Celotno kazalo vsebine knjige FOTONAPETOSTNI SISTEMI - Gradniki, načrtovanje, namestitev in vzdrževanje

Spremna beseda    ... V

Predgovor    ... VI

Uvod    ... XV1 

Sončno sevanje     ... 2

1.1 Sonce     ... 2

1.1.1 Osnovni podatki     ... 2

1.1.2 Vir sončnega sevanja    ... 6

1.2 Spekter sončnega sevanja    ... 7

1.3 Moč in energija sončnega sevanja    ... 10

1.3.1 Gostota moči sončnega sevanja    ... 10

1.3.2 Sončno obsevanje    ... 11

1.4 Meritve sončnega sevanja     ... 12

1.4.1 Osnove delovanja merilnikov sončnega sevanja     ... 12

1.4.2 Vrste merilnikov     ... 15

1.4.3 Meritve v praksi    ... 19

1.4.4 Vzdrževanje merilnikov    ... 21

1.5 Vpliv Sončevih aktivnosti na fotonapetostne sisteme     ... 22

1.5.1 Sončeve aktivnosti     ... 22

1.5.2 Geomagnetne in sončne nevihte     ... 23

1.5.3 Vplivi na električna omrežja in naprave    ... 25

1.6 Viri podatkov o sončnem sevanju     ... 26

2 Geometrija Zemlja-Sonce     ... 34

2.1 Gibanje Zemlje    ... 34

2.2 Lega ploskev na Zemlji glede na položaj Sonca     ... 36

2.2.1 Zemljepisna širina    ... 36

2.2.2 Zemljepisna dolžina    ... 37

2.2.3 Deklinacija    ... 37

2.2.4 Urni kot    ... 38

2.2.5 Kotna višina sonca    ... 39

2.2.6 Azimut sonca    ... 39

2.2.7 Zenitni kot     ... 40

2.2.8 Naklon ploskve     ... 41

2.2.9 Azimut ploskve     ... 41

2.2.10 Vpadni kot    ... 41

2.2.11 Faktor zračne mase, AM    ... 42

2.3 Sončni in lokalni urni čas    ... 43

2.4 Diagram sončne poti    ... 44

3 Fotonapetostne celice     ... 48

3.1 Osnove delovanja polprevodnikov     ... 48

3.2 Delovanje fotonapetostne celice     ... 49

3.3 Nadomestno vezje fotonapetostne celice     ... 51

3.4 Karakteristika I-U fotonapetostne celice     ... 53

3.5 Vrste fotonapetostnih celic     ... 54

3.5.1 Silicijeve kristalne fotonapetostne celice     ... 54

3.5.2 Silicijeve amorfne fotonapetostne celice     ... 60

3.5.3 Hibridne fotonapetostne celice (HIT)     ... 62

3.5.4 Fotonapetostne celice iz baker-indijevega selenida     ... 63

3.5.5 Fotonapetostne celice iz kadmijevega telurida     ... 64

3.5.6 Prosojne fotonapetostne celice     ... 64

3.5.7 Druge vrste fotonapetostnih celic     ... 65

4 Fotonapetostni moduli     ... 70

4.1 Osnovni električni parametri fotonapetostnih modulov     ... 70

4.1.1 Funkcija obvodnih diod     ... 72

4.2 Karakteristike modulov     ... 73

4.2.1 Osnovni pojmi     ... 73

4.2.2 Temperaturne odvisnosti električnih parametrov     ... 75

4.3 Vrste fotonapetostnih modulov     ... 78

4.3.1 Fotonapetostni moduli iz kristalnih celic     ... 78

4.3.2 Fotonapetostni moduli iz amorfnega silicija     ... 81

4.3.3 Laminiranje tankoplastnih modulov     ... 82

4.3.4 Fotonapetostni moduli iz CdTe in CIS     ... 83

4.3.5 Prosojni fotonapetostni moduli     ... 84

4.3.6 Druge vrste fotonapetostnih modulov     ... 93

4.4 Materiali za enkapsulacijo     ... 93 

4.5 Mehanski in drugi parametri modulov    ... 94

4.6 Oblike modulov po naročilu     ... 95

5 Razsmerniki     ... 100

5.1 Osnove delovanja razsmernikov     ... 100

5.2 Električni parametri razsmernikov     ... 103

5.3 Učinkovitost razsmernikov     ... 105

5.4 Razmere ob preobremenitvi ali izpadu omrežja     ... 107

5.4.1 Zaščitne funkcije     ... 107

5.4.2 Zaznavanje otočnega načina delovanja     ... 108

5.5 Vplivi na javno omrežje     ... 110

5.6 Zasnove sistemov z omrežnimi razsmerniki     ... 111

5.7 Posebnosti breztransformatorskih razsmernikov     ... 113

5.8 Mikrorazsmerniki in optimizatorji moči     ... 114

5.9 Nadzor delovanja razsmernikov     ... 115

5.10 Napredno upravljanje z energijo     ... 121

5.11 Zanesljivost delovanja razsmernikov     ... 123

6 Kabli, stikala in varovalke     ... 128

6.1 Kabli v fotonapetostnih sistemih     ... 128

6.2 Priključne doze in konektorji modulov     ... 133

6.3 Priključki razsmernikov    ... 139

6.4 Stikala in varovalke     ... 140

6.4.1 Stikala     ... 140

6.4.2 Zaznavanje obloka     ... 142

6.4.3 Varovalke     ... 142

6.4.4 Diode v fotonapetostnih sistemih     ... 146

6.4.5 Priključna omarica generatorja     ... 148

7 Regulatorji polnjenja     ... 154

7.1 Osnovne funkcije regulatorjev polnjenja    ... 154

7.2 Izvedbe regulatorjev polnjenja     ... 156

7.2.1 Paralelni regulatorji     ... 156

7.2.2 Serijski regulatorji    ... 158

7.2.3 Hibridni regulatorji    ... 159

7.2.4 Linearni regulatorji    ... 160

7.2.5 Stikalni regulatorji    ... 160

7.2.6 Regulatorji tipa MPT    ... 161

7.3 Zaščitne funkcije regulatorja     ... 164

7.3.1 Zaščita pred preglobokim praznjenjem     ... 164

7.3.2 Zaščita pred prenapolnjenjem     ... 165

7.4 Tehnični podatki in zahteve za regulatorje    ... 165

7.5 Vezave regulatorjev v praksi    ... 166

7.5.1 Regulatorji v otočnih sistemih    ... 166

7.5.2 Regulatorji v hibridnih sistemih ali v vozilih    ... 168

7.6 Merjenje toka    ... 168

7.7 Dodatna oprema in pribor    ... 171

8 Akumulatorske baterije     ... 176

8.1 Osnovne lastnosti akumulatorskih baterij    ... 176

8.2 Svinčeve akumulatorske baterije    ... 178

8.2.1 Osnovne zakonitosti delovanja    ... 178

8.2.2 Napetost akumulatorskih baterij    ... 179

8.2.3 Kapaciteta akumulatorskih baterij    ... 180

8.2.4 Samopraznjenje    ... 183

8.2.5 Polnjenje in praznjenje svinčevih akumulatorskih baterij    ... 183

8.3 Litij-ionske baterije    ... 185

8.4 Akumulatorske baterije z zelo veliko kapaciteto    ... 186

9 Lokacija namestitve     ... 190

9.1 Ovrednotenje potenciala sončnega sevanja    ... 190

9.2 Analiza lokacije     ... 191

9.2.1 Osnovni pojmi     ... 191

9.2.2 Orodja za analizo lokacije     ... 193

9.2.3 Površina, potrebna za namestitev polja modulov     ...196

9.2.4 Vpliv usmeritve sončnega generatorja na izplen elektrarne     ... 197

9.3 Ovrednotenje vpliva osenčenja     ... 198

9.3.1 Viri senc in osnove analize osenčenja     ... 198

9.3.2 Računsko ovrednotenje vpliva osenčenja     ... 202

9.3.3 Zmanjševanje vpliva osenčenja     ... 206

10 Načrtovanje fotonapetostnega generatorja     ... 210

10.1 Polje modulov     ... 210

10.1.1 Zgradba polja modulov     ... 210

10.1.2 Največji električni parametri polja modulov     ... 213

10.1.3 Kapacitivnost polja modulov     ... 214

10.1.4 Izolacijska upornost     ... 216

10.2 Dimenzioniranje kablov     ... 217

10.2.1 Kabli v omrežnih sistemih     ... 217

10.2.2 Dimenzioniranje kablov niza     ... 218

10.2.3 Dimenzioniranje glavnega vodnika za enosmerni tok     ... 220

10.2.4 Dimenzioniranje vodnikov za izmenični tok     ... 22

110.2.5 Posebnosti uporabe aluminijskih kablov     ... 222

10.2.6 Kabli v otočnih sistemih     ... 223

10.3 Dimenzioniranje varovalk     ... 226

10.4 Tokovna in zaščitna stikala     ... 227

11 Načrtovanje nosilne konstrukcije     ... 232

11.1 Lastnosti materialov za nosilno konstrukcijo     ... 232

11.1.1 Splošne mehanske in kemijske lastnosti     ... 232

11.1.2 Korozija in degradacija zaradi UV-sevanja     ... 232

11.1.3 Osnovne lastnosti jekla in aluminija     ... 233

11.1.4 Lastnosti drugih materialov     ... 234

11.2 Obremenitve polja modulov     ... 235

11.2.1 Lastno breme in bremena ob montaži     ... 235

11.2.2 Snežna obtežba     ... 236

11.2.3 Obtežbe zaradi vetra     ... 239

11.3 Načrtovanje nosilne konstrukcije     ... 244

11.3.1 Nosilna konstrukcija za poševne strehe     ... 244

11.3.2 Nosilna konstrukcija za ravne strehe     ... 245

11.3.3 Nosilna konstrukcija na prostih površinah     ... 247

11.3.4 Nosilna konstrukcija sledilnih sistemov     ... 25

111.3.5 Pripomočki za načrtovanje nosilne konstrukcije     ... 251

12 Sledilni sistemi     ... 254

12.1 Osnovne lastnosti sledilnih sistemov     ... 254

12.2 Enoosni sledilni sistemi     ... 255

12.3 Dvoosni sledilni sistemi     ... 258

12.4 Sledilniki z zrcali in s koncentratorji     ... 259

13 Načrtovanje omrežnih razsmernikov     ... 264

13.1 Dimenzioniranje moči razsmernika     ... 264

13.1.1 Območje moči     ... 264

13.1.2 Impedanca v točki priključitve     ... 264

13.2 Prilagoditev razsmernika in fotonapetostnega generatorja     ... 265

13.2.1 Mejni parametri generatorja in razsmernika     ... 265

13.2.2 Določitev parametrov v točki največje moči     ... 267

13.3 Praktični napotki za načrtovanje razsmernikov     ... 270

14 Povezava z javnim omrežjem in vplivi na okolico     ... 274

14.1 Povezava z javnim omrežjem     ... 274

14.1.1 Priključitev na omrežje     ... 274

14.1.2 Števci električne energije     ... 276

14.2 Kompenzacija jalove moči     ... 277

14.3 Elektromagnetna združljivost     ... 278

14.3.1 Vplivi fotonapetostne elektrarne na javno omrežje     ... 278

14.3.2 Vplivi fotonapetostne elektrarne na okolico     ... 278

14.4. Prihranki emisij toplogrednih plinov     ... 279

14.5 Recikliranje     ... 280

15 Načrtovanje otočnih sistemov     ... 288

15.1 Analiza porabnikov v otočnih sistemih     ... 288

15.2 Nazivna napetost in tok otočnega sistema     ... 293

15.2.1 Nazivna napetost otočnega sistema     ... 293

15.2.2 Nazivni tok otočnega sistema     ... 294

15.3 Kapaciteta akumulatorskih baterij     ... 296

15.4 Dimenzioniranje polja modulov otočnega sistema     ... 298

15.5 Regulatorji polnjenja in razsmerniki     ... 301

15.6 Stikala, varovalke in ožičenje     ... 303

15.7 Posebni primeri otočnih sistemov     ... 304

15.7.1 Sistemi za črpanje vode     ... 304

15.7.2 Izvedba katodne zaščite    ... 306

16 Načrtovanje hibridnih sistemov     ... 312

16.1 Kriteriji za dimenzioniranje hibridnega sistema     ... 312

16.2 Splošne zahteve za dimenzioniranje hibridnih sistemov     ... 314

16.2.1 Dostopnost lokacije    ... 314

16.2.2 Varovanje okolja – generatorji in akumulatorske baterije    ... 315

16.3 Vrste hibridnih sistemov     ... 315

16.3.1 Hibridni sistemi z generatorji na tekoča goriva     ... 315

16.3.2 Fotonapetostni generator in baterije v hibridnem sistemu    ... 320

16.3.3 Hibridni sistem z vetrnimi generatorji    ... 321

16.3.4 Gorivne celice v hibridnih sistemih     ... 323

17 Prenapetostna zaščita     ... 328

17.1 Značilnosti udarov strele     ... 328

17.2 Zaščita pred posledicami udara strele     ... 329

17.2.1 Vrste zaščite    ... 329

17.2.2 Elementi za omejevanje prehodnih napetosti    ... 334

17.2.3 Izenačitev potencialov    ... 336

17.2.4 Najmanjša razdalja med poljem modulov in strelovodom     ... 336

17.3 Praktične izvedbe zaščite pred delovanjem strele     ... 337

17.3.1 Zaščita pred posrednim vplivom strele     ... 337

17.3.2 Zaščita pred bližnjim udarom strele    ... 338

17.3.3 Zaščita pred direktnim udarom strele    ... 339

17.3.4 Zaščita sistemov na prostih površinah    ... 340

17.3.5 Zaščita sistemov na ravnih strehah    ... 341

17.4 Posebni primeri zaščite     ... 342

18 Fotonapetostni sistemi kot del zgradbe     ... 348

18.1 Fotonapetostni sistemi kot del fasade objekta     ... 348

18.1.1 Prezračevana fasada    ... 348

18.1.2 Neprezračevana fasada    ... 349

18.1.3 Namestitev modulov na fasado     ... 349

18.1.4 Prosojni moduli, vgrajeni v fasade    ... 354

18.2 Fotonapetostni sistemi na ravnih strehah     ... 356

18.2.1 Neprezračevana ravna streha    ... 356

18.2.2 Prezračevana streha    ... 357

18.2.3 Nameščanje modulov brez poseganja v nosilno konstrukcijo    ... 358

18.3 Fotonapetostni moduli, vgrajeni v streho objekta     ... 358

18.3.1 Fotonapetostni moduli kot strešna kritina    ... 358

18.3.2 Prosojne strehe    ... 359

18.4 Balkoni in senčila s fotonapetostnimi moduli     ... 360

18.4.1 Balkoni    ... 360

18.4.2 Vodoravna senčila in nadstreški    ... 361

18.4.3 Navpična senčila    ... 364

18.5 Fotonapetostni moduli na zelenih strehah    ... 364

18.6 Fotonapetostni sistemi in kulturna dediščina     ... 366

19 Programska oprema    ... 3721

9.1 Vrste programskih orodij     ... 372

19.2 Programska oprema za načrtovanje     ... 372

19.2.1 PV*SOL     ... 372

19.2.2 PVSYST     ... 374

19.2.3 Polysun     ... 374

19.2.4 SolarPRO     ... 374

19.3 Programska oprema za simulacijo     ... 374

19.3.1 INSEL     ... 374

19.3.2 TRNSYS    ... 375

19.3.3 HOMER     ... 375

19.4 Programska oprema za analizo lokacije     ... 376

19.4.1 Meteonorm     ... 376

19.4.2 Druga orodja za analizo lokacije     ... 376

19.5 Druga programska orodja     ... 379

20 Ekonomika fotonapetostnih sistemov     ... 379

20.1 Investicijski stroški    ... 379

20.2 Stroški vzdrževanja    ... 383

20.3 Izravnani stroški električne energije    ... 384

20.4 Določanje referenčnih stroškov v Sloveniji    ... 388

21 Zavarovanje fotonapetostnih sistemov     ... 394

21.1 Možnosti zavarovanja fotonapetostnih sistemov     ... 394

21.2 Najpogostejši škodni primeri     ... 395

22 Upravni in tehnični postopki     ... 398

22.1 Tehnični pogoji in soglasje za priključitev     ... 398

22.2 Projektna dokumentacija     ... 402

22.3 Pridobitev podpore     ... 403

23 Obisk pri stranki     ... 408

23.1 Ogled lokacije     ... 408

23.2 Priprava ponudbe     ... 410

24 Pripravljalna dela     ... 414

24.1 Priprava in zaščita gradbišča     ... 414

24.2 Dostava in ravnanje z materialom     ... 415

24.3 Fizično varovanje gradbišča in elektrarne     ... 416

24.3.1 Enostavni ukrepi    ... 416

24.3.2 Elektronski nadzor lokacije    ... 417

25 Nameščanje polja modulov     ... 420

25.1 Nameščanje na strehe z naklonom     ... 420

25.1.1 Nameščanje na opečne strehe    ... 420

25.1.2 Posebnosti nameščanja modulov brez okvirja    ... 4262

5.1.3 Nameščanje na strehe, krite s pločevino    ... 427

25.1.4 Moduli kot strešna kritina    ... 428

25.2 Nameščanje na ravne strehe     ... 429

25.2.1 Žagasto nameščanje na ravne strehe    ... 429

25.2.2 Posebni primeri nameščanja na ravne strehe    ... 432

25.3 Nameščanje na fasade     ... 432

25.4 Nameščanje na prostih površinah    ... 433

25.5 Orodja in pribor     ... 436

26 Elektroinštalacijska dela in zagon elektrarne     ... 440

26.1 Izvedba inštalacij enosmernega toka    ... 440

26.2 Izbira mesta za montažo razsmernikov    ... 441

26.3 Zaključni protokol in zagon elektrarne    ... 444

26.4 Nadzor delovanja elektrarne    ... 444

27 Vzdrževalna dela in odpravljanje napak     ... 448

27.1 Vzdrževalna dela    ... 448

27.1.1 Redna vzdrževalna dela    ... 448

27.1.2 Občasna in izredna vzdrževalna dela    ... 449

27.2 Merilna oprema    ... 45027.2.1 Merilniki    ... 450

27.2.2 Termografske kamere    ... 454

27.3 Vzroki napak    ... 457

27.3.1 Napake pri inštalaciji    ... 457

27.3.2 Napake, ki izhajajo iz javnega omrežja    ... 459

27.3.3 Drugi vzroki napak    ... 460

27.3.4 Odpravljanje napak    ... 461

28 Varno delo s fotonapetostnimi sistemi    ... 470

28.1 Viri nevarnosti    ... 470

28.1.1 Neelektrični viri nevarnosti    ... 470

28.1.2 Kemični viri nevarnosti    ... 472

28.1.3 Električni viri nevarnosti    ... 472

28.2 Varna inštalacija fotonapetostnih sistemov    ... 473

28.2.1 Varno delo na višini     ... 474

28.2.2 Preventivni ukrepi in nevarnosti    ... 474

28.2.3 Zahteve za varno delo in zakonodaja    ... 476

29 Delo pod napetostjo     ... 480

29.1 Oprema in pogoji za delo pod napetostjo     ... 480

29.1.1 Pogoji za izvajanje del pod napetostjo    ... 480

29.1.2 Osebna varovalna sredstva    ... 481

29.2 Delo pod napetostjo    ... 483

30 Fotonapetostne elektrarne in požarna varnost     ... 488

30.1 Gorenje in gasilna sredstva    ... 488

30.1.1 Definicija gorenja     ... 488

30.1.2 Fiziološki učinki požara in produkti gorenja     ... 489

30.1.3 Gasilna sredstva     ... 489

30.1.4 Gorljivi materiali in gašenje     ... 490

30.2 Vzroki požarov na fotonapetostnih sistemih     ... 492

30.2.1 Posredni vžig sončne elektrarne     ... 492

30.2.2 Neposredni vžig sončne elektrarne     ... 492

30.2.3 Električni oblok v fotonapetostnih elektrarnah     ... 493

30.3 Nevarnosti za gasilce pri požarih fotonapetostnih elektrarn     ... 494

30.3.1 Neelektrični viri nevarnosti     ... 494

30.3.2 Nevarnosti električnega toka pri gašenju     ... 495

30.4 Gašenje z vodo ob prisotnosti električne napetosti     ... 496

30.5 Gašenje objektov z nameščenimi elektrarnami     ... 498

30.5.1 Pristop h gašenju     ... 498

30.5.2 Dejavniki, ki otežujejo ali onemogočajo gašenje     ... 499

30.6 Druge aktivnosti gasilcev ob požaru     ... 501

30.6.1 Zavarovanje kraja požara     ... 501

30.6.2 Prvi ukrepi ob poškodbah oseb     ... 502

30.6.3 Ukrepi po požaru     ... 502

30.6.4 Odstranitev uničenih delov fotonapetostne elektrarne po požaru     ... 503

30.7 Ukrepi za preprečevanje požarov    ... 503

30.7.1 Celovit pristop k načrtovanju     ... 503

30.7.2 Zahteve in priporočila za inštalacijo     ... 505

30.7.3 Preventivni pregledi     ... 506

30.8 Vzpostavljanje sistema certificiranja    ... 507

30.8.1 Osnovne zahteve     ... 507

30.8.2 Preskušanje modulov     ... 509

30.9 Predpisi in zakonodaja     ... 510

30.9.1 Predpisi s področja varstva pred požarom     ... 510

30.9.2 Požarni red     ... 510

30.9.3 Požarni načrt     ... 512

Sklepna beseda     ... 516

Dodatki

Dodatek A – Karte sončnega obsevanja     ... 520
Dodatek B – Karakteristična obtežba snega     ... 525
Dodatek C – Fotonapetostni sistemi in standardizacija / RAL Solar     ... 528
Dodatek D – Tiskani in elektronski mediji     ... 660
Dodatek E – Razlaga pojmov     ... 661
Dodatek F – Fizikalne konstante in simboli     ... 668Indeks     ... 672

Več podatkov o strokovnem priročniku "FOTONAPETOSTNI SISTEMI - Gradniki, načrtovanje, namestitev in vzdrževanje" najdete tukaj. Ne spreglejte pa tudi posebne znižane cene. Več ...

Avtor

Denis Lenardič, univ. dipl. inž. el.

Povejte naprej: