Pomiary elektryczne instalacji fotowoltaicznych w praktyce ebook

Pomiary elektryczne instalacji fotowoltaicznych w praktyce

Pomiary elektryczne instalacji fotowoltaicznych w praktyce

Copyright © by Wiedza i Praktyka sp. z o.o.

Warszawa 2025

Pomiary elektryczne instalacji fotowoltaicznych w praktyce

3

Autorzy: dr inż. Łukasz Rosłaniec, mgr inż. Robert Gabrysiak, Mateusz A. Maciejczyk, mgr inż. Janusz Strzyżewski

Segment Manager: Piotr Szczygieł

Menedżer produktu: Anna Jagodzińska

Redaktor prowadzący: Mateusz A. Maciejczyk

Opracowanie graficzne okładki: Agnieszka Makowska

Koordynator produkcji: Magdalena Huta

Korekta:Zespół

ISBN 978-83-8409-061-9

Nr rejestrowy BDO: 000008579

© Copyright by Wiedza i Praktyka sp. z o.o.

Warszawa 2025

WYDANIE I

Wiedza i Praktyka sp. z o.o.

ul. Łotewska 9a, 03-918 Warszawa,

tel. 22 518 29 29, faks 22 617 60 10

e-mail: [email protected]

Skład i łamanie: Agnieszka Makowska

Druk: KRM Druk sp. z o.o

e-mail: [email protected]

Publikacja „Pomiary elektryczne instalacji fotowoltaicznych w praktyce” chroniona jest prawem autorskim. Przedruk materiałów opublikowanych w niniejszej publikacji – bez zgody wydawcy – jest zabroniony. Zakaz nie dotyczy cytowania publikacji z powołaniem się na źródło. Publikacja została przygotowana z zachowaniem najwyższej staranności i wykorzystaniem wysokich kwalifikacji, wiedzy i doświadczenia autorów oraz konsultantów. Zaproponowane w publikacji porady i interpretacje nie mają charakteru porady prawnej. Ich zastosowanie w konkretnym przypadku może wymagać dodatkowych, pogłębionych konsultacji. Publikowane rozwiązania nie mogą być traktowane jako oficjalne stanowisko organów i urzędów państwowych. W związku z tym redakcja nie może ponosić odpowiedzialności prawnej za zastosowanie zawartych w publikacji wskazówek, przykładów, informacji itp. do konkretnych przypadków.

Spis treści

Słowo od redaktora........................................................................ 5

Wstęp................................................................................................ 6

Słowo wstępu................................................................................... 7

Badanie systemów fotowoltaicznych............................................ 9

Jakie pomiary są wykonywane w instalacjach fotowoltaicznychi dlaczego są ważne?...................................................................... 18

Pomiary termowizyjne w instalacjach fotowoltaicznych.......... 21

Jak ocenić jakość przekształtników energoelektronicznychźródeł fotowoltaicznych.............................................................. 28

Urządzenia do analizy pracy instalacji fotowoltaicznych.......... 50

Wzór protokołu pomiarowego z badania systemu.................... 60

Wzór protokołu pomiarowego z okresowej kontroli instalacjifotowoltaicznej............................................................................. 63

Słowo od redaktora

Szanowni Czytelnicy,

z przyjemnością oddajemy w Wasze ręce książkę "Pomiary elektryczne instalacji fotowoltaicznych w praktyce". W dzisiejszych czasach, gdy odna-wialne źródła energii stają się nieodłącznym elementem naszej codzien-ności, a dążenie do zrównoważonego rozwoju nabiera nowego znaczenia, rzetelna wiedza na temat fotowoltaiki staje się niezbędna.

Niniejsza publikacja stanowi kompendium wiedzy, które powstało z myślą o praktykach, inżynierach, a także osobach pragnących pogłębić swoją wiedzę w zakresie instalacji fotowoltaicznych. Autorzy, opierając się na swoim bogatym doświadczeniu, przedstawiają nie tylko teoretyczne pod-stawy pomiarów, ale także praktyczne aspekty ich wykonania. Dzięki temu książka ta może służyć zarówno jako podręcznik akademicki, jak i praktyczny przewodnik w codziennej pracy.

Mam nadzieję, że zawarte tu informacje będą dla Was cennym wsparciem, a wiedza, którą zdobędziecie, przyczyni się do bezpiecznego i efektyw-nego korzystania z energii słonecznej.

Życzę owocnej lektury oraz sukcesów w dalszym zgłębianiu tajników fotowoltaiki.

Z poważaniemMateusz A. Maciejczyk

Pomiary elektryczne instalacji fotowoltaicznych w praktyce

7

Pomiary elektryczne instalacji fotowoltaicznych w praktyce

8

Słowo wstępu

Pomiary instalacji fotowoltaicznych to procesy kon-trolne i diagnostyczne, które polegają na sprawdzaniu parametrów elektrycznych systemu fotowoltaicznego. Celem tych pomiarów jest ocena wydajności, bezpie-czeństwa oraz zgodności instalacji z obowiązującymi normami i standardami.

