Przegląd słonecznych instalacji grzewczych i instalacji PV — naczynie przeponowe, płyn solarny, czujniki PT1000, charakterystyki I-U, falownik

Zadanie egzaminacyjne

Dla pięciu odrębnych systemów energetyki odnawialnej (trzech słonecznych instalacji grzewczych oraz dwóch instalacji fotowoltaicznych), zlokalizowanych w Płocku, w III strefie klimatycznej, przeprowadzany jest okresowy przegląd techniczny.

Wyniki pomiarów, odczytów i oględzin, związanych z kontrolą naczynia przeponowego, płynu solarnego oraz czujników temperatury i sterownika, dla poszczególnych słonecznych instalacji grzewczych zestawione są w tabeli 1.

W pierwszej instalacji fotowoltaicznej stwierdzono nieprawidłowe działanie dwóch łańcuchów modułów. Na podstawie wyników pomiarów wykreślono ich charakterystyki prądowo-napięciowe. Są one przedstawione w tabeli 2.

W drugiej instalacji fotowoltaicznej stwierdzono prawidłowe działanie wszystkich łańcuchów modułów. Dokonano odczytów chwilowych parametrów tej instalacji dla dwóch wybranych dni roku – 28 lutego i 11 kwietnia. Na rysunku 1 przedstawione są wykresy mocy chwilowej instalacji w obu tych dniach, a na rysunku 2 zestawiona jest dokumentacja fotograficzna istotnych, chwilowych parametrów elektrycznych pracy falownika w dniu 11 kwietnia.

Wybrane parametry techniczne obydwu instalacji fotowoltaicznych przedstawione są w tabeli 3.

Wykonaj następujące obliczenia i analizy związane z przeprowadzanym przeglądem:

1. Dla każdej z trzech słonecznych instalacji grzewczych oblicz wymagane ciśnienie wstępne w naczyniu przeponowym. Następnie porównaj z nim wartość ciśnienia wstępnego zmierzonego podczas przeglądu instalacji (tabela 1) i oceń czy ciśnienie w naczyniu przeponowym jest prawidłowe. W przypadku stwierdzenia ciśnienia niewłaściwego podaj sposób usunięcia nieprawidłowości.

2. Oceń, na podstawie wyników przeglądu (tabela 1), parametry płynu solarnego dla każdej z kontrolowanych instalacji oraz określ jego przydatność do dalszej eksploatacji. Uwzględnij przy tym strefę klimatyczną, w której zlokalizowane są badane systemy energetyki odnawialnej.

3. Oceń, na podstawie wyników przeglądu (tabela 1), wskazania temperatury oraz poprawność działania czujników temperatury PT1000 w poszczególnych instalacjach, korzystając z danych katalogowych czujnika (tabela 5). Następnie na podstawie oceny poprawności działania czujników temperatury oceń sprawność działania sterowników.

4. Określ możliwe przyczyny nieprawidłowej pracy dwóch łańcuchów modułów pierwszej instalacji fotowoltaicznej na podstawie ich charakterystyk prądowo-napięciowych (tabela 2). Możesz w tym celu wykorzystać informacje zawarte w tabeli 8.

5. Na podstawie wykresów chwilowej mocy drugiej instalacji fotowoltaicznej w dniach 28 lutego i 11 kwietnia (rysunek 1) oraz dokumentacji fotograficznej istotnych chwilowych parametrów elektrycznych pracy falownika fotowoltaicznego w dniu 11 kwietnia (rysunek 2), oceń poprawność wyżej wymienionych parametrów pracy falownika oraz określ możliwe przyczyny zmniejszonej produkcji energii w dniu 11 kwietnia. Zarówno w dniu 28 lutego jak i 11 kwietnia nie odnotowano przerw w dostawie energii elektrycznej z sieci elektroenergetycznej oraz stwierdzono prawidłową pracę łańcuchów modułów fotowoltaicznych.

Pozostałe dane potrzebne do rozwiązania zadania i wzory stosowane do obliczeń związanych ze słoneczną instalacją grzewczą znajdują się w tabelach od 4 do 7 oraz na rysunku 3. Rozwiązanie zadania zapisz w tabelach od A do F.

Co masz zrobić:

• R.1 (7 pkt) — tabela A: oceń ciśnienie wstępne w naczyniach przeponowych poszczególnych słonecznych instalacji grzewczych oraz określ nieprawidłowość i sposób jej usunięcia, wraz z obliczeniami.
• R.2 (9 pkt) — tabela B: oceń parametry i przydatność do dalszej eksploatacji płynu solarnego w poszczególnych słonecznych instalacjach grzewczych.
• R.3 (10 pkt) — tabela C: oceń wskazania temperatury oraz sprawność czujników PT1000 i sterownika poszczególnych słonecznych instalacji grzewczych.
• R.4 (2 pkt) — tabela D: sporządź wykaz możliwych przyczyn nieprawidłowej pracy łańcuchów modułów w pierwszej instalacji fotowoltaicznej.
• R.5 (10 pkt) — tabela E: oceń poprawność istotnych chwilowych parametrów elektrycznych pracy falownika w drugiej instalacji fotowoltaicznej w dniu 11 kwietnia.
• R.6 (3 pkt) — tabela F: sporządź wykaz możliwych przyczyn zmniejszonej produkcji energii elektrycznej w drugiej instalacji fotowoltaicznej w dniu 11 kwietnia.

⏱ Czas: 180 minut. Punktów: 41 · Próg zaliczenia: 75%.