Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELE11 - CZERWIEC 2016



PYTANIE NR 12.
Dla zapewnienia w warunkach STC (Standardowe Warunki Badań) mocy modułów fotowoltaicznych dokładnie 2 kWp, przy założeniu ich sprawności na poziomie 12,5%, wymagana ich powierzchnia powinna wynosić
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W warunkach STC przyjmuje się natężenie promieniowania 1000 W/m², więc moc z powierzchni A wynosi P = 1000·A·η.
Po podstawieniu P = 2000 W oraz η = 0,125 otrzymujemy A = 2000/(1000·0,125) = 16 m². Pozostałe wartości wynikają z błędnej zamiany jednostek lub pominięcia sprawności.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu trzeba powiązać moc szczytową modułów z ich powierzchnią i sprawnością w standardowych warunkach odniesienia STC. W STC (Standard Test Conditions) dla modułów PV przyjmuje się natężenie promieniowania słonecznego G = 1000 W/m² (oraz dodatkowo określone warunki temperatury i widma, które w tym rachunku nie zmieniają samego bilansu energii).

Jeżeli sprawność modułu wynosi η, to z 1 m² modułu uzyskuje się moc:

P1m² = G · η

Dla η = 12,5% = 0,125:

P1m² = 1000 W/m² · 0,125 = 125 W/m²

Całkowita moc ma wynosić 2 kWp, czyli w obliczeniach przyjmujemy P = 2 kW = 2000 W. Wymagana powierzchnia A to:

A = P / (G · η) = 2000 / (1000 · 0,125) = 2000 / 125 = 16 m²

Dlatego odpowiedź "16 m2" jest właściwa.

  • "4 m2" odpowiadałoby sytuacji, jakby moduł miał znacznie większą sprawność (albo jakby pomylono procenty i przyjęto 50% lub błędnie użyto 2 kW bez uwzględnienia warunków STC).
  • "24 m2" to typowy skutek nieprecyzyjnego rachunku (np. zaokrągleń "w pamięci") albo podstawienia innego natężenia promieniowania niż 1000 W/m².
  • "36 m2" pojawia się często przy pomyleniu sprawności (np. użyciu 0,055–0,06) lub przy błędzie jednostek.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze zapisuj wzór P = G·A·η i od razu zamieniaj procent na ułamek dziesiętny. To minimalizuje pomyłki typu "dzielę przez 12,5 zamiast przez 0,125".

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co oznacza skrót STC w fotowoltaice?
STC (Standard Test Conditions) to umowne warunki odniesienia, w których podaje się moc modułu PV w kartach katalogowych. Kluczowy parametr w obliczeniach to natężenie promieniowania 1000 W/m²; dodatkowo przyjmuje się określoną temperaturę ogniwa i widmo promieniowania.
Jak obliczyć powierzchnię modułów PV z mocy i sprawności?
Stosuje się zależność P = G·A·η, gdzie P to moc (W), G to natężenie promieniowania (W/m²), A to powierzchnia (m²), a η to sprawność (ułamek). Po przekształceniu: A = P/(G·η). W STC zwykle przyjmuje się G = 1000 W/m².
Dlaczego w STC przyjmuje się 1000 W/m²?
1000 W/m² jest wartością umowną, która ułatwia porównywanie modułów różnych producentów w tych samych warunkach testowych. Dzięki temu moc szczytowa (kWp) wynika z jednoznacznego odniesienia i nie zależy od chwilowych warunków pogodowych podczas pomiaru.
Co to jest kWp i czym różni się od kW?
kWp (kilowat peak) oznacza moc szczytową modułu/instalacji wyznaczoną w warunkach STC. kW to ogólna jednostka mocy chwilowej w dowolnych warunkach pracy. W praktyce instalacja rzadko osiąga kWp, bo realne warunki (temperatura, nasłonecznienie) odbiegają od STC.
Jak zamienić sprawność 12,5% na wartość do wzoru?
Sprawność w procentach trzeba zamienić na ułamek dziesiętny: 12,5% = 12,5/100 = 0,125. Najczęstszy błąd na egzaminie to dzielenie przez 12,5 zamiast przez 0,125 albo wpisanie 12,5 do kalkulatora bez przeliczenia.
Jakie błędy najczęściej psują wynik powierzchni modułów?
Najczęściej: (1) brak zamiany 2 kWp na 2000 W, (2) pominięcie natężenia promieniowania 1000 W/m² i liczenie A = P/η, (3) błędne przeliczenie procentów, (4) zaokrąglanie "na oko". Pomaga zapisanie wzoru i jednostek przy każdej wielkości.
Czy wynik 16 m² oznacza realną powierzchnię dachu pod 2 kWp?
To przybliżenie wynikające wyłącznie z mocy w STC i zadanej sprawności. W praktyce dochodzą: wymiary ram, odstępy montażowe, zacienienia, orientacja i kąt nachylenia oraz straty systemowe. Do projektu dachu zwykle trzeba przyjąć większą powierzchnię niż czysto "aktywna" z obliczenia.
Jak sprawność wpływa na wymaganą powierzchnię instalacji PV?
Powierzchnia jest odwrotnie proporcjonalna do sprawności: A ∼ 1/η. Jeśli sprawność rośnie, ta sama moc wymaga mniejszej powierzchni. Przykładowo podniesienie sprawności z 12,5% do 20% znacząco zmniejsza potrzebne m², co ma znaczenie przy ograniczonej powierzchni dachu.
Kiedy w zadaniach wolno przyjąć 1000 W/m² bez podania w treści?
Gdy wprost mowa o STC, standardowo zakłada się 1000 W/m² jako natężenie promieniowania. Na egzaminie warto jednak dopisać to założenie w rozwiązaniu. Jeśli zadanie nie wspomina o STC i podaje inne warunki, trzeba użyć wartości z treści, a nie domyślnej.
Jak szybko sprawdzić, czy wynik powierzchni ma sens?
Można policzyć moc z 1 m²: przy STC 1000 W/m² i sprawności 12,5% wychodzi 125 W/m². Dla 2000 W potrzeba więc w przybliżeniu 2000/125 ≈ 16 m². Taki "test rozsądku" pozwala wychwycić pomyłki rzędu 10× wynikające z jednostek.
info

Statystycznie 47% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że w warunkach STC przyjmuje się natężenie promieniowania 1000 W/m², więc moc z powierzchni A wynosi P = 1000·A·η.Po podstawieniu P = 2000 W oraz η = 0,125 otrzymujemy A = 2000/(1000·0,125) = 16 m².

Źródła:

  • IEC 61853-1:2011, Photovoltaic (PV) module performance testing and energy rating – Part 1: Irradiance and temperature performance measurements and power rating (definicje i warunki odniesienia dla ratingu mocy, powiązane z STC)
  • IEC 60904-3:2019, Photovoltaic devices – Part 3: Measurement principles for terrestrial photovoltaic (PV) solar devices with reference spectral irradiance data (widmo odniesienia AM 1.5 stosowane w STC)
  • IEC 61215-1:2021, Terrestrial photovoltaic (PV) modules – Design qualification and type approval – Part 1: Test requirements (odniesienia do pomiarów parametrów w warunkach standardowych stosowanych dla modułów)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z podstaw fotowoltaiki (definicje STC, moc szczytowa, sprawność)
  • Karty katalogowe modułów PV (sekcja warunków STC i parametrów mocy)
  • Materiały szkoleniowe producentów/integratorów PV dotyczące wymiarowania instalacji
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego