FOTOWOLTAIKA PROJEKTOWANIE I INSTALACJA DLA BYSTRZAKÓW

ISBN: 978-83-283-7767-7

360 stron
format: B5
oprawa: miękka
Rok wydania: 2021

Szukasz pracy w ekscytującej i dynamicznej branży projektowania i instalowania systemów fotowoltaicznych? Oto książka, która pomoże Ci zrozumieć działanie komponentów stosowanych we wszystkich rodzajach systemów PV, od modułów i akumulatorów po regulatory ładowania i inwertery. Ten podręczny i przystępny przewodnik, opisujący pracę z systemami domowymi i niewielkimi systemami komercyjnymi, zapewni Ci fundamenty pozwalające na prawidłowe i bezpieczne stworzenie systemu od początku do końca.

SPIS TREŚCI

O autorze

Podziękowania

Wprowadzenie
O książce
Konwencje zastosowane w książce
Czego nie czytać
Naiwne założenia
Jak podzielona jest ta książka
Część I: Niech stanie się światłość, czyli wstępne rozjaśnienie tematu systemów PV
Część II: Szczegóły kompletnego systemu fotowoltaicznego
Część III: Dobór wielkości systemu PV
Część IV: Instalowanie systemu PV
Część V: Dekalogi
Ikony wykorzystane w książce
Co dalej?

CZĘŚĆ I: NIECH STANIE SIĘ ŚWIATŁOŚĆ, CZYLI WSTĘPNE WYJAŚNIENIE TEMATU SYSTEMÓW PV

Rozdział 1: Fotowoltaiczna rewolucja
Krótko o przeszłości, teraźniejszości i przyszłości instalacji PV
Typowe zastosowania fotowoltaiki
Zalety i wady fotowoltaiki
Przyszłość fotowoltaiki
Komponenty systemów PV
Elektryczne ABC
ABC zasobów energii słonecznej
Analiza miejsca montażu modułów
Bardziej szczegółowo o komponentach systemów PV
Moduły PV
Akumulatory
Regulatory ładowania
Inwertery (falowniki)
Przewody i urządzenia zabezpieczające
Dobór wielkości systemu PV
Systemy on-grid
Systemy akumulatorowe
Przewody i zabezpieczenia
Uruchomienie systemu PV
Pozwolenia
Bezpieczeństwo
Montaż elementów mechanicznych
Montaż elementów elektrycznych
Pierwsze uruchomienie, przegląd systemu i jego konserwacja
Wstępne wskazówki dotyczące wymogów elektrycznych

Rozdział 2: Przegląd komponentów systemu PV oraz rodzajów systemów
Komponenty systemów PV
Moduły PV i konstrukcje nośne
Zespół akumulatorów
Regulator ładowania
Inwerter (falownik)
Odbiorniki
Rozdzielnice napięcia
Rozłączniki i zabezpieczenia nadprądowe
Podłączenie do sieci elektrycznej
Rodzaje systemów PV
Systemy zależne od sieci
Systemy akumulatorowe
Dobór właściwego systemu w zależności od sytuacji
Klient jest podłączony do sieci
Klient nie jest podłączony do sieci

Rozdział 3: Podstawy elektryczności
O tym, co płynie, czyli o prądzie
Ampery
Różnica między prądem stałym a prądem zmiennym
Pomiar prądu miernikiem
Niech siła elektromotoryczna będzie z Tobą: napięcie
O koncepcji napięcia
Napięcie znamionowe a napięcie robocze
Pomiar napięcia
Wszelki opór jest daremny, czyli o rezystancji
Omy
Pomiar rezystancji
Zależność między prądem, napięciem i rezystancją, czyli prawo Ohma
Moc kontra energia
Na czym polega różnica między mocą a energią
Zależność między mocą, prądem, napięciem i rezystancją, czyli wzór na moc
Obliczanie energii w watogodzinach
Amperogodziny, bliskie koleżanki watogodzin
Zależność między prądem, napięciem, rezystancją, mocą i energią
Elektryczność od innej strony: konfiguracje obwodów
Połączenie szeregowe
Połączenie równoległe
Połączenie szeregowo-równoległe

