Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 7 (Ομάδες Α, Β, Γ) (σελ. 141-143) – ΕΙΔΙΚΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ Β΄ ΤΕΥΧΟΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 7 (Ομάδες Α, Β, Γ) (σελ. 141-143)

Πλήρεις λύσεις των ερωτήσεων-ασκήσεων του κεφαλαίου 7 — οι οκτώ προτάσεις Σωστού-Λάθους της Ομάδας Α με αιτιολόγηση, οι τέσσερις ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής και αντιστοίχισης της Ομάδας Β και οι τρεις ανοικτές ερωτήσεις της Ομάδας Γ.

Ομάδα Α, ερωτήσεις 1-5 — Σωστό ή Λάθος — ορισμός, ΑΠΕ, ηλιοφάνεια και αποθήκευση

Ερώτηση: Ομάδα Α: (Αιτιολογήστε τις απαντήσεις σας) 1. Φωτοβολταϊκό σύστημα είναι η διάταξη που δεσμεύει την ηλιακή ακτινοβολία και την μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια. 2. Στις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας περιλαμβάνεται και η πυρηνική ενέργεια. 3. Οι φωτοβολταϊκές εφαρμογές στην Ελλάδα βοηθούνται από την ύπαρξη ισχυρών ανέμων. 4. Τα μικρά νησιά προσφέρονται για εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων, λόγω μεγαλύτερης ηλιοφάνειας. 5. Η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια στα φωτοβολταϊκά πλαίσια μπορεί να αποθηκευθεί σε συσσωρευτές.

Απάντηση:

• Οι απαντήσεις | # | Σ/Λ | Αιτιολόγηση | |---|---|---| | 1 | Σωστό | η διάταξη δέσμευσης της ηλιακής ακτινοβολίας και η μετατροπή της σε ηλεκτρική ενέργεια καλείται φωτοβολταϊκό σύστημα (σελ. 128) — ο ορισμός δίνεται αυτολεξεί | | 2 | Λάθος | στις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας περιλαμβάνονται η αιολική, η γεωθερμική, η ενέργεια από την πτώση ή κίνηση των υδάτων, η ενέργεια από βιομάζα και η θερμική ενέργεια που λαμβάνουμε με απευθείας πρόσπτωση των ηλιακών ακτίνων (σελ. 128) — η πυρηνική δεν περιλαμβάνεται | | 3 | Λάθος | οι ισχυροί άνεμοι ευνοούν την αιολική ενέργεια· τις φωτοβολταϊκές εφαρμογές ευνοεί η υψηλή ηλιοφάνεια κατά το μεγαλύτερο διάστημα του έτους (σελ. 128) | | 4 | Σωστό | σε νησιωτικές και απομακρυσμένες περιοχές, που είναι πολλές στη χώρα μας, είναι δύσκολη η διασύνδεση με το δίκτυο της Δ.Ε.Η. (σελ. 128)· και συνδυάζεται με την υψηλή ηλιοφάνεια των νησιών | | 5 | Σωστό | η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να αποθηκευθεί σε συσσωρευτές (σελ. 130)· οι συσσωρευτές αποθηκεύουν την παραγόμενη από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια ηλεκτρική ενέργεια και την παρέχουν στο φορτίο, όταν δεν υπάρχει ηλιακή ακτινοβολία |

  Γιατί η πυρηνική δεν είναι ΑΠΕ: η ΑΠΕ ανανεώνεται διαρκώς από φυσικές διεργασίες, ενώ το πυρηνικό καύσιμο είναι εξαντλήσιμο ορυκτό απόθεμα — ακριβώς όπως τα συμβατικά ενεργειακά αποθέματα που εξαντλούνται (σελ. 128). Επιπλέον, τα φωτοβολταϊκά χαρακτηρίζονται ως τεχνολογία που δεν προκαλεί περιβαλλοντικά προβλήματα (σελ. 128).

  Η κρίσιμη διάκριση της πρότασης 3 | Πηγή ενέργειας | Τι την ευνοεί | |---|---| | αιολική | ισχυροί άνεμοι | | φωτοβολταϊκή | υψηλή ηλιοφάνεια | Το βιβλίο αναφέρει και τις δύο στις ΑΠΕ, αλλά για τα φωτοβολταϊκά παραθέτει μόνο τους δύο λόγους: υψηλή ηλιοφάνεια και δύσκολη διασύνδεση νησιωτικών περιοχών.

  Οι δύο τύποι συσσωρευτών (σελ. 130) | Τύπος | Βαθμός εκφόρτισης | |---|---| | μολύβδου (Pb) | 10-20% | | νικελίου-καδμίου (Ni-Cd) | μέχρι 100%, χωρίς πρόβλημα |

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι προτάσεις 1, 4 και 5 είναι Σωστές, ενώ οι προτάσεις 2 και 3 είναι Λάθος. Η πρώτη είναι Σωστή, γιατί το βιβλίο δίνει αυτολεξεί τον ορισμό: η διάταξη δέσμευσης της ηλιακής ακτινοβολίας και η μετατροπή της σε ηλεκτρική ενέργεια καλείται φωτοβολταϊκό σύστημα. Η δεύτερη είναι Λάθος, γιατί στις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας περιλαμβάνονται η αιολική, η γεωθερμική, η ενέργεια από την πτώση ή κίνηση των υδάτων, η ενέργεια από βιομάζα και η θερμική ενέργεια από την πρόσπτωση των ηλιακών ακτίνων· η πυρηνική δεν περιλαμβάνεται, αφού το πυρηνικό καύσιμο είναι εξαντλήσιμο ορυκτό απόθεμα. Η τρίτη είναι Λάθος, γιατί οι ισχυροί άνεμοι ευνοούν την αιολική ενέργεια, ενώ τις φωτοβολταϊκές εφαρμογές ευνοεί η υψηλή ηλιοφάνεια κατά το μεγαλύτερο διάστημα του έτους. Η τέταρτη είναι Σωστή, γιατί τα νησιά συνδυάζουν την υψηλή ηλιοφάνεια με τη δύσκολη διασύνδεση με το δίκτυο της ΔΕΗ, που είναι ακριβώς οι δύο λόγοι τους οποίους επικαλείται το βιβλίο. Και η πέμπτη είναι Σωστή, γιατί η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να αποθηκευθεί σε συσσωρευτές, οι οποίοι την παρέχουν στο φορτίο όταν δεν υπάρχει ηλιακή ακτινοβολία.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Α, ερωτήσεις 6-8 — Σωστό ή Λάθος — τάση πλαισίου, ρυθμιστής και μετατροπέας

Ερώτηση: 6. Τα φωτοβολταϊκά πλαίσια κατασκευάζονται έτσι, ώστε να παρέχουν συνεχή ηλεκτρική τάση 17 V, ικανή να φορτίζει συσσωρευτές 12 V. 7. Ο ρυθμιστής φόρτισης (συνεχούς τάσης) προστατεύει τους συσσωρευτές από υπερφόρτιση ή ολική αποφόρτιση. 8. Ο μετατροπέας μετατρέπει τη συνεχή τάση των πλαισίων ή των συσσωρευτών σε εναλλασσόμενη τάση.

Απάντηση:

• Και οι τρεις προτάσεις είναι Σωστές. | # | Σ/Λ | Αιτιολόγηση | |---|---|---| | 6 | Σωστό | τα πλαίσια κατασκευάζονται, να παρέχουν συνεχή ηλεκτρική τάση περίπου 17 V, ικανή να φορτίζει συσσωρευτές 12 V (σελ. 130) | | 7 | Σωστό | ο ρυθμιστής φόρτισης αποτελεί το σύνδεσμο μεταξύ των φωτοβολταϊκών πλαισίων, των συσσωρευτών και του φορτίου. Προστατεύει τους συσσωρευτές από υπερφόρτιση ή ολική αποφόρτιση (σελ. 130) | | 8 | Σωστό | ο μετατροπέας μετατρέπει τη συνεχή τάση είτε των πλαισίων είτε των συσσωρευτών σε εναλλασσόμενη τάση, για την κάλυψη των περισσοτέρων εφαρμογών (σελ. 130) |

  Γιατί 17 V για μπαταρία 12 V: η τάση του πλαισίου πρέπει να είναι αισθητά υψηλότερη από την ονομαστική της μπαταρίας, γιατί | # | Λόγος | |---|---| | 1 | η τάση φόρτισης μιας μπαταρίας 12 V φτάνει περίπου τα 14 V | | 2 | υπάρχουν πτώσεις τάσης στα καλώδια και στον ρυθμιστή | | 3 | η τάση του πλαισίου πέφτει με την αύξηση της θερμοκρασίας — και η ισχύς αιχμής Wp ορίζεται με θερμοκρασία 25 °C (σελ. 131), ενώ στην πράξη το πλαίσιο θερμαίνεται πολύ περισσότερο |

  Ο πλήρης ρόλος του ρυθμιστή (σελ. 130): ρυθμίζει τη ροή του ρεύματος από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια προς τους συσσωρευτές και διατηρεί την κανονική τάση φόρτισης των συσσωρευτών. | Κίνδυνος | Συνέπεια χωρίς ρυθμιστή | |---|---| | υπερφόρτιση | βρασμός του ηλεκτρολύτη και καταστροφή της μπαταρίας σε ημέρες υψηλής ηλιοφάνειας | | ολική αποφόρτιση | μόνιμη απώλεια χωρητικότητας — ιδίως στους μολύβδου, που έχουν βαθμό εκφόρτισης 10-20% |

  Γιατί χρειάζεται μετατροπέας (σελ. 130): γιατί τα πλαίσια παράγουν συνεχή τάση, ενώ οι περισσότερες οικιακές και βιομηχανικές συσκευές λειτουργούν με εναλλασσόμενη. Ο μετατροπέας είναι το στοιχείο που διακρίνει τους τύπους των συστημάτων: υπάρχει στο AC/DC, στο Grid Connected και στο υβριδικό, ενώ λείπει από τα DC συστήματα (σελ. 132-133).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Και οι τρεις προτάσεις είναι Σωστές. Η έκτη είναι Σωστή, γιατί τα πλαίσια κατασκευάζονται ώστε να παρέχουν συνεχή ηλεκτρική τάση περίπου δεκαεπτά βολτ, ικανή να φορτίζει συσσωρευτές δώδεκα βολτ· η υψηλότερη τάση είναι απαραίτητη, γιατί η τάση φόρτισης μιας μπαταρίας δώδεκα βολτ φτάνει περίπου τα δεκατέσσερα, ενώ υπάρχουν και πτώσεις τάσης στα καλώδια και στον ρυθμιστή, αλλά και πτώση της τάσης του πλαισίου με την αύξηση της θερμοκρασίας. Η έβδομη είναι Σωστή, γιατί ο ρυθμιστής φόρτισης αποτελεί τον σύνδεσμο μεταξύ πλαισίων, συσσωρευτών και φορτίου, προστατεύει τους συσσωρευτές από υπερφόρτιση ή ολική αποφόρτιση, ρυθμίζει τη ροή του ρεύματος και διατηρεί την κανονική τάση φόρτισης. Και η όγδοη είναι Σωστή, γιατί ο μετατροπέας μετατρέπει τη συνεχή τάση, είτε των πλαισίων είτε των συσσωρευτών, σε εναλλασσόμενη, για την κάλυψη των περισσότερων εφαρμογών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 1 — Ο προσανατολισμός των πλαισίων

Ερώτηση: Ομάδα Β: (Αιτιολογήστε τις απαντήσεις σας) 1. Οι επιφάνειες των φωτοβολταϊκών πλαισίων στην Ελλάδα, για να συλλέγουν καλύτερα τις ηλιακές ακτίνες, είναι στραμμένες προς: α) την Ανατολή β) τη Δύση γ) το Βορρά δ) το Νότο

Απάντηση:

• Η σωστή απάντηση: δ) το Νότο.

  Η τεκμηρίωση από την αρχή του βιβλίου (σελ. 130): τα φωτοβολταϊκά πλαίσια πρέπει να τοποθετούνται σε ανοιχτό χώρο, να μη σκιάζονται και να λαμβάνουν όσο γίνεται απευθείας την προσπίπτουσα σε αυτά ηλιακή ακτινοβολία· και (σελ. 130): όσο περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία δέχονται, τόση περισσότερη είναι και η ηλεκτρική ενέργεια που παράγουν.

  Γιατί ο Νότος: η Ελλάδα βρίσκεται στο βόρειο ημισφαίριο, όπου ο ήλιος διαγράφει την τροχιά του στον νότιο ουρανό. Μια επιφάνεια στραμμένη προς Νότο δέχεται επομένως | # | Πλεονέκτημα | |---|---| | 1 | την περισσότερη ακτινοβολία στη διάρκεια της ημέρας | | 2 | την ακτινοβολία καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας, από την ανατολή ως τη δύση | | 3 | τη μέγιστη απόδοση κατά το μεσημέρι, όταν η ακτινοβολία είναι εντονότερη |

  Γιατί όχι οι άλλοι προσανατολισμοί | Επιλογή | Λάθος | |---|---| | α) Ανατολή | δέχεται ήλιο μόνο το πρωί, όταν η ακτινοβολία είναι ασθενέστερη | | β) Δύση | δέχεται ήλιο μόνο το απόγευμα | | γ) Βορράς | είναι ο χειρότερος προσανατολισμός στο βόρειο ημισφαίριο — δέχεται ελάχιστη άμεση ακτινοβολία |

  Η κλίση, εξίσου σημαντική (σελ. 131): η ισχύς αιχμής Wp ορίζεται για πρόσπτωση της ηλιακής ακτινοβολίας σε συγκεκριμένη κλίση για κάθε τόπο, με θερμοκρασία 25 °C. Δηλαδή για κάθε τόπο υπάρχει βέλτιστη γωνία κλίσης, που εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος — ο προσανατολισμός προς Νότο και η σωστή κλίση πρέπει να συνδυαστούν.

  Και η πρακτική συνέπεια: το ίδιο πλαίσιο, με λάθος προσανατολισμό, θα απέδιδε λιγότερο και θα απαιτούσε περισσότερα πλαίσια για την ίδια ενέργεια — αφού ο αριθμός των πλαισίων που χρησιμοποιούνται σε μια εγκατάσταση εξαρτάται από το συνολικό φορτίο της εγκατάστασης (σελ. 130).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η δ, δηλαδή προς τον Νότο. Το βιβλίο ορίζει ότι τα φωτοβολταϊκά πλαίσια πρέπει να τοποθετούνται σε ανοιχτό χώρο, να μη σκιάζονται και να λαμβάνουν όσο γίνεται απευθείας την προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία, ενώ όσο περισσότερη ακτινοβολία δέχονται, τόση περισσότερη ενέργεια παράγουν. Επειδή η Ελλάδα βρίσκεται στο βόρειο ημισφαίριο, ο ήλιος διαγράφει την τροχιά του στον νότιο ουρανό, οπότε μια επιφάνεια στραμμένη προς Νότο δέχεται την περισσότερη ακτινοβολία, και μάλιστα καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας, με μέγιστη απόδοση το μεσημέρι. Ο προσανατολισμός προς Ανατολή ή Δύση αξιοποιεί μόνο το μισό της ημέρας, ενώ ο Βορράς είναι ο χειρότερος προσανατολισμός. Σημειώνεται ότι εξίσου σημαντική είναι και η κλίση, αφού η ισχύς αιχμής ορίζεται για πρόσπτωση της ακτινοβολίας σε συγκεκριμένη κλίση για κάθε τόπο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 2 — Ο συντελεστής εφεδρείας

Ερώτηση: 2. Όταν σε μια εγκατάσταση φωτοβολταϊκού συστήματος αναφέρεται ότι ο συντελεστής εφεδρείας είναι 6, αυτό σημαίνει ότι: α) έχουμε 6 φωτοβολταϊκά πλαίσια β) έχουμε 6 μπαταρίες μολύβδου γ) η παρεχόμενη ημερήσια ενέργεια είναι 6 φορές μεγαλύτερη από την απαιτούμενη δ) οι μπαταρίες μπορούν να τροφοδοτούν τα φορτία για 6 συννεφιασμένες μέρες

Απάντηση:

• Η σωστή απάντηση: δ) οι μπαταρίες μπορούν να τροφοδοτούν τα φορτία για 6 συννεφιασμένες μέρες.

  Ο ορισμός (σελ. 137): ο συντελεστής εφεδρείας του συστήματος αναφέρεται στον αριθμό των ημερών που οι συσσωρευτές πρέπει να υποστηρίζουν το φορτίο, χωρίς να φορτίζονται από το φωτοβολταϊκό σύστημα (π.χ. περίπτωση συννεφιάς).

  Γιατί οι άλλες επιλογές είναι λάθος | Επιλογή | Λάθος | |---|---| | α) 6 φωτοβολταϊκά πλαίσια | ο αριθμός των πλαισίων… εξαρτάται από το συνολικό φορτίο της εγκατάστασης (σελ. 130) — δεν λέγεται «συντελεστής εφεδρείας» | | β) 6 μπαταρίες μολύβδου | ο συντελεστής εκφράζει ημέρες, όχι τεμάχια συσσωρευτών | | γ) η ημερήσια ενέργεια είναι 6 φορές μεγαλύτερη | αυτό θα ήταν υπερδιαστασιολόγηση των πλαισίων, όχι εφεδρεία των μπαταριών |

  Η πρακτική σημασία: ο συντελεστής εφεδρείας καθορίζει πόσους συσσωρευτές χρειάζεται η εγκατάσταση | Συντελεστής | Σημασία | |---|---| | μικρός | λιγότεροι συσσωρευτές, χαμηλότερο κόστος, αλλά διακοπές σε παρατεταμένη συννεφιά | | μεγάλος | περισσότεροι συσσωρευτές, υψηλότερο κόστος, αλλά αδιάλειπτη τροφοδοσία | Γι' αυτό ο συντελεστής εφεδρείας είναι ένας από τους τέσσερις παράγοντες του φύλλου εργασίας (σελ. 137): την απόδοση του πλαισίου που πρόκειται να χρησιμοποιήσει· τις καθημερινές ενεργειακές απαιτήσεις της εφαρμογής· το συντελεστή εφεδρείας του συστήματος και το συντελεστή ασφαλείας των συσσωρευτών.

  Ο ρόλος των συσσωρευτών που το εξηγεί (σελ. 130): αποθηκεύουν την παραγόμενη από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια ηλεκτρική ενέργεια και την παρέχουν στο φορτίο, όταν δεν υπάρχει ηλιακή ακτινοβολία.

  Και η προσοχή στον βαθμό εκφόρτισης (σελ. 130): οι μολύβδου έχουν βαθμό εκφόρτισης 10-20%, ενώ οι νικελίου-καδμίου δυνατότητα εκφόρτισης μέχρι 100%, χωρίς πρόβλημα — άρα για τον ίδιο συντελεστή εφεδρείας απαιτείται πολύ μεγαλύτερη ονομαστική χωρητικότητα αν χρησιμοποιηθούν συσσωρευτές μολύβδου.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η δ, δηλαδή ότι οι μπαταρίες μπορούν να τροφοδοτούν τα φορτία για έξι συννεφιασμένες μέρες. Το βιβλίο ορίζει ρητά ότι ο συντελεστής εφεδρείας του συστήματος αναφέρεται στον αριθμό των ημερών που οι συσσωρευτές πρέπει να υποστηρίζουν το φορτίο, χωρίς να φορτίζονται από το φωτοβολταϊκό σύστημα, για παράδειγμα σε περίπτωση συννεφιάς. Ο αριθμός των πλαισίων αντίθετα εξαρτάται από το συνολικό φορτίο, ενώ ο συντελεστής εκφράζει ημέρες και όχι τεμάχια συσσωρευτών ή πολλαπλάσια της ενέργειας. Πρακτικά, ο συντελεστής εφεδρείας καθορίζει πόσους συσσωρευτές χρειάζεται η εγκατάσταση: μικρός συντελεστής σημαίνει χαμηλότερο κόστος αλλά διακοπές σε παρατεταμένη συννεφιά, ενώ μεγάλος σημαίνει αδιάλειπτη τροφοδοσία με υψηλότερο κόστος. Προσοχή χρειάζεται και ο βαθμός εκφόρτισης, αφού οι συσσωρευτές μολύβδου εκφορτίζονται μόνο κατά δέκα έως είκοσι τοις εκατό, ενώ οι νικελίου-καδμίου μέχρι εκατό τοις εκατό.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 3 — Ο συντελεστής ασφαλείας των συσσωρευτών

Ερώτηση: 3. Όταν σε μια εγκατάσταση φωτοβολταϊκού συστήματος οι καθημερινές ενεργειακές απαιτήσεις είναι 1 kWh και αναφέρεται ότι ο συντελεστής ασφαλείας των συσσωρευτών είναι 40%, αυτό σημαίνει ότι οι μπαταρίες μπορούν να παρέχουν συνολική ενέργεια: α) 0,4 kWh β) 1,4 kWh γ) 1,040 kWh δ) 1400 kWh

Απάντηση:

• Η σωστή απάντηση: β) 1,4 kWh.

  Ο ορισμός (σελ. 137): ο συντελεστής ασφαλείας των συσσωρευτών εκφράζει το ποσοστό εφεδρικής χωρητικότητας, που αντιστοιχεί συνήθως στο 30% της ολικής χωρητικότητας και το οποίο προσαυξάνεται σε αυτή. Η λέξη-κλειδί είναι το προσαυξάνεται: το ποσοστό προστίθεται στην απαιτούμενη ενέργεια, δεν την αντικαθιστά.

  Ο υπολογισμός | Βήμα | Πράξη | Αποτέλεσμα | |---|---|---| | καθημερινές ενεργειακές απαιτήσεις | — | 1 kWh | | εφεδρική χωρητικότητα | 1 x 40% = 1 x 0,4 | 0,4 kWh | | συνολική ενέργεια | 1 + 0,4 | 1,4 kWh |

  Γιατί οι άλλες επιλογές είναι λάθος | Επιλογή | Λάθος | |---|---| | α) 0,4 kWh | δίνει μόνο την προσαύξηση, ξεχνώντας την αρχική απαίτηση — και μάλιστα λιγότερη ενέργεια από την απαιτούμενη | | γ) 1,040 kWh | προκύπτει από λάθος χειρισμό του ποσοστού (+4% αντί +40%) | | δ) 1400 kWh | σφάλμα μονάδων — χίλιες φορές μεγαλύτερη τιμή, σύγχυση kWh με Wh |

  Γιατί χρειάζεται εφεδρική χωρητικότητα: επειδή η πραγματική διαθέσιμη ενέργεια μιας μπαταρίας είναι μικρότερη από την ονομαστική | Αιτία | Τεκμηρίωση | |---|---| | περιορισμένος βαθμός εκφόρτισης | οι μολύβδου έχουν βαθμό εκφόρτισης 10-20% (σελ. 130) | | απώλειες του συστήματος | το σύστημα πρέπει επιπρόσθετα να καλύπτει τις απώλειες του συστήματος (καλώδια, μετατροπείς, συσσωρευτές κ.λπ.) (σελ. 137) | | γήρανση των συσσωρευτών | η χωρητικότητα μειώνεται με τον χρόνο |

  Οι τέσσερις παράγοντες της διαστασιολόγησης (σελ. 137): την απόδοση του πλαισίου που πρόκειται να χρησιμοποιήσει· τις καθημερινές ενεργειακές απαιτήσεις της εφαρμογής· το συντελεστή εφεδρείας του συστήματος και το συντελεστή ασφαλείας των συσσωρευτών.

  Η διάκριση των δύο συντελεστών | | Συντελεστής εφεδρείας | Συντελεστής ασφαλείας | |---|---|---| | εκφράζει | αριθμό ημερών αυτονομίας | ποσοστό εφεδρικής χωρητικότητας | | μονάδα | ημέρες | % | | συνήθης τιμή | ανάλογα με τον τόπο και την εφαρμογή | συνήθως 30% |

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή απάντηση είναι η β, δηλαδή ένα κόμμα τέσσερα κιλοβατώρες. Το βιβλίο ορίζει ότι ο συντελεστής ασφαλείας των συσσωρευτών εκφράζει το ποσοστό εφεδρικής χωρητικότητας, που αντιστοιχεί συνήθως στο τριάντα τοις εκατό της ολικής χωρητικότητας και το οποίο προσαυξάνεται σε αυτή. Η λέξη κλειδί είναι το προσαυξάνεται: το ποσοστό προστίθεται στην απαιτούμενη ενέργεια και δεν την αντικαθιστά. Έτσι, με καθημερινές απαιτήσεις μία κιλοβατώρα και συντελεστή σαράντα τοις εκατό, η εφεδρική χωρητικότητα είναι μηδέν κόμμα τέσσερα και η συνολική ενέργεια ένα συν μηδέν κόμμα τέσσερα, δηλαδή ένα κόμμα τέσσερα κιλοβατώρες. Η εφεδρική χωρητικότητα είναι απαραίτητη, γιατί η πραγματικά διαθέσιμη ενέργεια μιας μπαταρίας είναι μικρότερη από την ονομαστική, λόγω του περιορισμένου βαθμού εκφόρτισης, των απωλειών του συστήματος στα καλώδια, στους μετατροπείς και στους ίδιους τους συσσωρευτές, καθώς και της γήρανσης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Β, ερώτηση 4 — Αντιστοίχιση — τύποι συστημάτων και εφαρμογές

