PN-EN MODUŁ I

Transkrypt

1 Spis treści Od autorów Perspektywy rozwoju fotowoltaiki w Polsce Struktura nakładów inwestycyjnych kosztów eksploatacyjnych dla elektrowni fotowoltaicznych Wybrane zagadnienia z ustawy Prawo energetyczne dotyczące fotowoltaiki.. 21 Wykaz wybranych oznaczeń, wielkości i ich jednostek Symbole graficzne wg PN-EN stosowane w schematach elektrycznych.. 37 MODUŁ I Bezpieczeństwo i higiena pracy. Ochrona przeciwpożarowa Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP) Instrukcje BHP BHP a ergonomia Stanowisko pracy Elementy stanowiska pracy Zadania służb BHP Pierwsza pomoc Bezpieczeństwo wykonywania prac przy urządzeniach elektrycznych Sprzęt ochronny Sposoby ratowania porażonych prądem elektrycznym Ochrona przeciwpożarowa Prewencja pożarowa Sposoby ratowania osoby poszkodowanej w pożarze Czynności ratujące MODUŁ II Rysunek techniczny Znaczenie rysunku w przekazywaniu informacji Rodzaje rysunków technicznych Wymiary i kształt arkuszy rysunkowych Obramowanie Tabliczka rysunkowa Podziałki rysunków Rodzaje linii rysunkowych Rodzaje rzutów aksonometrycznych i ich zastosowanie Rzutowanie prostokątne Układ trzech rzutni Wymiarowanie Podstawowe zasady wymiarowania Wymiarowanie wg układu współrzędnych Przekroje Oznaczanie przekrojów Pismo techniczne Rysunki schematyczne Wykresy i odczytywanie wykresów

2 MODUŁ III Podstawy elektrotechniki Prąd stały Prąd elektryczny Napięcie elektryczne Obwody elektryczne Prawo Ohma Obliczanie rezystancji Łączenie rezystorów Zależność rezystancji od temperatury Źródła prądu stałego Prawa obwodu elektrycznego Pierwsze prawo Kirchhoffa Drugie prawo Kirchhoffa Stany pracy źródeł energii elektrycznej Moc prądu stałego Energia prądu stałego Prawo Joule a Lenza Prąd przemienny jednofazowy Analiza obwodów zawierających elementy R, L, C Obwód elektryczny z rezystancją Obwód elektryczny z cewką o indukcyjności L (reaktancją indukcyjną) Obwód elektryczny z kondensatorem o pojemności C (reaktancją pojemnościową) Obwód elektryczny szeregowy z elementami R, L, C Obwód elektryczny równoległy z elementami R, L, C Kondensatory Pojemność kondensatora Łączenie kondensatorów Moc prądu przemiennego jednofazowego Moc czynna Moc bierna Moc pozorna Układy trójfazowe Układ połączeń odbiorników w gwiazdę Układ odbiorników połączonych w trójkąt Pomiar mocy w układach 3 fazowych Pomiar energii w obwodach trójfazowych Zdjęcia przedstawiające autorów podręcznika w czasie zajęć laboratoryjnych z podstaw elektrotechniki z uczniami, studentami, słuchaczami w pracowni elektrycznej MODUŁ IV Urządzenia i instalacje elektryczne Oznaczenia przewodów i zacisków Wybrane oznaczenia kabli i przewodów według normy PN: Przekroje przewodów Wybrane przykłady oznaczeń przewodów Podział przewodów ze względu na pełnioną funkcję Oznaczenia przewodów i zacisków odbiorników Łączenie przewodów