Rozdział 4: Zasoby energii słonecznej
Wysoka (lub niska) energia: promieniowanie słoneczne
Różnica między promieniowaniem bezpośrednim a rozproszonym
Determinowanie intensywności promieniowania słonecznego: irradiancja
Obliczanie energii promieniowania: napromieniowanie
Chwytaj dzień: godziny szczytowego nasłonecznienia
Prześledzenie wpływu ścieżki słońca na nasłonecznienie
Wpływ pór roku
Wyjaśnienie wpływu położenia Słońca względem Twojej lokalizacji: wysokość i azymut
Odmierzanie czasu słonecznego
Interpretacja wykresów solarnych
Otwieramy się na okno słoneczne
Pozycjonowanie modułów fotowoltaicznych w celu maksymalizacji produkcji energii
Kąt nachylenia
Zorientowanie modułów względem północy właściwej

Rozdział 5: Wybór właściwego miejsca montażu
Przygotowanie do oględzin miejsca montażu
Zarezerwowanie odpowiedniej ilości czasu
Stworzenie standardowego formularza oględzin
Torba z ekwipunkiem na oględziny
Obraz jest wart tysiąca słów: dokumentacja oględzin za pomocą fotografii
Zbieranie podstawowych informacji podczas oględzin miejsca montażu
Ogólne informacje o miejscu montażu
Informacje strukturalne i mechaniczne
Informacje elektryczne
Informacje w stopniach
Deklinacja magnetyczna
Ustalanie kąta nachylenia i kąta azymutalnego modułów
Przegląd narzędzi do analizy zacienienia
Interpretacja danych i zebranie wszystkiego w całość
Analiza raportów z narzędzia do analizy zacienienia
Uwzględnienie mnożnika całkowitych zasobów energii słonecznej
Wykorzystywanie innych zebranych informacji w planowaniu systemu i jego instalacji

CZĘŚĆ II: SZCZEGÓŁY KOMPLETNEGO SYSTEMU FOTOWOLTAICZNEGO

Rozdział 6: Moduły fotowoltaiczne: od piasku do elektryczności
Tworzenie elektryczności solarnej: wszystko zaczyna się od ogniwa
Ogniwo: budowa i proces produkcji
Budowa ogniwa a efekt fotowoltaiczny
Przegląd popularnych rodzajów modułów PV
Moduły z krystalicznego krzemu
Moduły cienkowarstwowe
Parametry elektryczne modułów fotowoltaicznych
Parametry prądowe
Parametry napięciowe
Punkt mocy maksymalnej
Współczynnik napięcia i temperatury
Tolerancja mocy
Bezpiecznik połączenia szeregowego
Przyglądamy się warunkom testowania modułów
Standardowe warunki testowania
Wpływ otoczenia na uzyskiwane parametry
Relacja prądu i napięcia na wykresie IV
Wykres IV dla różnych temperatur
Wykres IV dla różnych irradiancji

Rozdział 7: Akumulatory od podstaw
Budowa i zasada działania akumulatora
Jak zbudować baterię: od ogniwa do zespołu akumulatorów
W jaki sposób akumulator się ładuje i rozładowywuje
Porównanie różnych rodzajów akumulatorów
Akumulatory kwasowo-ołowiowe
Akumulatory wapniowo-ołowiowe
Akumulatory niklowo-kadmowe (NiCd)
Pojemność akumulatora
Współczynnik C jako miara pojemności
Czynniki wpływające na pojemność
Wybór akumulatorów
Ustalanie rodzaju potrzebnych akumulatorów
Ustalanie wielkości zespołu akumulatorów

Rozdział 8: Okiełznać napięcie i prąd: regulatory ładowania
Podstawowe informacje o regulatorach
Fazy pracy regulatora ładowania
Przegląd dodatkowych funkcji oferowanych przez niektóre regulatory
Technologia śledzenia punktu mocy maksymalnej (MPPT)
Zasada działania
Zalety i wady regulatorów MPPT
Technologia modulowania szerokości impulsów
Zasada działania
Zalety i wady regulatorów PWM
Wybór regulatora ładowania