Ερώτηση: 4. Δίπλα στον αριθμό της έννοιας ή φράσης της πρώτης στήλης να προστεθεί το γράμμα από την εφαρμογή της δεύτερης στήλης που ταιριάζει περισσότερο: Στήλη Α: 1. Μικρό σύστημα συνεχούς τάσης (από την έξοδο του ρυθμιστή τροφοδοτείται απευθείας το φορτίο) 2. Απλό σύστημα συνεχούς τάσης, χωρίς δυνατότητα αποθήκευσης 3. Φωτοβολταϊκό σύστημα AC/DC 4. Υβριδικό σύστημα (διαθέτει συμπληρωματικά και ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος). Στήλη Β: α. συνδέεται με το δίκτυο β. για απλές οικιακές εφαρμογές γ. για οικιακές εφαρμογές δ. για απλές βιομηχανικές εφαρμογές ε. για εφαρμογές με φορτία συνεχούς και εναλλασσόμενης τάσης ζ. υποστηρίζει συνεχή και εναλλασσόμενα φορτία, ανεξάρτητα από την απόδοση των φωτοβολταϊκών πλαισίων η. εφαρμογή σε αντλητικά συγκροτήματα

Απάντηση:

• Η σωστή αντιστοίχιση | Στήλη Α | → | Στήλη Β | Τεκμηρίωση | |---|---|---|---| | 1. Μικρό σύστημα συνεχούς τάσης | → | β. για απλές οικιακές εφαρμογές | αποτελείται από το φωτοβολταϊκό πλαίσιο, από το ρυθμιστή συνεχούς τάσης και το συσσωρευτή. Από την έξοδο του ρυθμιστή, τροφοδοτείται απευθείας το φορτίο. Ένα τέτοιο σύστημα έχει εφαρμογές στην τηλεμετρία και σε απλές οικιακές εφαρμογές (σελ. 132) | | 2. Απλό σύστημα συνεχούς τάσης, χωρίς δυνατότητα αποθήκευσης | → | η. εφαρμογή σε αντλητικά συγκροτήματα | είναι σύστημα που τροφοδοτεί απευθείας το φορτίο και δεν έχει τη δυνατότητα αποθήκευσης… Πεδίο εφαρμογής τέτοιων συστημάτων αποτελούν τα αντλητικά συγκροτήματα (σελ. 132) | | 3. Φωτοβολταϊκό σύστημα AC/DC | → | ε. για εφαρμογές με φορτία συνεχούς και εναλλασσόμενης τάσης | αυτό το σύστημα έχει τη δυνατότητα να υποστηρίξει ταυτόχρονα εναλλασσόμενα και συνεχή φορτία (σελ. 133) | | 4. Υβριδικό σύστημα | → | ζ. υποστηρίζει συνεχή και εναλλασσόμενα φορτία, ανεξάρτητα από την απόδοση των φωτοβολταϊκών πλαισίων | είναι σύστημα όπως το AC/DC αλλά συμπληρωματικά διαθέτει και ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος (γεννήτρια), το οποίο λειτουργεί στις περιπτώσεις όπου η παραγόμενη από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια ηλεκτρική ενέργεια δεν επαρκεί (σελ. 133) |

  Οι επιλογές που περισσεύουν και πού ανήκουν | Επιλογή | Ανήκει σε | |---|---| | α. συνδέεται με το δίκτυο | φωτοβολταϊκό σύστημα συνδεδεμένο με το δίκτυο (Grid Connected): μπορούν να τροφοδοτηθούν απευθείας εναλλασσόμενα φορτία ή να αποδοθεί η παραγόμενη… ηλεκτρική ενέργεια στο ηλεκτρικό δίκτυο (σελ. 133) | | γ. για οικιακές εφαρμογές | μεγάλο σύστημα συνεχούς τάσης (Large DC): χρησιμοποιείται σε οικιακές και απλές βιομηχανικές εφαρμογές (σελ. 132) | | δ. για απλές βιομηχανικές εφαρμογές | ομοίως στο μεγάλο σύστημα συνεχούς τάσης |

  Η κρίσιμη διάκριση 3 ↔ 4: και τα δύο υποστηρίζουν συνεχή και εναλλασσόμενα φορτία — η διαφορά είναι το ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος | | AC/DC | Υβριδικό | |---|---|---| | πηγή | μόνο τα φωτοβολταϊκά πλαίσια | πλαίσια και ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος | | αν δεν επαρκεί ο ήλιος | το φορτίο μένει χωρίς ενέργεια | λειτουργεί η γεννήτρια | Γι' αυτό η φράση ανεξάρτητα από την απόδοση των φωτοβολταϊκών πλαισίων ταιριάζει μόνο στο υβριδικό.

  Και η κρίσιμη διάκριση 1 ↔ 2 | | Μικρό (Small DC) | Απλό (Simple DC) | |---|---|---| | συσσωρευτής | ΝΑΙ | ΟΧΙ — δεν έχει τη δυνατότητα αποθήκευσης | | εφαρμογή | τηλεμετρία και απλές οικιακές εφαρμογές | αντλητικά συγκροτήματα | Το αντλητικό συγκρότημα δεν χρειάζεται μπαταρία, γιατί η «αποθήκευση» γίνεται στη δεξαμενή με τη μορφή αντλημένου νερού.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σωστή αντιστοίχιση είναι η εξής. Το μικρό σύστημα συνεχούς τάσης αντιστοιχεί στο β, δηλαδή σε απλές οικιακές εφαρμογές, αφού το βιβλίο αναφέρει ότι έχει εφαρμογές στην τηλεμετρία και σε απλές οικιακές εφαρμογές. Το απλό σύστημα συνεχούς τάσης, χωρίς δυνατότητα αποθήκευσης, αντιστοιχεί στο η, δηλαδή στα αντλητικά συγκροτήματα. Το σύστημα εναλλασσόμενου και συνεχούς ρεύματος αντιστοιχεί στο ε, δηλαδή σε εφαρμογές με φορτία συνεχούς και εναλλασσόμενης τάσης. Και το υβριδικό σύστημα αντιστοιχεί στο ζ, δηλαδή υποστηρίζει συνεχή και εναλλασσόμενα φορτία ανεξάρτητα από την απόδοση των φωτοβολταϊκών πλαισίων, ακριβώς επειδή διαθέτει συμπληρωματικά και ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος που λειτουργεί όταν η ενέργεια από τα πλαίσια δεν επαρκεί. Περισσεύουν οι επιλογές α, γ και δ: το α αντιστοιχεί στο σύστημα που συνδέεται με το δίκτυο, ενώ το γ και το δ στο μεγάλο σύστημα συνεχούς τάσης, το οποίο χρησιμοποιείται σε οικιακές και απλές βιομηχανικές εφαρμογές.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 1 — Μείωση της εξάρτησης από εισαγόμενα καύσιμα

