The paper presents the original design of the Off-Grid PV mini-system for powering separate circuits of the residential building. The PV system was used interchangeably for comparative purposes batteries AGM and Li-Ion for energy storage. The PV system provides autonomy to separate building circuits only in the summer months, for Li-Ion energy storage, at the installation location in central Poland. An automatic power switch was used, which turned on the mains supply in the event the battery was discharged. The controller is configured in two ways for priority for solar systems set in summer or priority for the power grid in winter. The next stage of work compares the discharge times of two types of batteries, assuming constant load on the AC side of the inverter. Based on these measurements, the relative autonomy times of the PV system were estimated for the assumed load with different types of batteries in summer and winter. The time of supplying selected circuits of a residential building in the tests conducted for the Li-Ion battery to the AGM battery increased by approx. 50% and increased with increasing load.
PL
W artykule przedstawiono autorski projekt minisystemu fotowoltaicznego Off-Grid do zasilania wydzielonych obwodów budynku mieszkalnego. W systemie PV zastosowano zamiennie w celach porównawczych akumulatory AGM i Li-Ion do magazynowania energii. System PV zapewnia autonomię wydzielonych obwodów budynku tylko w miesiącach letnich, tylko dla zasobnika energii Li-Ion, w miejscu instalacji w centralnej Polsce. Zastosowano automatyczny wyłącznik zasilania, który włącza zasilanie sieciowe w przypadku rozładowania akumulatora. Sterownik jest skonfigurowany na dwa sposoby priorytet dla instalacji solarnych ustawiony w lecie lub priorytet dla sieci energetycznej w zimie. W kolejnym etapie prac przedstawiono porównanie czasów rozładowania dwóch typów akumulatorów, przy założeniu stałego obciążenia po stronie AC falownika. Na podstawie tych pomiarów oszacowano względne czasy autonomii systemu PV dla założonego obciążenia z różnymi typami akumulatorów w okresie letnim i zimowym. Czas zasilania wybranych obwodów budynku mieszkalnego w przeprowadzonych testach dla akumulatora Li-Ion w stosunku do akumulatora AGM wzrósł o ok. 50% i zwiększał się wraz ze wzrostem obciążenia.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań inwerterów fotowoltaicznych w zakresie spełnienia wymagań technicznych, określonych w europejskich i polskich dokumentach, regulujących współpracę mikroinstalacji z elektroenergetyczną siecią dystrybucyjną. Na przykładzie przebadanych urządzeń wykazano, że mimo precyzyjnie określonych wymagań technicznych, na rynku nadal dostępne są inwertery fotowoltaiczne niespełniające wymagań kodeksu sieciowego oraz instrukcji ruchu i eksploatacji sieci dystrybucyjnej tj. wymagań kluczowych dla utrzymania poprawnej oraz niezawodnej pracy sieci elektroenergetycznej.
EN
This paper presents the results of photovoltaic inverters tests in terms of fulfillment of the technical requirements specified in European and Polish regulations governing the cooperation of micro-installations with the power distribution network. The examples of tested devices showed that the current formula of connection procedure of photovoltaic micro-installations allows the connection of photovoltaic inverters that do not meet the requirements of network code, standards and instructions for the operation and exploitation of distribution networks. These requirements are the key to maintain the correct and reliable operation of electrical networks.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Typowa instalacja fotowoltaiczna on-grid (podłączona do sieci energetycznej) składa się z odpowiedniej do projektowanej mocy, maksymalnej liczby modułów PV, falownika (inwertera) przekształcającego energię prądu stałego wytwarzaną w panelach na energię 1- lub 3-fazową prądu przemiennego o parametrach zgodnych z wymaganiami sieci, aparatury zabezpieczająco-łączeniowej i pomiaru energii.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia przegląd informacji w zakresie rodzajów paneli fotowoltaicznych, z których może zostać zbudowany generator fotowoltaiczny. W artykule zawarto przegląd informacji na temat instalacji fotowoltaicznych, z uwzględnieniem doboru elementów systemu generatora fotowoltaicznego w tym bezpieczeństwa pożarowego.
EN
The article presents an overview of information on the types of photovoltaic panels from which a photovoltaic generator can be built. The article provides an overview of information on photovoltaic installations, with an emphasis on the selection of elements of the photovoltaic generator system with regard to fire safety.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wpływ zacienienia na działanie ogniw fotowoltaicznych oraz oddziaływanie cienia na uzysk energii. Dokonano analizy prawdopodobieństwa uszkodzenia paneli fotowoltaicznych. Wykazano możliwości ochrony modułów, sposoby zapobiegania lub zmniejszania efektu zjawiska zacienienia.
EN
The paper presents the effect of shading on the operation of photovoltaic cells and the impact of shadow on energy yield and the likelihood of their damage. The possibilities of module protection, methods of preventing or reducing the effects of shading have been demonstrated.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W ostatnich latach w Polsce zaobserwować można rosnące zainteresowanie pompami ciepła. Szczególnie duży wzrost dotyczy rynku pomp ciepła typu powietrze-woda, czego przyczyną mogą być malejące ceny oraz brak konieczności wykonywania instalacji dolnego źródła ciepła. Efektywność pompy ciepła maleje wraz ze wzrostem różnicy temperatury pomiędzy dolnym i górnym źródłem ciepła, stąd w przypadku powietrznych pomp ciepła, szczególnie celowe wydaje się dążenie do udoskonalenia działania urządzenia i zmniejszenia zapotrzebowania na energię napędową. Nowoczesne pompy ciepła typu powietrze/woda są zazwyczaj wyposażane w elektroniczny zawór rozprężny oraz wysokosprawne sprężarki sterowane inwerterowo. Właściwe płynne sterowanie otwarciem zaworu rozprężnego oraz wydajnością sprężarki wydaje się być jedną z kluczowych kwestii do rozwiązania w celu osiągnięcia maksymalnej efektywności energetycznej sprężarkowych pomp ciepła typu powietrze-woda. W artykule przedstawiono dane dotyczące rynku pomp ciepła w Polsce. Poruszono zagadnienie efektywności energetycznej urządzeń z uwzględnieniem wpływu sterowania elektronicznym zaworem rozprężnym oraz wydajnością sprężarki. Opisano stanowisko badawcze, które zostało zaprojektowane i wykonane w celu przeprowadzenia badań sprężarkowej pompy ciepła typu powietrze-woda i opracowania regulatora, którego zadaniem byłaby minimalizacja zużycia energii przez urządzenie. Przedstawiono wyniki badań obrazujące zmiany parametrów pracy pompy ciepła będące rezultatem sterowania zaworem i sprężarką oraz opisano wiele spostrzeżeń i problemów technicznych, jakie wystąpiły w trakcie prowadzenia prac badawczych. Przeprowadzone badania i analizy potwierdziły, że kluczową rolę w zapewnieniu prawidłowej pracy pompy ciepła odgrywa właściwe sterowanie otwarciem zaworu rozprężnego oraz prędkością obrotową wału napędowego sprężarki.
EN
In Poland increasing interest in the heat pumps is observed last years. A particularly large is increase in the air-water heat pumps market. The reason can be a lower price and no need to execute the heat source installation. Heat pump efficiency decreases together with the increase of difference between the heat source temperature and the heat sink temperature, therefore in the case of the air to water heat pumps it is especially important to strive to improve the operation of the units and to reduce the energy consumption. Modern air-to-water heat pumps are usually equipped with an electronic expansion valve and high efficiency inverter compressor. Proper continuous control of the expansion valve opening and the compressor performance seems to be one of the key issue to solve in order to achieve maximum energy efficiency of the compressor type air-to-water heat pumps. The article presents current data on the heat pump market in Poland. The issues of energy efficiency taking into account the impact of electronic expansion valve and compressor speed control are discussed. The test stand designed and executed in order to test the air-to-water heat pump and to develop the controller minimizing the energy consumption was described. The results of test showing the changes of parameters of the heat pump caused by the expansion valve and compressor control were presented. In addition a number of observations and technical problems, which occurred in the course of research were described. Research and analyses confirmed that a key role in ensuring the correct and efficient operation of the heat pump plays a proper control of the expansion valve and the speed of the compressor.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej rozdziału głównych strat mocy oraz wyniki badań laboratoryjnych opracowanych modeli przekształtników do inwertorowej zgrzewarki rezystancyjnej. Przedstawiono wyniki pomiarów strat mocy i sprawności głównych podzespołów.
EN
The article presents the results of numerical analysis of the power losses distribution and results of laboratory tests of prototype inverter developed for resistance welding equipment. The results of power losses and main components efficiency measurements are presented.
The effect of space vector modulation algorithm on magnitude of current vector ripples was considered on the mathematical model of a three-level three-phase voltage inverter with symmetric active inductive load. Limitations on the use of such inverters as a power supply for precision drive of optical telescopes were specified.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Dzięki coraz powszechniejszemu stosowaniu baterii PV do zasilania obiektów mieszkalnych istotnym czynnikiem, który często jest pomijany przy projektowaniu układów fotowoltaicznych jest wpływ zróżnicowanych temperatur zewnętrznych na funkcjonowanie paneli PV . Często zauważamy jak wyświetlacz LCD kalkulatora lub ekranu telefonu komórkowego zmienia szybkość wyświetlania po wystawieniu na działanie skrajnych temperatur. Temperatura wpływa na prąd płynący w obwodzie elektrycznym, zmieniając szybkość przemieszczania elektronów. Zjawisko to zachodzi przez wzrost oporności obwodu powstałego w wyniku wzrostu temperatury. Odwrotne zjawisko dzieje się gdy odporność jest obniżona przez malejącą temperaturę. W artykule opiszemy wpływ temperatury otoczenia oraz pracy generatora PV mający istotny wpływ na sprawność fotoogniw, która szczególnie w naszych warunkach klimatycznych jest bardzo zróżnicowana. Oczywiście temperatury otoczenia fotoogniw uzależnione będą od charakterystyki meteorologicznej danego terenu oraz jej zmienności w czasie. W artykule opieramy się na badaniach które prowadzimy na terenie województwa lubelskiego w budynku mieszkalnym wolnostojącym.
EN
Photovoltaic cells are becoming more and more popular in the field of power supply systems for residential buildings. However very important factor which is often neglected in the process of photovoltaic systems designing is the influence of ambient temperature changes on the operating parameters of PV panels. It is easy to notice that calculator or mobile phone LCD display changes its response time after exposure to extreme operating temperatures. The reason of such situation is the fact, that temperature affects the current in the electric circuit, changing the mobility of electric charge carriers. This phenomenon is the result of progressive increase in the value of electric circuit resistance along with ambient temperature rise. Inverted dependence is noticeable when temperature decreases. This article outlines the influence of the ambient temperature and PV generator operating conditions on the photovoltaic cells efficiency. The importance of the conducted research is determined by the fact that local climatic conditions vary in a wide range. During performing the experiment we have also taken into account time dependence of the research area meteorological characteristics. Experiment were conducted in detached residential building. Results described in this article were collected within Lublin voivodeship.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W związku z ciągle rosnącym zapotrzebowaniem gospodarstw domowych na energię elektryczną i jednocześnie przy rosnących cenach energii, pojawiły się alternatywne możliwości wytwarzania energii w sposób mogący zapewnić autonomiczność energetyczną budynku lub w znacznym stopniu uniezależnić obiekt od sieci zawodowej. Dzięki prowadzeniu intensywnych badań dotyczących zwiększeniu sprawności generatorów fotowoltaicznych i wiatrowych, przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów materiałowych i dynamicznemu wzrostowi produkcji, systemy energetyki słonecznej i wiatrowej stały się alternatywnym sposobem wytwarzania energii dla budynków jednorodzinnych, w sposób autonomiczny jak i w układzie zasilania wyspowego z podłączeniem do sieci zawodowej.
EN
Due to the ever increasing demand of households for electricity and the rising energy prices, alternative ways of energy production have appeared, able to ensure the building's energy autonomy or make it largely independent from the professional network. Thanks to intensive research on increasing the efficiency of photovoltaic and wind power generators, while reducing material costs and dynamically increasing production, solar and wind energy systems have become an alternative way of producing energy for single-family houses, both in an autonomous power supply system and as islands connecting to the professional network.
W pracy przedstawiono możliwości stosowania różnych algorytmów poszukiwania punktów maksymalnej mocy w instalacjach fotowoltaicznych (PV). Wspomniano o różnych sposobach zwiększania sprawności systemów PV i uzysków energii elektrycznej. Dokonano przeglądu stosowanych inwerterów (falowników) ze względu na kilka kryteriów. Przedstawiono również celowość stosowania oraz funkcjonalność układów śledzących punkt maksymalnej mocy, które wchodzą w skład inwerterów. Zwrócono uwagę na podstawowe zasady doboru różnych rodzajów inwerterów. Główną częścią pracy jest charakterystyka najczęściej stosowanych algorytmów pracy układów śledzących punkt maksymalnej mocy.
XX
The paper presents the possibility of using different algorithms to search for the point of maximum power in installations of photovoltaic (PV). Mentioned about different ways to increase the efficiency of PV systems and electricity yields. Overview of the inverters due to several criteria was made. Also presented the desirability of the use and functionality of the systems tracking the maximum power point, which are included in the inverters. Attention was drawn to the basic principles for the selection of different types of inverters. The main part of the paper is the characteristic of the most commonly used circuits tracking the maximum power point algorithms.