Od autorów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

 

Perspektywy rozwoju fotowoltaiki w Polsce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Wykaz wybranych oznaczeń, wielkości i ich jednostek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Symbole graficzne wg PN-EN 60617 stosowane w schematach

elektrycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

 

MODUŁ I

Bezpieczeństwo i higiena pracy. Ochrona przeciwpożarowa . . . . . . . . . . . . . . 33

 

1. Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2. Instrukcje BHP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3. BHP a ergonomia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

4. Stanowisko pracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

5. Elementy stanowiska pracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

6. Zadania służb BHP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

7. Pierwsza pomoc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

8. Bezpieczeństwo wykonywania prac przy urządzeniach elektrycznych . . . . 36

9. Sprzęt ochronny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

10. Sposoby ratowania porażonych prądem elektrycznym . . . . . . . . . . . . . . . . 38

11. Ochrona przeciwpożarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

12. Prewencja pożarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

13. Zapobieganie pożarom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

14. Sposoby ratowania osoby poszkodowanej w pożarze . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

15. Czynności ratujące . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

 

MODUŁ I

Rysunek techniczny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

 

1. Znaczenie rysunku w przekazywaniu informacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2. Rodzaje rysunków technicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3. Wymiary i kształt arkuszy rysunkowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4. Obramowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

5. Tabliczka rysunkowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

6. Podziałki rysunków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

7. Rodzaje linii rysunkowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

8. Rodzaje rzutów aksonometrycznych i ich zastosowanie . . . . . . . . . . . . . . . . 47

9. Rzutowanie prostokątne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

10. Układ trzech rzutni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

11. Wymiarowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

12. Podstawowe zasady wymiarowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

13. Wymiarowanie wg układu współrzędnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

14. Przekroje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

15. Oznaczanie przekrojów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

16. Pismo techniczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

17. Rysunki schematyczne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

18. Wykresy i odczytywanie wykresów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

 

MODUŁ III

Podstawy elektrotechniki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

 

1. Prąd stały . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

1.1. Prąd elektryczny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

1.2. Napięcie elektryczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

1.3. Obwody elektryczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

1.4. Prawo Ohma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

1.5. Obliczanie rezystancji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

1.6. Łączenie rezystorów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

1.7. Zależność rezystancji od temperatury . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

1.8. Źródła prądu stałego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

 

1.9. Prawa obwodu elektrycznego. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

1.9.1. Pierwsze prawo Kirchhoffa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

1.9.2. Drugie prawo Kirchhoffa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

 

1.10. Stany pracy źródeł energii elektrycznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

1.11. Moc prądu stałego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

1.12. Energia prądu stałego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

1.13. Prawo Joule’a – Lenza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

 

2. Prąd przemienny jednofazowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

 

2.1. Analiza obwodów zawierających elementy R, L, C. . . . . . . . . . . . . . . . 65

2.1.1. Obwód elektryczny z rezystancją . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

2.1.2. Obwód elektryczny z cewką o indukcyjności L (reaktancją indukcyjną) . . . . . . . . . . . . . . 66

2.1.3. Obwód elektryczny z kondensatorem o pojemności C (reaktancją pojemnościową) .. . . 67

2.1.4. Obwód elektryczny szeregowy z elementami R, L, C . . . . . . . . . 68

2.1.5. Obwód elektryczny równoległy z elementami R, L, C . . . . . . . . 69

 

3. Kondensatory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

 

3.1. Pojemność kondensatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

3.2. Łączenie kondensatorów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

 

4. Moc prądu przemiennego jednofazowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

 

4.1. Moc czynna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

4.2. Moc bierna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

4.3. Moc pozorna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

 

5. Układy trójfazowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

 

5.1. Układ połączeń odbiorników w gwiazdę . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

5.2. Układ odbiorników połączonych w trójkąt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

 

6. Pomiar mocy w układach 3 fazowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

7. Pomiar energii w obwodach trójfazowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

8. Zdęcia przedstawiające autorów podręcznika w czasie

zajęć laboratoryjnych z podstaw elektrotechniki z uczniami,

studentami, słuchaczami w pracowni elektrycznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

 

 

MODUŁ IV

Urządzenia i instalacje elektryczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

 

1. Oznaczenia przewodów i zacisków . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

 

1.1. Wybrane oznaczenia kabli i przewodów według normy PN: 60446 . . . 83

1.2. Przekroje przewodów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

1.3. Wybrane przykłady oznaczeń przewodów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

1.4. Podział przewodów ze względu na pełnioną funkcję . . . . . . . . . . . . . . 85

1.5. Oznaczenia przewodów i zacisków odbiorników . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

 

2. Łączenie przewodów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

 

3. Wybrane zagadnienia ochrony przeciwporażeniowej w instalacjach

elektrycznych do 1 kV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

 

3.1. Oddziaływanie prądu elektrycznego na organizm ludzki . . . . . . . . . . . 87

3.2. Warunki środowiskowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

3.3. Stopnie ochrony obudów urządzeń elektrycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

3.4. Klasy ochronności urządzeń elektrycznych i elektronicznych . . . . . . . 90

3.5. Napięcia i układy sieciowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

3.6. Układy sieci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

3.7. Charakterystyka układów sieciowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

 

4. Środki ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym

przy eksploatacji urządzeń elektroenergetycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

 

4.1. Rodzaje ochron przeciwporażeniowych. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

4.1.1. Równoczesna ochrona przed dotykiem bezpośrednim

i pośrednim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

 4.1.2. Ochrona przed dotykiem bezpośrednim (ochrona podstawowa) . . 96

 

4.2. Ochrona przed dotykiem pośrednim (ochrona dodatkowa) . . . . . . . . . . 97

 

4.2.1. Ochrona przez zastosowanie samoczynnego wyłączenia

zasilania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

4.2.2. Wyłączniki nadmiarowo-prądowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

 

4.3. Urządzenia ochronne różnicowoprądowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

4.4. Ochrona przed dotykiem pośrednim przez samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieciowym TN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

4.5. Ochrona przez zastosowanie urządzenia II klasy ochronności . . . . . . 110

4.6. Ochrona przez zastosowanie izolowania stanowiska . . . . . . . . . . . . . . 111

4.7. Ochrona przez zastosowanie separacji elektrycznej . . . . . . . . . . . . . . 111

4.8. Ochrona przez zastosowanie nieuziemionych połączeń

wyrównawczych miejscowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

4.9. Połączenia wyrównawcze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

 

5. Przewody ochronne, ochronno-neutralne i wyrównawcze . . . . . . . . . . . . . 116

 

6. Uziomy i przewody uziemiające . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

 

6.1. Uziomy naturalne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

6.2. Uziomy sztuczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

 

7. Ochrona przed przepięciami atmosferycznymi lub łączeniowymi . . . . . . . 121

8. Przyłączanie urządzeń elektrycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

9. Zasilanie budynku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

10. Instalacje elektryczne w mieszkaniach i budynkach mieszkalnych . . . . . 125

11. Wybrane zasady wykonania instalacji elektrycznej w budynku . . . . . . . 130

12. Eksploatacja instalacji elektrycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

13. Pomiar ciągłości przewodów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

14. Pomiar rezystancji izolacji instalacji elektrycznej. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

15. Pomiar rezystancji izolacji podłóg i ścian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

16. Pomiar rezystancji uziomu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

17. Sprawdzenie skuteczności ochrony przed dotykiem pośrednim

przez samoczynne wyłączenie zasilania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

18. Sprawdzanie działania urządzeń ochronnych różnicowoprądowych . . . . 139

19. Protokół odbiorczy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

20. Ogólne zasady eksploatacji urządzeń elektroenergetycznych . . . . . . . . . . 140

21. Dokumentacja techniczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

22. Przyjmowanie urządzeń do eksploatacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

23. Prowadzenie eksploatacji urządzeń elektroenergetycznych . . . . . . . . . . . 142

24. Kontrola eksploatacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

25. Zdęcia przedstawiające autorów podręcznika w czasie zajęć

laboratoryjnych z urządzeń elektrycznych z uczniami, studentami,

słuchaczami w pracowni urządzeń . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

 

MODUŁ V

Technologia wykonania i logistyka robot instalacyjnych . . . . . . . . . . . . . . . . 145

 

1. Kosztorysy – rodzaje i sposoby obliczeń . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

 

1.1. Kosztorys inwestorski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

1.2. Kosztorys ofertowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

1.3. Kosztorys zamienny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

1.4. Kosztorys powykonawczy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

 

1.5. Rodzaje kalkulacji kosztorysowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

1.5.1. Kalkulacja uproszczona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

1.5.2. Kalkulacja szczegółowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

 

2. Oferty w postępowaniu o udzielenie zamówienia publicznego . . . . . . . . . 151

 

2.1. Treść projektu oferty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

 

3. Specyfikacja Istotnych Warunków Zamówienia (SIWZ) . . . . . . . . . . . . . . 152

4. Przekazywanie SIWZ dla wykonawców . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

 

5. Przykładowa specyfikacja wykonania i odbioru robót i materiałów

instalacyjnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

 

5.1. Przedmiot zamówienia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

5.2. Przedmiot i zakres robót instalacyjnych. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

5.3. Prace towarzyszące i roboty tymczasowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

 

5.4. Teren budowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

5.4.1. Organizacja robót . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

5.4.2. Harmonogram robót . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

5.4.3. Wprowadzenie na budowę . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

5.4.4. Koordynacja robót . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

5.4.5. Zabezpieczenie interesów osób trzecich . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

5.4.6. Ochrona środowiska i zdrowia ludzi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

5.4.7. Bezpieczeństwo i higiena pracy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

5.4.8. Zaplecze budowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

5.4.9. Organizacja ruchu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

5.4.10. Ogrodzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

5.4.11. Zabezpieczenie chodników i jezdni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

 

6. Wymagania dotyczące wyrobów instalacyjnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

7. Wymagania dotyczące sprzętu i maszyn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

8. Wymagania dotyczące środków transportu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

9. Sposób wykonania robót instalacyjnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

10. Kontrola oraz odbiór robót instalacyjnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

11. Wymagania dotyczące przedmiaru i obmiaru robót . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

12. Odbiór robót i przekazanie do użytku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

13. Sposób rozliczenia robót tymczasowych i prac towarzyszących . . . . . 165

14. Dokumenty normy i przepisy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

 

MODUŁ VI

Energetyka słoneczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

 

1. Energia słoneczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

2. Atmosfera Ziemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

3. Oddziaływanie atmosfery z promieniowaniem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

4. Wielkość energii słonecznej na Ziemi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

5. Nasłonecznienie w Polsce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

6. Zalety promieniowania słonecznego jako źródła energii . . . . . . . . . . . . . . 170

7. Wady promieniowania słonecznego jako źródła energii . . . . . . . . . . . . . . . 170

 

8. Sposoby produkcji energii elektrycznej z wykorzystaniem

energii słonecznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

 

8.1. Metoda heliotermiczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

8.2. Metoda helioelektryczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

 

9. Wiadomości wstępne z optoelektroniki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

 

MODUŁ VII

Budowa, zasada działania fotoogniw (PV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

 

1. Budowa i zasada działania ogniw krzemowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

2. Podział ogniw PV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

 

3. Ogniwa z krzemu monolitycznego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

 

3.1. Budowa fotoogniwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

3.2. Technologia wytwarzania fotoogniwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

3.3. Przykłady krzemowych modułów fotowoltaicznych . . . . . . . . . . . . . 178

 

4. Ogniwa polikrystaliczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

 

4.1. Budowa fotoogniwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

4.2. Rozwiązania konstrukcyjne fotomodułów

płaskich polikrystalicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

 

5. Ogniwa polikrystaliczne cienkowarstwowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

 

5.1. Budowa fotoogniwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

5.2. Technologia wytwarzania ogniwa PV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

 

6. Ogniwa z krzemu amorficznego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

 

6.1. Budowa i technologia wytwarzania fotoogniwa . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

 

7. Ogniwa cienkowarstwowe jedno- i wielozłączowe z arsenku galu . . . . . . 187

 

7.1. Budowa i technologia wytwarzania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

7.2. Przykład rozwiązania konstrukcyjnego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

 

8. Ogniwa fotowoltaiczne z materiałów organicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

 

8.1. Budowa i technologia wytwarzania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

8.2. Przykładowe rozwiązania konstrukcyjne ogniw PV,

na podłożu polimerowym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

8.3. Parametry polimerowych ogniw PV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

8.4. Sposoby produkcji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

 

9. Ogniwa fotowoltaiczne uczulane barwnikiem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

 

9.1. Zasada działania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

9.2. Budowa, parametry ogniwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

 

10. Hybrydowe panele słoneczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

 

10.1. Zasada działania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

10.2. Budowa urządzenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

 

11. Dwustronne baterie słoneczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

 

12. Utrata mocy fotoogniw funkcji czasu pracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

 

12.1. Dioda bocznikująca fotoogniwo (by-pass) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

 

13. Gorący punkt (hot spot) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

 

13.1. Napięcie indukowane w module PID

(Potential Induced Degradation) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

 

MODUŁ VIII

Analiza pracy fotoogniwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

 

1. Podstawowe zależności . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

2. Wpływ temperatury na parametry fotoogniwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

3. Sposoby połączeń modułów PV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

4. Wpływ promieniowania słonecznego na parametry

modułu fotowoltaicznego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

5. Wybrane wyniki badań modułów fotowoltaicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

6. Wybrane wyniki badań instalacji fotowoltaicznej

„podążającej za słońcem” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

7. Zdęcia przedstawiające autorów podręcznika w czasie zajęć

laboratoryjnych z uczniami, studentami, słuchaczami . . . . . . . . . . . . . . . . 212

 

MODUŁ IX

Parametry osprzętu instalacji PV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

 

1. Regulatory ładowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

 

2. Przetwornice napięcia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

 

2.1. Przykładowe rozwiązanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

2.2. Parametry elektryczne pracy falownika 1-fazowego . . . . . . . . . . . . . . 223

2.3. Falowniki 3-fazowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

 

3. MPP traker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

 

4. Modem komunikacyjny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

 

4.1. Zasada działania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

4.2. Charakterystyka urządzeń . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

 

5. Sposób łączenia przewodów po stronie DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

 

6. Mierniki instalacji fotowoltaicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

 

MODUŁ X

Dobór parametrów instalacji fotowoltaicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

 

1. Rodzaje instalacji PV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

2. Mała instalacja fotowoltaiczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

 

3. Wybrane układy połączeń fotoogniw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236

 

3.1. Sieć autonomiczna (wydzielona) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236

3.2. Praca elektrowni PV na sieć „sztywną” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

 

 

MODUŁ XI

Wytyczne montażowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

 

1. Etapy realizacji inwestycji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

2. Projekt techniczny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

3. Etapy budowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

4. Zagadnienia techniczne montażu instalacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

5. Sposób montażu ogniw PV w rzędach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

 

6. Ochrona odgromowa instalacji fotowoltaicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244

 

6.1. Ochrona odgromowa – rodzaje ochrony . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

6.2. Ochrona odgromowa – ochrona zewnętrzna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

6.3. System ochronny instalacji PV bez zewnętrznej ochrony odgromowej

(zwodów pionowych) – ochrona wewnętrzna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247

 

7. Odbiór instalacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

 

MODUŁ XII

BHP przy montażu instalacji fotowoltaicznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

 

1. Zasady BHP przy montażu instalacji fotowoltaicznych . . . . . . . . . . . . . . . 251

2. Kompletność dostawy materiałów i urządzeń . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

3. Transport i składowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

4. Dokumentacja techniczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

5. Narzędzia i sprzęt dodatkowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

6. Informacje ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

7. Przepisy bezpieczeństwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

8. Ochrona przeciwporażeniowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

9. Ochrona przeciwpożarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

10. Bezpieczeństwo wykonywania prac przy urządzeniach elektrycznych . . 254

11. Oznaczenia i symbole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

 

MODUŁ XIII

Montaż instalacji fotowoltaicznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

 

1. Systemy montażowe dla modułów skrzynkowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

 

1.1. Montaż na dachu spadzistym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

1.2. Montaż ogniw PV na dachu płaskim lub płaszczyźnie poziomej . . . . 259

1.3. Sposób montażu modułów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

1.4. Eliminacja prądów upływu i szczątkowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

1.5. Sposoby montażu fotoogniw polimerowych elastycznych

na dachu płaskim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

1.6. Montaż fotoogniw „podążających za słońcem” . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

1.7. Inne rozwiązania techniczne montażu instalacji fotowoltaicznych . . . 264

 

2. Przykłady nieprawidłowego montażu modułów fotowoltaicznych . . . . . . 265

3. Zdjęcia przedstawiające montaż modułów fotowoltaicznych

na płaszczyźnie poziomej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

4. Przykład montażu modułu fotowoltaicznego na konstrukcji drewnianej

w warunkach laboratoryjnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

5. Zdjęcia przedstawiające autorów podręcznika z uczniami ZSE nr 1

w czasie wykonywania pomiarów parametrów energetycznych modułów

fotowoltaicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

6. Montaż instalacji fotowoltaicznej na konstrukcji aluminiowej na dachu

płaskim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

7. Montaż instalacji fotowoltaicznej na dachu spadzistym pokrytym

dachówką betonową . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272

8. Montaż instalacji fotowoltaicznej na konstrukcji aluminiowej na dachu

płaskim pokrytym blachą falistą . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

9. Montaż instalacji fotowoltaicznej na dachu spadzistym pokrytym

blachodachówką . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276

 

MODUŁ XIV

Eksploatacja instalacji fotowoltaicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

 

1. Wymiana uszkodzonego modułu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

2. Mycie instalacji fotowoltaicznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

3. Sprawdzenie mocowania paneli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277

4. Usuwanie śniegu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

5. Stan przewodów zasilających w instalacji prądu stałego (DC) . . . . . . . . . . 278

6. Sprawdzenie stanu technicznego falownika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

7. Czynniki wpływające ujemnie na produkcję energii z elektrowni

fotowoltaicznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

 

MODUŁ XV

Przykładowy projekt budowlano-wykonawczy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281

 

Procedury formalno-prawne związane z budową instalacji fotowoltaicznej . 281

 

MODUŁ XVI

Zanieczyszczenie środowiska i jego wpływ na klimat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

 

MODUŁ XVII

Egzamin teoretyczny dla instalatorów instalacji fotowoltaicznych . . . . . . . . 325

 

1. Przebieg testowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325

2. Przykładowy test wielokrotnego wyboru z jedną poprawną odpowiedzią,

standaryzowany . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326

3. Przykładowa karta odpowiedzi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333

 

MODUŁ XVIII

Egzamin praktyczny dla instalatorów instalacji fotowoltaicznych . . . . . . . . 335

 

1. Przebieg testowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335

2. Przykładowe tematy zadań praktycznych dotyczących montażu

i eksploatacji instalacji fotowoltaicznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336

3. Przykładowa karta odpowiedzi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

 

Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341