Toplotne črpalke in kakovost električne napetosti v omrežjuŽUMER, KLEMEN (Avtor) Geršak, Gregor (Mentor) kakovost napetosti v omrežjudistribucijsko omrežjetoplotna črpalkaNamen diplomske naloge je predstaviti toplotne črpalke in njihov vpliv na kakovost električne napetosti v omrežju. Odjemalci v današnjem času uporabljamo ogromno električnih naprav, kjer mnoge od njih slabšajo napetostne razmere v omrežju. Večkrat je mentor praktičnega izobraževanja v podjetju Elektro Gorenjska, d.d. pri reševanju problemov zaradi slabih napetostnih razmer naletel na odjemalce, ki so kot toplotni vir uporabljali toplotne postaje. Na njegovo priporočilo sem izbral toplotne črpalke, ki so zadnje čase močno v porastu. Na konkretnem primeru sem prikazal napetostno stanje odjemalca, ki za ogrevanje hiše uporablja toplotno postajo in se je zaradi težav s kakovostjo napetosti pritožil distribucijskemu podjetju. S to diplomsko nalogo bi rad poudaril, da za slabe napetostne razmere ni mogoče kazati s prstom le na enega krivca. To je težava, v katero so vključeni tako proizvajalci električnih naprav, odjemalci kot tudi distribucijska podjetja. Slednja so kot dobavitelj električne energije seveda dolžna vzpostaviti ustrezne napetostne razmere, vendar pa so zaradi nevednih in nerazumevajočih odjemalcev večkrat kritizirani kot edini krivec. V začetku diplomskega dela sem na kratko predstavil kakovost oskrbe z električno energijo, ki je temelj za zanesljivo delovanje strojev in za minimaliziranje njihovih izgub, za preprečitev okvare opreme in naprav ter za končno zadovoljstvo uporabnikov. Kakovost oskrbe z električno energijo je nadpomenka kakovosti napetosti v omrežju. Kakovost napetosti sloni na poznavanju kratkostične moči in na elektromagnetni združljivosti, določena pa je s standardom SIST EN 50160. Podvržena je tokovnim in elektromagnetnim motnjam, ki napetost popačijo ter poslabšajo delovanje naprav in opreme. Opisal sem vseh trinajst elektromagnetnih motenj, vendar me v povezavi s toplotnimi črpalkami zanimajo le napetostni upadi in hitre napetostne spremembe. V drugem delu naloge sem se površno dotaknil distribucijskega omrežja, ki je zadnji segment v verigi omrežja, od vira energije do odjemalca. Za zagotavljanje napetosti in frekvence v skladu s standardi mora biti omrežje dobro načrtovano. Velikokrat je ravno neustrezen presek vodnikov kriv za nedopustno velike tokovne obremenitve in za prevelike padce napetosti. Pri načrtovanju so pomembne tudi dolžine vodnikov med uporabniki, oddaljenost med virom in odjemalcem ter faktor istočasnosti. Izpeljal sem tudi enačbo za izračun padca napetosti na vodu z dolžino l. Tretji del diplomske naloge opisuje toplotne črpalke, ki so zadnje čase kot način ogrevanja zelo v porastu. Predstavljajo obnovljivi vir energije, saj črpajo sončno energijo akumulirano v snoveh. Opisal sem splošno delovanje tokokroga toplotnih naprav, njene temeljne enote ter različne vrste glede na princip delovanja. Pri svojem raziskovanju sem se usmeril v toplotne črpalke zrak/voda, kjer se izkorišča toploto akumulirano v zraku in se jo prenese na vodo. Podrobneje sem se posvetil tudi električnim elementom znotraj toplotne črpalke. Kompresor je zanimiv zlasti iz vidika zagonov in njegove glasnosti, električno krmiljenje in regulacija ter električni grelec pa iz vidika povečanja porabe električne energije. V četrtem delu naloge sem poudaril razloge za nastanek težav v relaciji toplotnih črpalk in elektroenergetskega omrežja. Težave toplotnih črpalk nastanejo zaradi preobčutljivosti na elektromagnetne motnje ali morebitnih velikih zagonskih tokov, težave v omrežju pa vzrok starosti ali slabega načrtovanja. V zadnjem delu diplomske naloge sem teoretični del nadgradil s konkretnim primerom slabih napetostnih razmer. Odjemalec uporablja kakovostno toplotno črpalko z mehkim zagonom, vzrok za težave pa se nahaja v omrežju s premajhnimi preseki.20162016-09-06 15:30:03Diplomsko delo/naloga84846sl