3 3. Wybrane zagadnienia ochrony przeciwporażeniowej w instalacjach elektrycznych do 1 kv Oddziaływanie prądu elektrycznego na organizm ludzki Warunki środowiskowe Stopnie ochrony obudów urządzeń elektrycznych Klasy ochronności urządzeń elektrycznych i elektronicznych Napięcia i układy sieciowe Układy sieci Charakterystyka układów sieciowych Środki ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym przy eksploatacji urządzeń elektroenergetycznych Rodzaje ochron przeciwporażeniowych Równoczesna ochrona przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim Ochrona przed dotykiem bezpośrednim (ochrona podstawowa) Ochrona przed dotykiem pośrednim (ochrona dodatkowa) Ochrona przez zastosowanie samoczynnego wyłączenia zasilania Wyłączniki nadmiarowo-prądowe Urządzenia ochronne różnicowoprądowe Ochrona przed dotykiem pośrednim przez samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieciowym TN Ochrona przez zastosowanie urządzenia II klasy ochronności Ochrona przez zastosowanie izolowania stanowiska Ochrona przez zastosowanie separacji elektrycznej Ochrona przez zastosowanie nieuziemionych połączeń wyrównawczych miejscowych Połączenia wyrównawcze Przewody ochronne, ochronno-neutralne i wyrównawcze Uziomy i przewody uziemiające Uziomy naturalne Uziomy sztuczne Ochrona przed przepięciami atmosferycznymi lub łączeniowymi Przyłączanie urządzeń elektrycznych Zasilanie budynku Instalacje elektryczne w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych Wybrane zasady wykonania instalacji elektrycznej w budynku Eksploatacja instalacji elektrycznych Pomiar ciągłości przewodów Pomiar rezystancji izolacji instalacji elektrycznej Pomiar rezystancji izolacji podłóg i ścian Pomiar rezystancji uziomu Sprawdzenie skuteczności ochrony przed dotykiem pośrednim przez samoczynne wyłączenie zasilania Sprawdzanie działania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych Protokół odbiorczy Ogólne zasady eksploatacji urządzeń elektroenergetycznych Dokumentacja techniczna Przyjmowanie urządzeń do eksploatacji Prowadzenie eksploatacji urządzeń elektroenergetycznych Kontrola eksploatacji Zdjęcia przedstawiające autorów podręcznika w czasie zajęć laboratoryjnych z urządzeń elektrycznych z uczniami, studentami, słuchaczami w pracowni urządzeń

4 MODUŁ V Technologia wykonania i logistyka robot instalacyjnych Kosztorysy rodzaje i sposoby obliczeń Kosztorys inwestorski Kosztorys ofertowy Kosztorys zamienny Kosztorys powykonawczy Rodzaje kalkulacji kosztorysowej Kalkulacja uproszczona Kalkulacja szczegółowa Oferty w postępowaniu o udzielenie zamówienia publicznego Treść projektu oferty Specyfikacja Istotnych Warunków Zamówienia (SIWZ) Przekazywanie SIWZ dla wykonawców Przykładowa specyfikacja wykonania i odbioru robót i materiałów instalacyjnych Przedmiot zamówienia Przedmiot i zakres robót instalacyjnych Prace towarzyszące i roboty tymczasowe Teren budowy Organizacja robót Harmonogram robót Wprowadzenie na budowę Koordynacja robót Zabezpieczenie interesów osób trzecich Ochrona środowiska i zdrowia ludzi Bezpieczeństwo i higiena pracy Zaplecze budowy Organizacja ruchu Ogrodzenie Zabezpieczenie chodników i jezdni Wymagania dotyczące wyrobów instalacyjnych Wymagania dotyczące sprzętu i maszyn Wymagania dotyczące środków transportu Sposób wykonania robót instalacyjnych Kontrola oraz odbiór robót instalacyjnych Wymagania dotyczące przedmiaru i obmiaru robót Odbiór robót i przekazanie do użytku Sposób rozliczenia robót tymczasowych i prac towarzyszących Dokumenty, normy i przepisy MODUŁ VI Energetyka słoneczna Energia słoneczna Atmosfera Ziemi Oddziaływanie atmosfery z promieniowaniem Wielkość energii słonecznej na Ziemi Nasłonecznienie w Polsce Zalety promieniowania słonecznego jako źródła energii Wady promieniowania słonecznego jako źródła energii Sposoby produkcji energii elektrycznej z wykorzystaniem energii słonecznej.. 187