Rozdział 9: Inwertery: AC (z) DC
Inwertery zależne od sieci
Zasada działania
Standardowe funkcje
Moc
Istotność transformatorów
Przegląd inwerterów akumulatorowych
Zasada działania inwertera współpracującego z siecią
Działanie inwertera wyspowego
Standardowe funkcje wszystkich inwerterów współpracujących z akumulatorami
Moc
Technologia niskiej częstotliwości transformatora
Wybór inwertera
Inwertery zależne od sieci
Inwertery współpracujące z akumulatorami

Rozdział 10: Bezpieczeństwo: okablowanie i komponenty zabezpieczające
Rodzaje obwodów w systemie PV
Przegląd rodzajów przewodów
Przewody między modułami
Przewód (kabel) solarny
Przewody do stosowania w budynkach
Okablowanie akumulatorów
Uziemienie
Rodzaje rur na okablowanie
Rury metaliczne
Rury niemetaliczne
Rozłączniki
Zabezpieczenia nadprądowe
Wyłączniki nadprądowe
Bezpieczniki
Zabezpieczenie przed zwarciem doziemnym
Podstawowe oznaczenia fotowoltaiki

CZĘŚĆ III: DOBÓR WIELKOŚCI SYSTEMU PV

Rozdział 11: Dobór wielkości systemu zależnego od sieci
Kwestie zasadnicze: budżet i dostępne miejsce na moduły
Szacowanie rocznej produkcji energii
Dobór mocy modułów do zapotrzebowania klienta na energię elektryczną
Ustalenie rocznego zużycia energii
Przegląd dostępnych umów z dostawcą
Ustalenie potrzebnej mocy modułów na podstawie zużycia energii i dostępnych opcji umowy z siecią
Przygotowania do dopasowania inwertera do modułów
Dobieranie mocy inwertera do modułów
Ustalenie poziomów napięć zespołu modułów i inwertera
Ustalenie napięcia AC
Ustalenie okna napięć DC inwertera
Obliczanie maksymalnego napięcia DC na modułach
Obliczanie minimalnego napięcia DC na modułach
Zbieramy wszystko w całość: podsumowanie informacji mocowych i napięciowych
Ostatnia kwestia: maksymalny prąd wejściowy inwertera

Rozdział 12: Dobór wielkości systemu akumulatorowego
Zużycie: przegląd odbiorników w systemie akumulatorowym
Szacowanie zapotrzebowania odbiorników, które muszą być obsłużone przez akumulatory
Obliczanie zapotrzebowania na energię podczas zaniku napięcia w sieci w systemach z nią współpracujących
Obliczanie średniego dziennego zużycia energii w systemach wyspowych
Dobór pojemności zespołu akumulatorów
Sprawność inwertera
Dni autonomii
Temperatura robocza akumulatorów
Głębokość rozładowania
Napięcia nominalne
Ustalenie wymaganej pojemności akumulatorów
Łączenie akumulatorów w zespole
Dobieranie mocy zespołu modułów
Dobieranie mocy modułów w systemie współpracującym z siecią
Dobór mocy modułów w systemie wyspowym
Dobór regulatora ładowania
Parametry napięciowe
Parametry mocowe lub prądowe
Zanim podążymy dalej: porównanie mocy zespołu modułów z pojemnością akumulatorów
Dobieranie inwertera
Napięcie wyjściowe
Obliczanie poboru mocy
Tylko mi się nie rozładuj
Rzut oka na skokowy pobór prądu
Ocena mocy wyjściowej inwertera i modułów
Agregat prądotwórczy
Parametry agregatów
Moc agregatu

Rozdział 13: Dobór przewodów, rur i komponentów zabezpieczających
ABC doboru grubości przewodów
Ustalanie prądu maksymalnego i ciągłego w obwodach systemu PV
Obliczanie maksymalnego prądu w obwodach niefotowoltaicznych
Uwzględnienie warunków użytkowania za pomocą kilku poręcznych tabel
Zbieramy wszystkie informacje i ustalamy grubość przewodów
Uwzględnianie spadków napięcia po dobraniu grubości przewodów
Dobór rur
Dobór zabezpieczeń nadprądowych i rozłączników
Zacznijmy od podstaw
Umiejscowienie zabezpieczeń w obwodach PV
Zabezpieczenia obwodów inwertera

CZĘŚĆ IV: INSTALOWANIE SYSTEMU PV

Rozdział 14: Bezpieczeństwo w pracy z systemem PV
Ogólne bezpieczeństwo na placach budowy
Identyfikowanie przeszkód w miejscu pracy i niezwłoczne zakładanie sprzętu ochronnego
Bezpieczna praca w pojedynkę i z innymi
Wskazówki dotyczące bezpieczeństwa z narzędziami
Ograniczenie ekspozycji na skrajne warunki
Apteczka w miejscu pracy
Bezpieczeństwo na drabinie
Wybór drabin do swojego zestawu
Właściwe ustawienie drabiny
Kwestia bezpieczeństwa na dachu
Zabezpieczenie przed upadkiem z wysokości
Przechowywanie narzędzi
Zachowanie bezpiecznych przejść
O bezpieczeństwie elektrycznym
Ogólne ryzyko porażeń
Praca z obwodami
Bezpieczeństwo w pracy z akumulatorami

Rozdział 15: Montaż elementów mechanicznych
Przegląd metod montażu modułów PV
Montaż na dachu
Montaż naziemny
Montaż na słupku
Montaż zintegrowany z budynkiem
Rozważenie obciążenia w przypadku montażu na dachu
Wymogi budowlane
Uwzględnienie dodatkowych obciążeń stałych
Obciążenia zmienne
Właściwe przytwierdzenie zespołu modułów do dachu
Przytwierdzanie wkrętami z łbem sześciokątnym
Uszczelnianie otworów w dachu
Fundamenty w montażu na ziemi i na słupku

Rozdział 16: Integracja elementów elektrycznych
Umiejscowienie poszczególnych komponentów
Wymogi producentów odnośnie do rozlokowania komponentów
Lokalizacja urządzeń rozłączających
Skrzynki przyłączeniowe i przewody
Praca z przewodami
Zielono mi (i czerwono, i biało): kod kolorystyczny
Układanie przewodów wychodzących z modułów
Zabezpieczenie przewodów rurami
Nawiązujemy łączność z ziemią: uziemienie
Uziemienie sprzętu
Uziemienie systemu
Podłączenie do sieci
Ustalenie wymagań dostawcy prądu

Rozdział 17: Pierwsze uruchomienie, przegląd i konserwacja systemu PV
Lista rzeczy do dwukrotnego sprawdzenia: przygotowanie do pierwszego uruchomienia
Elementy mechaniczne? Sprawdzone!
Elementy elektryczne? Sprawdzone!
Ceremonię czas zacząć: proces pierwszego uruchomienia
Przede wszystkim bezpieczeństwo
Zbieranie potrzebnego sprzętu
Pierwsze uruchomienie w zależności od rodzaju systemu
Sprawdzenie działania systemu
Konserwacja systemu
Konserwacja elementów mechanicznych
Konserwacja elementów elektrycznych
Wyższy poziom konserwacji: dbanie o akumulatory

CZĘŚĆ V: DEKALOGI

Rozdział 18: Dziesięć sposobów na uniknięcie problemów z przepisami
Zapewnienie odpowiedniego dostępu roboczego
Zapewnienie odpowiedniej konstrukcji wsporczej
Ochrona budynku przed przenikaniem wody
Dbałość o odpowiednie parametry wszystkich przewodów
Zabezpieczenie przewodów przy modułach
Wybór właściwej rury
Lokalizacja rozłączników
Uziemienie sprzętów
Uziemienie systemu
Odpowiednie oznakowanie systemu

Rozdział 19: Dziesięć sposobów na maksymalizację produkcji energii przez systemy Twoich klientów
Wybierz właściwe miejsce
Dobrze zorientuj moduły
Dobrze skonfiguruj moduły
Zmieść się w oknie napięcia AC
Wybierz właściwy inwerter
Dobierz odpowiednią grubość przewodów
Dbaj o niską temperaturę komponentów
Doradź klientowi, by monitorował swój system
Regularnie oczyszczaj moduły
Dokonuj corocznej inspekcji modułów