jaką rolę pełni optymalizator mocy w instalacji fotowoltaicznej?
Optymalizator mocy poprawia pracę pojedynczego modułu PV, zwłaszcza przy zacienieniu lub różnicach parametrów paneli. Nie przekształca jednak energii na prąd zmienny sieciowy.
Co oznacza synchronizacja falownika z siecią elektroenergetyczną?
Synchronizacja oznacza dopasowanie napięcia, częstotliwości i fazy prądu z falownika do parametrów sieci. Dzięki temu energia może być bezpiecznie oddawana do instalacji lub sieci.
Od jakich wielkości zależy moc turbiny wodnej?
Moc zależy od gęstości wody, przyspieszenia ziemskiego, przepływu objętościowego, wysokości spadku oraz sprawności turbiny. Największy wpływ w praktyce mają przepływ Q i spad H.
Dlaczego w wyniku obliczeń moc turbiny otrzymuje się w watach?
Wzór wykorzystuje jednostki układu SI: kg/m³, m/s², m³/s i m. Po ich przemnożeniu otrzymuje się jednostkę mocy, czyli wat.
Jak przeliczyć moc z watów na kilowaty?
Należy podzielić wartość w watach przez 1000. Na przykład 270 000 W to 270 kW.
Co oznacza sprawność turbiny η = 0,9?
Oznacza, że turbina zamienia 90% dostępnej energii strumienia wody na użyteczną moc mechaniczną na wale. Pozostała część energii jest tracona.
Dlaczego turbina Kapłana nadaje się do małych spadów wody?
Turbina Kapłana jest przystosowana do pracy przy dużych przepływach i niewielkich wysokościach spadku. Regulowane łopatki pozwalają utrzymywać wysoką sprawność w zmiennych warunkach.
Jaki błąd najczęściej pojawia się w zadaniach o mocy turbiny wodnej?
Najczęściej błędnie przelicza się waty na kilowaty albo pomija sprawność turbiny. W tym zadaniu 270 000 W należy zapisać jako 270 kW.
Jak rozpoznać w tabeli alarmów komunikat odpowiadający konkretnej awarii?
Należy odszukać w kolumnie „Możliwa przyczyna” podaną awarię, a następnie odczytać z tego samego wiersza komunikat sterownika. W tym przypadku wyciek czynnika roboczego występuje przy komunikacie EE2.
Dlaczego wyciek czynnika roboczego powoduje alarm niskiego ciśnienia?
Ubytek czynnika zmniejsza ilość medium w obiegu chłodniczym, przez co spada ciśnienie robocze. Sterownik wykrywa ten stan i uruchamia zabezpieczenie.
Czy użytkownik może samodzielnie uzupełnić czynnik chłodniczy w pompie ciepła?
Nie. Uzupełnianie czynnika oraz usuwanie nieszczelności powinien wykonać uprawniony serwisant, ponieważ układ chłodniczy wymaga specjalistycznych narzędzi i kwalifikacji.
Czym różni się alarm wysokiego ciśnienia od alarmu niskiego ciśnienia?
Alarm wysokiego ciśnienia może wynikać np. z nadmiaru czynnika lub zbyt wysokiej temperatury wody. Alarm niskiego ciśnienia często wskazuje na ubytek czynnika, oblodzony parowacz albo problem z zaworem rozprężnym.
Jakie działanie zaleca instrukcja przy podejrzeniu wycieku czynnika roboczego?
Instrukcja zaleca zgłoszenie problemu serwisantowi. Nie należy kontynuować pracy urządzenia bez diagnozy, ponieważ może to doprowadzić do uszkodzenia sprężarki.
Dlaczego warto korzystać z instrukcji lub DTR podczas diagnozowania alarmów?
Dokumentacja zawiera kody błędów, możliwe przyczyny i zalecane działania. Pozwala szybko powiązać komunikat sterownika z konkretną awarią.
Dlaczego ciśnienie glikolu w instalacji solarnej rośnie wraz ze wzrostem temperatury?
Roztwór glikolu zwiększa swoją objętość podczas nagrzewania. Jeżeli układ nie kompensuje tej rozszerzalności, ciśnienie w obiegu szybko rośnie.
Jaką funkcję pełni naczynie wzbiorcze w instalacji solarnej?
Przejmuje nadmiar objętości cieczy solarnej powstający podczas nagrzewania. Stabilizuje ciśnienie i chroni instalację przed zadziałaniem zaworu bezpieczeństwa.
Jakie objawy mogą wskazywać na uszkodzenie naczynia wzbiorczego?
Typowe objawy to duże wahania ciśnienia, wzrost ciśnienia przy nagrzewaniu, wyrzut cieczy przez zawór bezpieczeństwa oraz częste ubytki glikolu.
Czy awaria pompy solarnej zawsze powoduje wzrost ciśnienia w instalacji?
Nie zawsze. Awaria pompy może doprowadzić do przegrzewania kolektorów i stagnacji, ale gwałtowny wzrost ciśnienia przy wzroście temperatury najczęściej wskazuje na problem z kompensacją objętości, czyli z naczyniem wzbiorczym.
Po co w instalacji solarnej stosuje się zawór bezpieczeństwa?
Zawór bezpieczeństwa chroni instalację przed nadmiernym ciśnieniem. Gdy ciśnienie przekroczy wartość dopuszczalną, zawór otwiera się i odprowadza część cieczy.
Jak sprawdza się ciśnienie w instalacji solarnej?
Ciśnienie odczytuje się z manometru zamontowanego w grupie pompowej lub innym punkcie instalacji. Odczyt należy porównać z wartościami zalecanymi w dokumentacji technicznej.
Dlaczego temperatura w podgrzewaczu c.w.u. nie jest najlepszym wyjaśnieniem gwałtownego wzrostu ciśnienia glikolu?
Temperatura zasobnika wpływa na odbiór ciepła z kolektorów, ale nie odpowiada bezpośrednio za kompensację rozszerzalności cieczy. Za stabilizację ciśnienia odpowiada przede wszystkim naczynie wzbiorcze.
Co oznacza pojęcie odnawialne źródło energii?
To źródło energii korzystające z zasobów odnawiających się naturalnie w krótkim czasie, np. słońca, wiatru, wody, biomasy lub energii geotermalnej.
Dlaczego spalanie węgla kamiennego nie jest odnawialnym źródłem energii?
Węgiel kamienny jest paliwem kopalnym, którego powstawanie trwa miliony lat. Jego zasoby są ograniczone i nie odnawiają się w skali życia człowieka.
Czy energia geotermalna jest odnawialnym źródłem energii?
Tak. Energia geotermalna pochodzi z ciepła wnętrza Ziemi i jest zaliczana do odnawialnych źródeł energii.
Dlaczego odpowiedź zawierająca gaz ziemny nie opisuje wyłącznie OZE?
Gaz ziemny jest paliwem kopalnym, a więc źródłem nieodnawialnym. Nawet jeśli w odpowiedzi występują też źródła odnawialne, obecność gazu eliminuje taki wariant.
Jakie źródła energii morskiej można zaliczyć do OZE?
Do OZE zalicza się m.in. energię prądów morskich, pływów, fal oraz różnic temperatur wód morskich.
Czy promieniowanie słoneczne może być wykorzystywane na więcej niż jeden sposób?
Tak. Może być przetwarzane na energię elektryczną w instalacjach fotowoltaicznych albo na ciepło w kolektorach słonecznych.
Jaka jest podstawowa różnica między OZE a źródłami konwencjonalnymi?
OZE korzystają z zasobów odnawiających się naturalnie, natomiast źródła konwencjonalne najczęściej wykorzystują ograniczone paliwa kopalne.
Do czego służy mieszający zawór czterodrożny w instalacji grzewczej?
Służy do mieszania wody gorącej z kotła z chłodniejszą wodą powracającą z instalacji. Pozwala regulować temperaturę zasilania grzejników i chronić kocioł przed zbyt zimnym powrotem.
Dlaczego temperatura powrotu do kotła nie powinna być zbyt niska?
Zbyt niska temperatura powrotu może powodować kondensację pary wodnej ze spalin na wymienniku kotła. Sprzyja to korozji, zabrudzeniu wymiennika i skróceniu żywotności kotła.
Czym różni się zawór czterodrożny od zwykłego zaworu odcinającego?
Zawór odcinający tylko zamyka lub otwiera przepływ. Zawór czterodrożny miesza strumienie wody i rozdziela je między obieg kotłowy oraz obieg grzejnikowy.
Czy zawór czterodrożny służy do odpowietrzania instalacji?
Nie. Do odpowietrzania stosuje się odpowietrzniki ręczne lub automatyczne. Zawór czterodrożny odpowiada za mieszanie wody i regulację temperatury.
Jak zawór czterodrożny wpływa na temperaturę wody kierowanej do grzejników?
Może obniżać temperaturę wody zasilającej grzejniki przez zmieszanie gorącej wody z kotła z chłodniejszą wodą powrotną. Dzięki temu instalacja pracuje stabilniej i zgodnie z zapotrzebowaniem na ciepło.
Co oznacza ochrona powrotu kotła?
Ochrona powrotu polega na utrzymaniu odpowiednio wysokiej temperatury wody wracającej do kotła. Zapobiega to pracy kotła w niekorzystnych warunkach niskotemperaturowych.
Dlaczego substancje bogate w białka, węglowodany i tłuszcze przyspieszają fermentację?
Są źródłem materii organicznej i energii dla mikroorganizmów. Dzięki temu bakterie szybciej prowadzą rozkład beztlenowy i produkcję biogazu.
Czym jest fermentacja metanowa?
To beztlenowy rozkład substancji organicznych przez mikroorganizmy. Produktem procesu jest biogaz zawierający głównie metan i dwutlenek węgla.
Jakie substraty stosuje się najczęściej w biogazowniach?
Najczęściej wykorzystuje się gnojowicę, obornik, kiszonkę kukurydzy, odpady spożywcze, osady ściekowe oraz odpady z przemysłu rolno-spożywczego.
Czy każdy dodatek materii organicznej poprawia fermentację?
Nie zawsze. Odpowiednia ilość substratu przyspiesza proces, ale nadmiar łatwo fermentujących związków może doprowadzić do zakwaszenia i zahamowania fermentacji.
Jaką rolę pełnią bakterie w fermentacji metanowej?
Bakterie rozkładają związki organiczne etapami, tworząc m.in. kwasy organiczne, wodór, dwutlenek węgla i metan. Bez ich aktywności produkcja biogazu nie zachodzi.
Dlaczego tłuszcze mają duże znaczenie w produkcji biogazu?
Tłuszcze mają wysoki potencjał energetyczny i mogą zwiększać uzysk metanu. Trzeba jednak uważać na ich nadmiar, ponieważ mogą zaburzyć stabilność procesu.
Jakie parametry należy kontrolować podczas fermentacji w biogazowni?
Najważniejsze są temperatura, pH, obciążenie komory fermentacyjnej, skład substratu oraz ilość i jakość produkowanego biogazu.
Dlaczego w pompie ciepła powietrze-woda powstaje kondensat?
Jednostka zewnętrzna odbiera ciepło z powietrza, a wilgoć z powietrza osadza się na zimnym wymienniku. Podczas odszraniania lód i szron topnieją, tworząc wodę kondensacyjną.
Co oznacza przepustowość odpływu kondensatu?
Oznacza zdolność odpływu do swobodnego odprowadzania wody z tacy ociekowej. Odpływ nie może być zatkany ani zamarznięty.
Jakie zanieczyszczenia mogą blokować odpływ kondensatu?
Najczęściej są to liście, błoto, kurz, owady, osady oraz lód. W okresie zimowym szczególnie groźne jest zamarzanie wody w przewodzie odpływowym.
Jakie są skutki niedrożnego odpływu kondensatu?
Woda może gromadzić się w jednostce zewnętrznej i zamarzać. Może to prowadzić do oblodzenia wentylatora, spadku sprawności, hałasu lub uszkodzenia urządzenia.
Dlaczego kontrola wilgotności powietrza nie jest poprawną odpowiedzią w tym pytaniu?
Wilgotność powietrza wpływa na ilość kondensatu, ale nie jest typowym parametrem regularnie kontrolowanym przez obsługę pompy ciepła. Ważniejsze jest zapewnienie drożnego odpływu powstałej wody.
Kiedy ryzyko problemów z odpływem kondensatu jest największe?
Największe ryzyko występuje zimą i jesienią, gdy pojawia się szron, lód, liście i zanieczyszczenia. Wtedy odpływ może łatwo ulec zatkaniu lub zamarznięciu.
Po czym rozpoznać turbinę Banki-Michella na rysunku technicznym?
Najczęściej po walcowym wirniku z wieloma łopatkami oraz obudowie kierującej strumień wody przez wirnik. Jest to konstrukcja charakterystyczna dla turbin przepływowych.
Dlaczego turbina Banki-Michella jest często stosowana w małych elektrowniach wodnych?
Ma prostą budowę, jest stosunkowo tania i dobrze pracuje przy zmiennych przepływach wody. Dzięki temu nadaje się do niewielkich obiektów hydroenergetycznych.
Czym turbina Banki-Michella różni się od turbiny Peltona?
Turbina Peltona ma koło z charakterystycznymi czerpakami i pracuje zwykle przy dużych spadach wody. Turbina Banki-Michella ma walcowy wirnik łopatkowy i jest typowa dla małych oraz średnich spadów.
Czym turbina Banki-Michella różni się od turbiny Francisa?
Turbina Francisa jest turbiną reakcyjną z wirnikiem pracującym w spiralnej obudowie i aparatem kierowniczym. Turbina Banki-Michella jest prostszą turbiną przepływową z cylindrycznym wirnikiem.
Jak przepływa woda przez turbinę Banki-Michella?
Woda przechodzi przez wirnik dwukrotnie: najpierw z zewnątrz do środka, a następnie ze środka na zewnątrz. Dzięki temu energia strumienia jest przekazywana łopatkom wirnika.
Jakie cechy turbiny wodnej są ważne przy jej doborze do elektrowni?
Najważniejsze są spad wody, natężenie przepływu, wymagana moc, sprawność oraz warunki pracy obiektu. Różne typy turbin są przeznaczone do różnych zakresów spadu i przepływu.