W praktyce pomiary te obejmują między innymi sprawdzenie napięcia, prądu, mocy, rezystancji izolacji, a także analizę charakterystyki prądowo--napięciowej (I – V) modułów fotowoltaicznych. Pomiary te są wykony-wane zarówno podczas uruchamiania nowej instalacji, jak i w ramach regularnych przeglądów istniejących systemów, co pozwala na wczesne wykrycie ewentualnych usterek lub degradacji komponentów.

Ważność pomiarów instalacji fotowoltaicznych wynika z kilku kluczo-wych powodów:

Bezpieczeństwa – Regularne pomiary pomagają zidentyfikować problemy, takie jak uszkodzenia przewodów, awarie falowników czy nadmierne nagrzewanie się komponentów, które mogą prowadzić do poważnych awarii, a nawet pożarów. Zapewnienie, że instalacja działa bezpiecznie, jest kluczowe zarówno dla użytkowników, jak i dla serwisantów.

Optymalnej wydajności – Pomiary pozwalają na monitorowanie efek-tywności pracy instalacji. Dzięki nim można szybko wykryć spadki wydajności spowodowane np. przez zabrudzenie paneli, uszkodzenia mechaniczne, starzenie się komponentów czy niewłaściwe działanie systemu. Regularna diagnostyka umożliwia maksymalizację produk-cji energii elektrycznej, co przekłada się na lepszy zwrot z inwestycji.

Pomiary elektryczne instalacji fotowoltaicznych w praktyce

9

Zgodność z przepisami – Instalacje fotowoltaiczne muszą spełniać określone normy i wymagania techniczne, aby mogły być bezpiecz-nie podłączone do sieci elektroenergetycznej. Pomiary są niezbędne do udokumentowania, że instalacja spełnia te wymogi, co jest istotne z punktu widzenia prawnego oraz ubezpieczeniowego.

Wydłużenia żywotności systemu – Wczesne wykrycie usterek lub degradacji komponentów pozwala na ich szybkie usunięcie lub wymianę, co zapobiega dalszym uszkodzeniom i przedłuża żywot-ność całej instalacji.

Podsumowując, pomiary instalacji fotowoltaicznych są kluczowym ele-mentem utrzymania systemu w stanie bezpiecznym, wydajnym i zgodnym z przepisami. Ich regularne przeprowadzanie jest inwestycją w trwałość i efektywność instalacji, a także w bezpieczeństwo użytkowników i całej infrastruktury elektroenergetycznej.

Pomiary elektryczne instalacji fotowoltaicznych w praktyce

10

Badanie systemów fotowoltaicznych

Instalacje fotowoltaiczne wymagają badań odbior-czych i eksploatacyjnych takich samych jak wszystkie instalacje elektryczne. Niezbędne jest jednak prze-prowadzanie badań specjalistycznych celem wykrycia różnych typów uszkodzeń w większości przypadków niewidocznych gołym okiem, ale mogących w trakcie eksploatacji systemu wpływać negatywnie na jego działanie.

Badania przeprowadzane według Normy PN-HD 60364–6:2016–07 – wersja polska – Instalacje niskiego napięcia. Część 6: Sprawdzanie, przed-stawiono w artykule bez ich szczegółowego omawiania.

Zakres badań

Badania muszą objąć dwie części systemu fotowoltaicznego. Jedna doty-czy części stałoprądowej (DC), a druga jego części zmiennoprądowej (AC) (rys. 1).

Wyróżnia się pomiary podstawowe oraz uzupełniające. Część sprawdzeń podstawowych wykonywana jest standardowo jak w każdej instalacji elek-trycznej i musi odpowiadać postanowieniom zawartym w Polskiej Nor-mie dotyczącej sprawdzeń instalacji elektrycznych [1].

Badania te należy przeprowadzać zarówno przy odbiorze, jak i w trakcie użytkowania systemu, a sprawdzanie instalacji należy prowadzić pod kątem zgodności z wymaganiami zawartymi w wieloarkuszowej Normie 60364.

Pomiary elektryczne instalacji fotowoltaicznych w praktyce

11

Norma [1] nakazuje w trakcie wykonywania sprawdzeń zachować środki ostrożności zapewniające bezpieczeństwo osobom postronnym.

W przypadku rozbudowy lub wprowadzenia zmian w istniejącej instalacji niezbędne jest sprawdzenie, czy zmiany nie spowodowały pogorszenia stanu bezpieczeństwa.

Badania odbiorcze

Badania składają się z oględzin i prób. Norma [1] nakazuje oględziny wykonywać przed próbami.

Przeprowadzanie oględzin

Oględziny zwykle przeprowadza się przed załączeniem napięcia. Celem oględzin jest sprawdzenie m.in., czy urządzenia elektryczne stanowiące część stałą systemu spełniają wymagania dotyczące bezpieczeństwa. Wykonuje się to, analizując certyfikaty i oznaczenia zastosowane przez producenta. W ramach oględzin sprawdza się również prawidłowość doboru i zainstalowania takich urządzeń,