Ερώτηση: Ομάδα Γ: 1. Συζητήστε για ποιο λόγο η ανάπτυξη των φωτοβολταϊκών συστημάτων στη χώρα μας αναμένεται να συμβάλει σε μείωση της εξάρτησης από τα εισαγόμενα καύσιμα;

Απάντηση:

• Η αφετηρία (σελ. 128): ανάμεσα στα αναμενόμενα οφέλη από την ανάπτυξη των φωτοβολταϊκών συστημάτων στη χώρα μας αναφέρεται ρητά η σημαντική μείωση της εξάρτησης από εισαγόμενα καύσιμα.

  Ο συλλογισμός | # | Βήμα | |---|---| | 1 | το «καύσιμο» του φωτοβολταϊκού είναι η ηλιακή ακτινοβολία — μια πηγή εγχώρια, δωρεάν και ανεξάντλητη: το σύστημα είναι η διάταξη δέσμευσης της ηλιακής ακτινοβολίας και η μετατροπή της σε ηλεκτρική ενέργεια (σελ. 128) | | 2 | κάθε κιλοβατώρα που παράγεται φωτοβολταϊκά είναι μια κιλοβατώρα που δεν παράγεται από πετρέλαιο, μαζούτ ή φυσικό αέριο | | 3 | η χώρα μας δεν διαθέτει επαρκή αποθέματα υγρών καυσίμων, τα οποία εισάγει — άρα η υποκατάστασή τους μειώνει άμεσα τις εισαγωγές | | 4 | οι συνθήκες ευνοούν την υποκατάσταση: υπάρχει υψηλή ηλιοφάνεια κατά το μεγαλύτερο διάστημα του έτους (σελ. 128) | | 5 | το μεγαλύτερο όφελος προκύπτει εκεί όπου το κόστος του καυσίμου είναι μεγαλύτερο: σε νησιωτικές και απομακρυσμένες περιοχές, που είναι πολλές στη χώρα μας, είναι δύσκολη η διασύνδεση με το δίκτυο της Δ.Ε.Η. (σελ. 128) — εκεί η ενέργεια παράγεται τοπικά από πετρελαιοκίνητα ηλεκτροπαραγωγά ζεύγη, με υψηλό κόστος μεταφοράς καυσίμου |

  Η επιβεβαίωση από τα στοιχεία εφαρμογών (σελ. 134-136): η μεγαλύτερη κατηγορία είναι οι αυτόνομες εφαρμογές κατοικιών με 286 kW, δηλαδή 45% — απομακρυσμένες ή δυσπρόσιτες οικίες, εξοχικές αγροκατοικίες, τροχόσπιτα, που αλλιώς θα κατανάλωναν καύσιμο. Ακολουθούν τα συνδεδεμένα με το δίκτυο (24%, 154 kW, με χαρακτηριστικότερη εφαρμογή αυτή της νήσου Κύθνου με συνολική ισχύ 100 kW) και οι αυτόνομες αγροτικές εφαρμογές (80 kW, 12,5%), όπως η άρδευση καλλιεργειών, ιχθυοκαλλιεργειών και η άντληση νερού.

  Ο εθνικός στόχος (υποσημείωση σελ. 128): σύμφωνα με ανακοίνωση του Υπουργού Ανάπτυξης της χώρας μας (2001), οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας, που καλύπτουν το 9% της συνολικής ενεργειακής παραγωγής, επιδιώκεται σε μια δεκαετία να φθάσουν στο 20%. Για το σκοπό αυτό, χρηματοδοτούνται σημαντικά προγράμματα στην Ελλάδα.

  Και το συνοδευτικό όφελος (σελ. 128): μείωση της ρύπανσης του περιβάλλοντος και οικολογική ευαισθητοποίηση — η υποκατάσταση καυσίμου σημαίνει ταυτόχρονα λιγότερα καυσαέρια, αφού τα φωτοβολταϊκά δεν προκαλούν περιβαλλοντικά προβλήματα και απαιτούν ελάχιστο προσωπικό και συντήρηση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η μείωση της εξάρτησης από τα εισαγόμενα καύσιμα αναφέρεται ρητά από το βιβλίο ως ένα από τα αναμενόμενα οφέλη. Ο λόγος είναι ότι το καύσιμο του φωτοβολταϊκού συστήματος είναι η ηλιακή ακτινοβολία, δηλαδή μια πηγή εγχώρια, δωρεάν και ανεξάντλητη, αφού το σύστημα ορίζεται ως η διάταξη δέσμευσης της ηλιακής ακτινοβολίας και η μετατροπή της σε ηλεκτρική ενέργεια. Κάθε κιλοβατώρα που παράγεται φωτοβολταϊκά είναι μια κιλοβατώρα που δεν παράγεται από πετρέλαιο ή φυσικό αέριο, τα οποία η χώρα μας εισάγει. Οι συνθήκες ευνοούν την υποκατάσταση, αφού υπάρχει υψηλή ηλιοφάνεια κατά το μεγαλύτερο διάστημα του έτους, ενώ το μεγαλύτερο όφελος προκύπτει στις νησιωτικές και απομακρυσμένες περιοχές, όπου η διασύνδεση με το δίκτυο είναι δύσκολη και η ενέργεια παράγεται τοπικά από πετρελαιοκίνητα ηλεκτροπαραγωγά ζεύγη με υψηλό κόστος μεταφοράς καυσίμου. Τα στοιχεία το επιβεβαιώνουν: η μεγαλύτερη κατηγορία εφαρμογών είναι οι αυτόνομες εφαρμογές κατοικιών με σαράντα πέντε τοις εκατό, ενώ ακολουθούν τα συνδεδεμένα με το δίκτυο, με χαρακτηριστικότερη εφαρμογή αυτή της νήσου Κύθνου, και οι αυτόνομες αγροτικές εφαρμογές.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 2 — Εξαγωγή προϊόντων και τεχνογνωσίας

Ερώτηση: 2. Συζητήστε για ποιο λόγο η ανάπτυξη των φωτοβολταϊκών συστημάτων στη χώρα μας αναμένεται να συμβάλει στην εξαγωγή προϊόντων και τεχνογνωσίας;

Απάντηση:

• Η αφετηρία (σελ. 128): ανάμεσα στα αναμενόμενα οφέλη αναφέρονται ρητά η εξαγωγή προϊόντων και τεχνογνωσίας και η αύξηση των επενδύσεων και κατά συνέπεια της απασχόλησης.