5 8.1. Metoda heliotermiczna Metoda helioelektryczna Wiadomości wstępne z optoelektroniki MODUŁ VII Budowa, zasada działania fotoogniw (PV) Budowa i zasada działania ogniw krzemowych Podział ogniw PV Ogniwa z krzemu monolitycznego Budowa fotoogniwa Technologia wytwarzania fotoogniwa Przykłady krzemowych modułów fotowoltaicznych Ogniwa polikrystaliczne Budowa fotoogniwa Rozwiązania konstrukcyjne fotomodułów płaskich polikrystalicznych Ogniwa polikrystaliczne cienkowarstwowe Budowa fotoogniwa Technologia wytwarzania ogniwa PV Ogniwa z krzemu amorficznego Budowa i technologia wytwarzania fotoogniwa Ogniwa cienkowarstwowe jedno- i wielozłączowe z arsenku galu Budowa i technologia wytwarzania Przykład rozwiązania konstrukcyjnego Ogniwa fotowoltaiczne z materiałów organicznych Budowa i technologia wytwarzania Przykładowe rozwiązania konstrukcyjne ogniw PV, na podłożu polimerowym Sposoby produkcji Parametry polimerowych ogniw PV Ogniwa fotowoltaiczne uczulane barwnikiem Zasada działania Budowa, parametry ogniwa Hybrydowe panele słoneczne Zasada działania Budowa urządzenia Dwustronne baterie słoneczne Utrata mocy fotoogniw funkcji czasu pracy Dioda bocznikująca fotoogniwo (by-pass) Gorący punkt (hot spot) Napięcie indukowane w module PID (Potential Induced Degradation) Badanie modułów fotowoltaicznych MODUŁ VIII Analiza pracy fotoogniwa Podstawowe zależności Wpływ temperatury na parametry fotoogniwa Sposoby połączeń modułów PV Wpływ promieniowania słonecznego na parametry modułu fotowoltaicznego Współczynnik wypełnienia FF Wybrane wyniki badań modułów fotowoltaicznych Wybrane wyniki badań instalacji fotowoltaicznej podążającej za słońcem Zdjęcia przedstawiające autorów podręcznika w czasie zajęć laboratoryjnych z uczniami, studentami, słuchaczami

6 MODUŁ IX Parametry osprzętu instalacji PV Regulatory ładowania Przetwornice napięcia Inwerter w instalacji fotowoltaicznej Przykładowe rozwiązanie Parametry elektryczne pracy falownika 1-fazowego Falowniki 3-fazowe Zagadnienia eksploatacyjne dotyczące załączenia do sieci falowników MPP traker Monitorowanie na poziomie paneli Modem komunikacyjny Zasada działania Charakterystyka urządzeń Sposób łączenia przewodów po stronie DC Dobór przewodów w instalacji fotowoltaicznej Warunki doboru przekroju przewodów ze względu na obciążalność prądową długotrwałą Wyznaczanie przekroju przewodów ze względu na obciążalność długotrwałą po stronie DC Wyznaczanie przekroju przewodów po stronie DC ze względu na dopuszczalne spadki napięcia Sprawdzenie wielkości strat mocy na przewodach łączących łańcuch (string) modułów fotowoltaicznych z falownikiem Wyznaczanie przekroju przewodów i kabli ze względu na obciążalność długotrwałą i przeciążalność po stronie prądu zmiennego AC instalacji fotowoltaicznej Wyznaczanie przekroju przewodów po stronie AC ze względu na dopuszczalne spadki napięcia Dobór zabezpieczeń w instalacjach fotowoltaicznych Dobór akumulatorów do instalacji off-grid Mierniki instalacji fotowoltaicznych Pomiary natężenia promieniowania słonecznego i temperatury modułu fotowoltaicznego MODUŁ X Dobór parametrów instalacji fotowoltaicznych Rodzaje instalacji PV Mała instalacja fotowoltaiczna Wybrane układy połączeń fotoogniw Sieć autonomiczna off-grid (wydzielona) Praca elektrowni PV na sieć sztywną (on-grid) MODUŁ XI Wytyczne montażowe Etapy realizacji inwestycji Projekt techniczny Etapy budowy Zagadnienia techniczne montażu instalacji Sposób montażu ogniw PV w rzędach

7 6. Systemy zabezpieczeń w instalacjach fotowoltaicznych Rodzaje zabezpieczeń instalacji fotowoltaicznej Ochrona odgromowa instalacji fotowoltaicznych Ochrona odgromowa rodzaje ochrony Ochrona odgromowa ochrona zewnętrzna Ochrona odgromowa farm fotowoltaicznych ochrona zewnętrzna System ochronny instalacji PV bez zewnętrznej ochrony odgromowej (zwodów pionowych) ochrona wewnętrzna Ogólne zasady doboru ograniczników po stronie DC Ochrona przetężeniowa i zwarciowa Ochrona przeciwporażeniowa w systemach fotowoltaicznych Odbiór instalacji Złącza napowietrzne i kablowe MODUŁ XII BHP przy montażu instalacji fotowoltaicznej Zasady BHP przy montażu instalacji fotowoltaicznych Kompletność dostawy materiałów i urządzeń Transport i składowanie Dokumentacja techniczna Narzędzia i sprzęt dodatkowy Informacje ogólne Przepisy bezpieczeństwa Ochrona przeciwporażeniowa Ochrona przeciwpożarowa Bezpieczeństwo wykonywania prac przy urządzeniach elektrycznych Oznaczenia i symbole MODUŁ XIII Montaż instalacji fotowoltaicznej Systemy montażowe dla modułów skrzynkowych Montaż na dachu spadzistym Montaż ogniw PV na dachu płaskim lub płaszczyźnie poziomej Sposób montażu modułów Eliminacja prądów upływu i szczątkowego Sposoby montażu fotoogniw polimerowych elastycznych na dachu płaskim Dachy pokryte dachówką w formie paneli fotowoltaicznych Montaż fotoogniw podążających za słońcem Inne rozwiązania techniczne montażu instalacji fotowoltaicznych Przykłady nieprawidłowego montażu modułów fotowoltaicznych Zdjęcia przedstawiające montaż modułów fotowoltaicznych na płaszczyźnie poziomej Przykład montażu modułu fotowoltaicznego na konstrukcji drewnianej w warunkach laboratoryjnych Zdjęcia przedstawiające autorów podręcznika z uczniami ZSE nr 1 w czasie wykonywania pomiarów parametrów energetycznych modułów fotowoltaicznych Montaż instalacji fotowoltaicznej na konstrukcji aluminiowej na dachu płaskim Montaż instalacji fotowoltaicznej na dachu spadzistym pokrytym dachówką betonową

8 8. Montaż instalacji fotowoltaicznej na konstrukcji aluminiowej na dachu płaskim pokrytym blachą falistą Montaż instalacji fotowoltaicznej na dachu spadzistym pokrytym blachodachówką MODUŁ XIV Eksploatacja instalacji fotowoltaicznych Wymiana uszkodzonego modułu Mycie instalacji fotowoltaicznej Sprawdzenie mocowania paneli Usuwanie śniegu Stan przewodów zasilających w instalacji prądu stałego (DC) Sprawdzenie stanu technicznego falownika Czynniki wpływające ujemnie na produkcję energii z elektrowni fotowoltaicznej Uruchamianie systemu fotowoltaicznego MODUŁ XV Przykładowy projekt budowlano-wykonawczy MODUŁ XVI Przykładowy scenariusz zajęć praktycznych MODUŁ XVII Egzamin teoretyczny dla instalatorów instalacji fotowoltaicznych Instrukcja testowania dla nauczyciela Instrukcja testowania dla ucznia Przykładowa karta odpowiedzi poprawnych Przykładowa karta odpowiedzi ucznia Przykładowa tabela zbiorcza Przykładowe zestawy zadań Odpowiedzi do zestawów zadań MODUŁ XVIII Przykładowe zadania obliczeniowe MODUŁ XIX Zadanie kontrolne MODUŁ XX Egzamin praktyczny dla instalatorów instalacji fotowoltaicznych Przebieg testowania Przykładowe tematy zadań praktycznych dotyczących montażu i eksploatacji instalacji fotowoltaicznych Przykładowa karta odpowiedzi MODUŁ XXI Projekt wstępny budynku jednorodzinnego o niskim zapotrzebowaniu na energię Literatura