  Ο συλλογισμός | # | Βήμα | |---|---| | 1 | η εγχώρια αγορά δημιουργεί ζήτηση, η ζήτηση επενδύσεις και οι επενδύσεις μονάδες παραγωγής — γι' αυτό το βιβλίο συνδέει τα δύο οφέλη: αύξηση των επενδύσεων και κατά συνέπεια της απασχόλησης (σελ. 128) | | 2 | η πρώτη ύλη είναι προσιτή: τα φωτοβολταϊκά συστήματα κατασκευάζονται από άμορφο, μονοκρυσταλλικό ή πολυκρυσταλλικό πυρίτιο. Το πυρίτιο είναι από τα πλέον διαδεδομένα στοιχεία στη φύση (σελ. 129) | | 3 | η εμπειρία από τις εγχώριες εγκαταστάσεις παράγει τεχνογνωσία σε μελέτη, διαστασιολόγηση, εγκατάσταση και συντήρηση — δεξιότητες που εξάγονται ως υπηρεσίες | | 4 | η Ελλάδα διαθέτει ιδανικό πεδίο δοκιμών: υψηλή ηλιοφάνεια και πολλές νησιωτικές και απομακρυσμένες περιοχές (σελ. 128) — άρα αυτόνομα συστήματα κάθε τύπου, από τα μικρά DC ως τα υβριδικά και τα συνδεδεμένα με το δίκτυο | | 5 | οι χώρες της Μεσογείου, της Μέσης Ανατολής και της Αφρικής έχουν παρόμοιες συνθήκες ηλιοφάνειας και αντίστοιχες ανάγκες — άρα υπάρχει φυσική αγορά για τα ελληνικά προϊόντα και την τεχνογνωσία | | 6 | το θεσμικό πλαίσιο στηρίζει: χρηματοδοτούνται σημαντικά προγράμματα στην Ελλάδα, για να ενισχυθεί η κατασκευή έργων Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (υποσημείωση σελ. 128) |

  Η υπάρχουσα βάση εμπειρίας (σελ. 134-136) | Κατηγορία | Ισχύς | Ποσοστό | |---|---|---| | αυτόνομες εφαρμογές κατοικιών | 286 kW | 45% | | συνδεδεμένα με το δίκτυο της ΔΕΗ | 154 kW | 24% | | αυτόνομες αγροτικές εφαρμογές | 80 kW | 12,5% | | λοιπές εφαρμογές | 53 kW | 9% | | τηλεπικοινωνίες - αναμεταδότες | 51 kW | 8% | | εξωτερικός φωτισμός | — | 2% | Η νήσος Κύθνος, με συνολική ισχύ 100 kW, αποτελεί επιδεικτικό έργο διεθνούς ενδιαφέροντος για την ηλεκτροδότηση νησιού.

  Και το εύρος των εφαρμογών που τεκμηριώνει την τεχνογνωσία (σελ. 135-136): άρδευση καλλιεργειών, ιχθυοκαλλιεργιών και άντληση νερού· φάροι-σημαντήρες σε λιμένες ή νησίδες· εκπαιδευτικά συστήματα, εφαρμογές σε ερευνητικά προγράμματα και σε διάφορες χρήσεις της ναυσιπλοΐας· και ραδιοτηλεοπτικοί σταθμοί και εταιρείες κινητής τηλεφωνίας, ενώ ο Ο.Τ.Ε. καλύπτει το 50% των τηλεπικοινωνιακών εφαρμογών.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η εξαγωγή προϊόντων και τεχνογνωσίας αναφέρεται ρητά από το βιβλίο ως ένα από τα αναμενόμενα οφέλη, μαζί με την αύξηση των επενδύσεων και κατά συνέπεια της απασχόλησης. Ο συλλογισμός είναι ότι η εγχώρια αγορά δημιουργεί ζήτηση, η ζήτηση επενδύσεις και οι επενδύσεις μονάδες παραγωγής. Η πρώτη ύλη είναι εξάλλου προσιτή, αφού τα φωτοβολταϊκά κατασκευάζονται από άμορφο, μονοκρυσταλλικό ή πολυκρυσταλλικό πυρίτιο, το οποίο είναι από τα πλέον διαδεδομένα στοιχεία στη φύση. Παράλληλα, η εμπειρία από τις εγχώριες εγκαταστάσεις παράγει τεχνογνωσία σε μελέτη, διαστασιολόγηση, εγκατάσταση και συντήρηση, δηλαδή δεξιότητες που εξάγονται ως υπηρεσίες. Η Ελλάδα διαθέτει ιδανικό πεδίο δοκιμών, με υψηλή ηλιοφάνεια και πολλές νησιωτικές και απομακρυσμένες περιοχές, οπότε αναπτύσσονται όλοι οι τύποι συστημάτων, ενώ οι χώρες της Μεσογείου, της Μέσης Ανατολής και της Αφρικής έχουν παρόμοιες συνθήκες και αντίστοιχες ανάγκες. Τέλος, το θεσμικό πλαίσιο στηρίζει την προσπάθεια, αφού χρηματοδοτούνται σημαντικά προγράμματα για την κατασκευή έργων Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, ενώ έργα όπως αυτό της νήσου Κύθνου, με συνολική ισχύ εκατό κιλοβάτ, αποτελούν επιδεικτικές εφαρμογές διεθνούς ενδιαφέροντος.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ομάδα Γ, ερώτηση 3 — Προβλήματα και αντιμετώπιση

Ερώτηση: 3. Να αναφέρετε τα συνήθη προβλήματα που παρουσιάζονται στα φωτοβολταϊκά συστήματα και τρόπους αντιμετώπισής τους.

Απάντηση:

• Το χωρίο (σελ. 136): τα συνήθη προβλήματα που παρατηρούνται σε εγκαταστημένα συστήματα αφορούν την ηλεκτρική τους εγκατάσταση, την εμφάνιση βραχυκυκλωμάτων στους μετατροπείς, βλάβες στους ρυθμιστές φόρτισης και στη χαμηλή φόρτιση των συσσωρευτών. Επίσης, έχουν παρουσιαστεί προβλήματα στη μηχανική υποστήριξη των συστημάτων, όπως θραύση του υαλοπίνακα του φωτοβολταϊκού πλαισίου και προβληματική στεγανότητα των φωτοβολταϊκών γεννητριών, με αποτέλεσμα την είσοδο υγρασίας.

  Τα προβλήματα σε δύο κατηγορίες | Κατηγορία | Πρόβλημα | |---|---| | Ηλεκτρικά | προβλήματα στην ηλεκτρική εγκατάσταση· εμφάνιση βραχυκυκλωμάτων στους μετατροπείς· βλάβες στους ρυθμιστές φόρτισης· χαμηλή φόρτιση των συσσωρευτών | | Μηχανικά | προβλήματα στη μηχανική υποστήριξη· θραύση του υαλοπίνακα του φωτοβολταϊκού πλαισίου· προβληματική στεγανότητα των φωτοβολταϊκών γεννητριών, με αποτέλεσμα την είσοδο υγρασίας |

  Οι τρόποι αντιμετώπισης | Πρόβλημα | Αντιμετώπιση | Τεκμηρίωση | |---|---|---| | ηλεκτρική εγκατάσταση, χαλαρές συνδέσεις | έλεγχος της καλωδίωσης και των συνδέσεων στο πλαίσιο της τακτικής συντήρησης | ο έλεγχος της καλωδίωσης, των συνδέσεων και των συσσωρευτών εξασφαλίζουν μεγάλη διάρκεια λειτουργίας του συστήματος, χωρίς προβλήματα (σελ. 131) | | βραχυκυκλώματα στους μετατροπείς | επιλογή μετατροπέα κατάλληλης ισχύος και προστασιών, σωστή ψύξη και στεγανή τοποθέτηση | | βλάβες στους ρυθμιστές φόρτισης | επιλογή ρυθμιστή με επαρκή ονομαστικά μεγέθη — ο ρυθμιστής αποτελεί το σύνδεσμο μεταξύ των φωτοβολταϊκών πλαισίων, των συσσωρευτών και του φορτίου (σελ. 130), άρα η αστοχία του ακινητοποιεί όλο το σύστημα | | χαμηλή φόρτιση συσσωρευτών | σωστή διαστασιολόγηση με συντελεστή εφεδρείας και συντελεστή ασφαλείας (σελ. 137)· τακτικός έλεγχος των συσσωρευτών· σεβασμός του βαθμού εκφόρτισης (10-20% για τους μολύβδου, σελ. 130) | | θραύση υαλοπίνακα | σωστός συναρμολογούμενος εξοπλισμός στερέωσης — υπάρχει ο τύπος δαπέδου και ο τύπος οροφής (σελ. 131) — και προστασία από μηχανικές καταπονήσεις | | είσοδος υγρασίας | έλεγχος της στεγανότητας των πλαισίων και των κουτιών σύνδεσης, με αντικατάσταση των φθαρμένων στεγανοποιητικών | | σκίαση και ρύπανση των πλαισίων | τα φωτοβολταϊκά πλαίσια πρέπει να τοποθετούνται σε ανοιχτό χώρο, να μη σκιάζονται και να λαμβάνουν όσο γίνεται απευθείας την προσπίπτουσα σε αυτά ηλιακή ακτινοβολία (σελ. 130) |

  Η γενική εικόνα (σελ. 131): τα ηλιακά συστήματα είναι τα λιγότερο απαιτητικά σε συντήρηση από οποιοδήποτε άλλο σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας — δηλαδή τα προβλήματα είναι λίγα και προλαμβάνονται με απλό, τακτικό έλεγχο.

  Και μια παρατήρηση για τη διαστασιολόγηση (σελ. 137): ένα σύστημα πρέπει να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια αρκετή για να καλύψει τις ημερήσιες ενεργειακές ανάγκες μιας εφαρμογής… και επιπρόσθετα να καλύπτει τις απώλειες του συστήματος (καλώδια, μετατροπείς, συσσωρευτές κ.λπ.) — η υποδιαστασιολόγηση είναι η βαθύτερη αιτία της χαμηλής φόρτισης των συσσωρευτών.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα συνήθη προβλήματα, σύμφωνα με το βιβλίο, χωρίζονται σε ηλεκτρικά και μηχανικά. Τα ηλεκτρικά αφορούν την ίδια την ηλεκτρική εγκατάσταση, την εμφάνιση βραχυκυκλωμάτων στους μετατροπείς, βλάβες στους ρυθμιστές φόρτισης και τη χαμηλή φόρτιση των συσσωρευτών. Τα μηχανικά αφορούν τη μηχανική υποστήριξη των συστημάτων, όπως τη θραύση του υαλοπίνακα του φωτοβολταϊκού πλαισίου και την προβληματική στεγανότητα των φωτοβολταϊκών γεννητριών, με αποτέλεσμα την είσοδο υγρασίας. Ως προς την αντιμετώπιση, το βιβλίο τονίζει ότι ο έλεγχος της καλωδίωσης, των συνδέσεων και των συσσωρευτών εξασφαλίζει μεγάλη διάρκεια λειτουργίας χωρίς προβλήματα. Συμπληρωματικά, απαιτούνται επιλογή μετατροπέα και ρυθμιστή με επαρκή ονομαστικά μεγέθη και κατάλληλη ψύξη, σωστή διαστασιολόγηση με τον συντελεστή εφεδρείας και τον συντελεστή ασφαλείας, σεβασμός του επιτρεπόμενου βαθμού εκφόρτισης των συσσωρευτών, κατάλληλος εξοπλισμός στερέωσης δαπέδου ή οροφής, έλεγχος της στεγανότητας των πλαισίων και των κουτιών σύνδεσης, και τέλος τοποθέτηση σε ανοιχτό χώρο χωρίς σκίαση, με τακτικό καθαρισμό. Πάντως, όπως σημειώνει το βιβλίο, τα ηλιακά συστήματα είναι τα λιγότερο απαιτητικά σε συντήρηση από οποιοδήποτε άλλο σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Κριτήρια αξιολόγησης: