Indhold for LUP Modul 1.7

1: Bæredygtighed: Fokus på langsigtede miljøfordele og ressourcebesparelser. Ud fra den nye dagsorden, vi kun har en jord og de ressourcer vi har er begrænsede.

"Disse løsninger er designet med henblik på at minimere miljøpåvirkningen og bevare naturressourcerne for fremtidige generationer."

2: "Solcelleanlægget på taget eller på marken udnytter solens energi til at generere elektricitet, hvilket reducerer behovet for fossile brændstoffer. ”hvordan udnytter vi det og hvordan opbevarer vi det på en smart måde uden at bruge af naturens ressourcer.

3: Lavere CO2-udledning: Fokus på reduktion af drivhusgasser. Vi skal arbejde med hvad er det som gør at klimaet ikke er så stabilt som før i tiden ”de fire årstider” er et eksempel på at foråret er kortere ,”vinter findes ikke” eller det regner hele tiden.

"Ved at skifte til en varmepumpe i stedet for et olie- eller gasfyr kan vi drastisk reducere vores CO2-udledning."

4: Innovativ teknologi: Brugen af avanceret teknologi til at forbedre energieffektiviteten.  Hvordan kan vi bruge strømmen når den er der til ”billige penge” vi tænker her på IOT løsninger som kan bruges i smart home løsninger som optimerer energiforbruget automatisk det kan være lys og temperatur det kan også være hvidevarer” vask og tørt tøj om natten ” ladning af biler.

Service og vedligehold.

Læringsmål

Inspektion af solcellepaneler for snavs, skader eller skyggeforhold, der kan påvirke ydeevnen.

Rengøring af solcellepaneler for at fjerne støv, snavs og fugleklatter, som kan reducere systemets effektivitet.

Overvågning af energiproduktionen via software, der kan sende alarmer i tilfælde af afvigelser fra det forventede output.

Udfør forebyggende vedligehold for at forhindre større fejl og nedetid.

Udskiftning af slidte eller beskadigede komponenter, såsom invertere eller kabler, inden de fejler, test af RCD samt inspektion af udligningsforbindelser til inverter samt solpaneler

Rengøring af varmpumper det være ude del, samt filter skift af inde del

Kontrol af elektriske forbindelser for at forhindre kortslutninger eller elektriske farer.

Huske at detaljerede servicejournaler, herunder datoer for inspektioner, reparationer og opgraderinge

IOT og Cyber sikkerhed

Læringsmål

 IOT-enheder varierer fra simple sensorer som tryk eller til komplekse industrielle maskiner, hvilket gør det svært at standardisere sikkerhedsprotokoller.

 IOT-enheder til inverter systemer opdateres sjældent eller aldrig, hvilket gør dem sårbare over for kendte sikkerhedstrusler.

Flere IOT-enheder betyder, flere åbne adgangspunkter for potentielle hackere som vil ind i systemerne.

Implementering af multifaktorgodkendelse også kendt som NEM id løsningen  som betyder at der er en App med kode eller nøgle som er unik, kan reducere. risikoen for uautoriseret adgang.

Producenter af inverter og varmepumper bør sikre sig, at deres enheder kan modtage og installere sikkerhedsopdateringer automatisk eller at man får mulighed for at installere ny software via en APP eller via andre funktioner det være en enhed der bliver koblet på eller via Software fra en computer

Brugerne bør opfordres til at ændre standardadgangskoder og bruge stærke, unikke adgangskoder for hver enhed som er koblet på anlægget.

Brug af IOT hvor man har indbygget effektmåler på fire individuelle udgange, som f.eks. Shelly Pro 4PM mulighed for at overvåge strømforbruget og lave automatiseringer, så forbruget kan nedsættes det kan være standby og hvordan kan jeg starte hvidevarer produkter.

Brug af løsninger hvor man kan overvåge systemet det kan være hvornår vindmøller og solcelle strøm er billigt så kan man bruge strømmen til at styre en varme pumpe samt el opvarmning af vand i et sommerhus eller helårsbolig.

Lysstyring, Styring af stikkontakter, Varmestyring, Styring af ventilatorer samt Overvågning af forbrug på arbejdspladser hvor man har fokus på eliminering af standby forbrug af det udstyr som er sat op.

Planlægning og udføre elektrisk installation, idriftsætte og fejlfinde på vedvarende energiløsninger.

Læringsmål

Vurder de specifikke behov i forhold til den valgte vedvarende energiløsning solceller, vindmøller, og varmepumper se på mærkeplader af udstyr.

Vurder placering af komponenter for optimal ydeevne, finde den bedste tagvinkel på udstyr som skal sættes op på taget.

Ved varmepumper skal placering vælges så der ikke opstår støj til omkring liggende beboelser det være i form af støjgener det kan have ved drift og start/stop.

Udarbejdelse af tekniske tegninger og vælge det udstyr som skal sættes op for at kunne løse opgaven samt udføre den elektriske beregning af belastninger og dimensionering af kabler samt beskyttelsesudstyr.

Opgaven 1. består i at finde deres egen hjem på klimaenergi.dk hvor man kan se taget på deres adresse på den måde finder man ud hvordan man kan placere solceller på ens eget tag.

Hvordan finder jeg ud ligger taget stik syd, som ud fra ens billeder på google map. Bruger kompas i min telefon på den måde finder den syd i forhold til bygningen jeg kigger på.                  

Opgave 2. Hvor finder vi lokalplaner for området vi vil installere solceller i

Overholdelse af lokalplaner i området hvor man ønsker at udføre solceller på industri og bolig tage

Vi kigger på kommunens lokalplaner.

Hvad hvis vi ikke finder noget må vi så ringe til kommunen?

Nabo høring er det ok jeg sætter solceller op på taget?

Efter dette kan lærlingen finde ud af om der skulle være forhindringer for at sætte solceller op.

Og mulige konsekvenser hvis man ikke har det på plads.

Kunne navigere i de el-regulativer og sikkerhedsstandarder der er for Solcelle og inverter montage.

Installation af elektriske ledninger

Fremføring af kabler igennem taget og fastgørelse af installation til solar skinne systemer, det være igennem rør for at beskytte mod UV.

Bruge de rigtige strips som er UV bestandige for en fornuftig installation fremføring af solcelle kabler igennem bygninger.

Montage af sikringsudstyr i det rigtige kapslingsudstyr det være gruppetavler og det være RCD type A eller B samt sikringer til inverter eller varmepumpe og efter det SPD-udstyr type 1 +2+3 og hvor det at ved   opsætning af sikkerhedsafbryder foran solcelle anlæg også tænker på ens egen sikkerhed idet man kan aflåse den for ens egen sikkerhed.

Forklare om tilslutning til elnettet hvor installation blanketten er en del af det at man tilmelder sit energi producerende anlæg til elinstallation forklarer om stand alone anlæg der ikke er tilsluttet det noget forsyningsanlæg og som har batterier til oplagring af energi.

Installation af RCD-type A eller B, det være 30 mA ,100 mA og 300 mA udstyr og hvordan vores energi flow skal være foran eksisterende udstyr, samt etablering af jord elektrode. Samt overgangs modstand til jordings systemer samt udvælgelse af ledningskvadrat.

Jord udligning af udstyr samt fremføring af beskyttelse leder i form af ledning som er dobbelt isoleret

Opgave 3. 

Montage af SPD-udstyr på DC-siden hvordan gør vi det og skal vi montere sikring, og hvad hvis vi har en afledning på kabler til udstyr?

Hvorfor sætter vi SPD-udstyr på DC-siden?

Er det et krav fra forsikringsselskabet?

Skal vi udligne vores solcellepaneler og med hvilke kvadrat?

Efter dette kan eleven dimensionere forskellige løsninger samt vælge den rigtige komponent.

EL-sikkerhed på og nærved spændingsførende anlæg samt forsvarligt udførelse af service, fejlfinding og vedligeholdelse af vedvarende energianlæg.

Identifikation af risici: Lærlingen kan identificere potentielle farer, såsom elektrisk stød, kortslutninger og brandfare ved arbejde på spændingsførende anlæg.

Sikkerhedsprocedurer: Lærlingen skal kende til og følge sikkerhedsprocedurer og forskrifter, herunder brug af personligt beskyttelsesudstyr (PPE) og isoleringsteknikker.

Lovgivning og standarder: Forstå og anvende gældende lovgivning og standarder inden for el-sikkerhed, DS/EN 50110-1 og relevante arbejdsmiljøregler.

Systematisk tilgang til fejlfinding ved hjælp af måleudstyr og diagnostiske værktøjer til at identificere og løse problemer effektiv.

Udførelse af korrekt installation og idriftsættelse af vedvarende energianlæg som solcelleanlæg, vindmøller og varmepumper

Kan lave målinger på anlæg med voltmeter, amperemeter og installationtester..

Opgave 1

Finde et multimeter for at finde hvilken spænding vores solpaneler kører med i de 3 strenge vi har fra taget.

Påføre sig beskyttelse udstyr i henhold til DS/EN 50110-1 og relevante arbejdsmiljøregler

Efter dette kan lærlingen selvstændig måle de forskellige spændinger som anlægget laver.

Energimæssige og økonomiske konsekvenser ved valg af vedvarende energiløsninger kontra konventionelle løsninger

Læringsmål

Vedvarende energiløsninger hvad kan de gøre for miljøet:

Reduktion af drivhusgasudledninger: Vedvarende energikilder som vind, sol, og vandkraft producerer energi uden at udsende CO₂, hvilket reducerer drivhusgasudledninger og mindsker klimaændringer.

Bæredygtighed: Vedvarende energikilder er i princippet uudtømmelige og kan forsyne energibehovet i ubegrænset tid.

Energi uafhængighed: Brugen af lokale vedvarende energikilder kan reducere afhængigheden af importerede fossile brændstoffer, hvilket kan forbedre energisikkerheden.

Teknologisk innovation: Overgangen til vedvarende energi fremmer teknologisk innovation og kan føre til udvikling af nye teknologier og forbedringer i energieffektivitet.

Med ”sort energi får vi disse udfordringer”

Drivhusgasudledninger: Konventionelle energikilder som kul, olie, og naturgas producerer store mængder CO₂ og andre drivhusgasser, hvilket bidrager til global opvarmning.

Begrænset ressource: Fossile brændstoffer er ikke-fornybare ressourcer, og deres reserver er begrænsede, hvilket kan føre til energiknaphed i fremtiden.

Miljøforurening: Udvinding og forbrænding af fossile brændstoffer medfører ofte miljøforurening, herunder luft- og vandforurening men ofte får du stor miljøpåvirkning ved udvinding af disse råstoffer.

Energisikkerhed: Afhængighed af fossile brændstoffer kan gøre lande sårbare over for geopolitisk ustabilitet og prisudsving på energimarkederne, især hvis vi der skulle komme uro i de områder vi udvinder fossile brændstoffer.

Opgave vi skal bruge Excel programmet for at visualisere den økonomiske gevinst der er ved at gå fra overgangen fra fossilt brændstof til varmepumper hvad gør det ved min energiramme på huset.

Når vi har prøvet dette, kan vi prøve at lægge solceller på taget hvad gør det.

Vi vil herefter kunne finde ud af at det hjælper kun på huset værdi hvis vi gør noget ved klimaskærmen.

Det vil sige isolering og døre vinduer.

Innovative processer for at skabe den bedst mulige løsning i forhold til modulets indhold.

Læringsmål

Klargør, hvad modulets indhold er, og identificer de specifikke udfordringer og mål.

Involver alle relevante interessenter for at sikre, at alle aspekter og behov forstås.

Saml information om bedste praktiske løsninger, aktuelle tendenser og tidligere løsninger inden for det givne område.

Brug it værktøjer og idéer fra den virkelige verden som hvordan vil vi gribe opgaven an, brug YouTube til løsninger der kan skabe grobund for nye forbedrede løsninger, Brug teknikker som brainstorm, skitsearbejde og prototype for at udforske forskellige løsninger.

Arbejdsmiljø- og sikkerhedsmæssige forhold, der skal bruges når vi monterer og servicerer VE løsninger.

Læringsmål

Brug passende PPE, herunder hjelme, sikkerhedsbriller, handsker, sikkerhedssko og høreværn.

Sikr, at PPE er i god stand og anvendes korrekt det være sig hvis vi arbejder i højden eller på anden måde skal sikre os.

Hvordan bruger vi vores faldsikring, med wire eller sikring af ens eget liv ved arbejde i højden Anvend passende sikkerhedsudstyr som faldsikringsudstyr og stilladser.

Sikre sig at eleven har de fornødne færdigheder for at arbejde i højden, at der er tilstrækkelig træning i brugen af udstyr til arbejde i højden..

Overvåg vejrforholdene og undgå arbejde under farlige vejrforhold som storme, kraftig regn eller stærk vind.

Sørg for, at alt elektrisk udstyr er korrekt isoleret og jordet, lære brugen af sikkerhedsafbryder og korrekt PPE.

Brug lockout-tagout (LOTO) procedurer for at forhindre utilsigtet opstart af systemer.

Brug korrekt løfteudstyr og teknikker til at håndtere tunge komponenter som solpaneler eller vindmølledele.

Sikre, at løfteudstyr regelmæssigt inspiceres og vedligeholdes der er årsmærker for kontrol på alle kritiske løfteværktøjer det er taljer og bånd.

Håndter farlige materialer, såsom kølemidler eller batterier, i overensstemmelse med sikkerhedsdatablade  skal være tilgængelige i form a papir

Brug passende opbevarings- og bortskaffelsesprocedurer.

Kendskab til nuværende og kommende el-producerende Anlæg

Læringsmål

Nuværende Sorte ikke klimavenlige energiformer.

Traditionelt har kul- og gaskraftværker været de største bidragydere til elproduktionen. Disse anlæg er afhængige af fossile brændstoffer, hvilket medfører høje CO2-udledninger.

Der er en global tendens mod at reducere afhængigheden af disse kraftværker til fordel for mere bæredygtige alternativer.

Kernekraft leverer en betydelig mængde elektricitet og er kendt for sine lave CO2-udledninger. Dog er der bekymringer omkring sikkerhed og radioaktivt affald.

Flere lande investerer i moderne kernekraftteknologier som en sikkerhed for at hvis det ikke blæser så har vi en stabil energiproduktion.

Vandkraft er en af de ældste former for vedvarende energi og står for en betydelig del af elproduktionen i mange lande, en måde vi kan lagere energi på det vil sige billig strøm, pumper vi vand tilbage til vores vandreservoirer.

Vindkraft er en hurtigt voksende energikilde med stort potentiale , især i lande med gunstige vindforhold det være sig lande som ligger fra middelhavet og Nordpå den samme effekt har vi på den sydlige halvkugle det er typisk Australien . Både landbaserede og havvindmølleparker er i brug.

Offshore vind kraftværker er blevet mere populære på grund af deres højere kapacitet og mere stabile vindforhold og de generer ikke nogen.

Solenergi har sat en ny dagsorden for fremtiden. Solcelleanlæg (PV) og soltermiske kraftværker (CSP) er de to primære teknologier.

Teknologisk er det Kinetisk produktion der har sat dagsorden for prisen der er PT overproduktion.

Fremtidige energiformer som bliver en del af den nye hverdag.

Brint:

Grøn brint produceret ved elektrolyse af vand ved hjælp af vedvarende energi anses som en potentiel del af fremtidens energiproduktion.

Brint kan bruges både som energibærer og til lagring, hvilket muliggør en fleksibel og ren energiforsyning.

Brug af energi på en smart måde:

Smarte elnet (smart grids) muliggør bedre styring og integration af forskellige energikilder og forbrugsenheder.

Decentraliserede energiløsninger, hvor mindre produktionsenheder som solpaneler og små vindmøller installeres tættere på forbrugerne, vinder frem.

Integrationen af batterilagringssystemer med vedvarende energikilder er en voksende tendens. Det muliggør lagring af overskydende energi og sikrer en stabil energiforsyning.

Teknologier som litium-ion batterier og NYE batterityper er under udvikling med stort potentiale.

lydende solkraft:

Flydende solkraftanlæg, der installeres på vandområder som søer og reservoirer, bliver mere almindelige. Disse anlæg kan hjælpe med at spare plads og reducere fordampning af vand.

Bølge- og tidevandsenergi:

Bølge- og tidevandskraftværker udnytter havets energi. Selvom teknologien stadig er i udviklingsfasen, har den et stort potentiale, især i kystnære områder men er der nogle anlæg som kører?

Geotermisk energi:

Geotermiske kraftværker bruger jordens varme til at generere elektricitet. Disse anlæg er særligt effektive i områder med høj geotermisk aktivitet.

Bioenergi:

Bioenergi udnytter organiske materialer som træ, landbrugsaffald og gylle til at producere elektricitet. Bio modellen er med til at reducere metan, gør affald til noget nyttig REN ENERGI som kan være brugbart til at drive gasbiler, skibe og kraftvarmeværker.

Dimensionere hybridanlæg og batterilagering i forhold til effektbehov

Læringsmål

Saml data om det daglige, ugentlige og månedlige energiforbrug (kWh).

Beregn det gennemsnitlige effektbehov ved at dividere det samlede energiforbrug med antallet af timer.

Identificer perioder med højeste energiforbrug.

Beregn peak load i kW, som anlægget skal kunne håndtere.

identificer tidspunkter på dagen med høje og lave forbrug.

Bestem, hvornår sol- og vind produktionen vil være tilgængelig i forhold til forbrug.

Brug evt. en data logger, IOT-Løsning for at analyserer dit forbrug på installationen.

 Beregn den nødvendige kapacitet i kWh.

 Formel: Cbatteri=Ereserve×(1+Smargin)C_{batteri} = E_{reserve} \times (1 + S_{margin})Cbatteri​=Ereserve​×(1+Smargin​)

• CbatteriC_{batteri}Cbatteri​ = nødvendige batterikapacitet i kWh.
• EreserveE_{reserve}Ereserve​ = estimeret energiforbrug i reserverede perioder (f.eks. nat eller dårligt vejr).
• SmarginS_{margin}Smargin​ = sikkerhedsmargin (typisk 20-30%).

Anvende relevante love, regler og standarder i forhold til modulets indhold samt anvende it til relevant informationssøgning

Læringsmål

Selvstændigt integrere de forskellige vedvarende energiløsninger

Læringsmål

Klarlægge Energibehovet for det specifikke område (husstand, virksomhed, by).

Udfør en vurdering af tilgængelige vedvarende energikilder (vind, sol, vand, biomasse, geotermisk) baseret på geografiske  men også opstillings måder kan vi og må vi stille det op her.

Etabler et smart grid, der muliggør intelligent styring af energiproduktion, -distribution og -forbrug.

Integrer sensorer, målere og kontrolsystemer for at optimere energistrømmen og minimere tab.

SE IOT afsnit hvor der findes moduler der kan styre min energiproduktion og overføre det til Energilager og bruge den når prisen er høj.

Repetitionsopgaver 

Læringsmål 

Eleven kan informationssøge 

Eleven kan anvende gældende love og regler  

Eleven kan fejlfinde på en varmepumpe, Solcelleanlæg,

Eleven kan dimensionere et kabel 

Eleven kan udføre kontrolberegning efter el tekniske krav i modulrelevante emner ift.  Solcellestrenge 

Eleven kan udføre el tekniske belastningsberegninger af 1 fasede og 3 fasede belastninger af Solcelle eller varmepumper

Eleven har indsigt i energioptimeringsmuligheder i elektriske installationer 

Indhold 

I grupper løser elever skriftlige opgaver som deles via Learn, der repeterer el tekniske emner som dimensionering, samt opslag i lovtekster. Repetitionsspørgsmålene tilstræbes at kredse om, for modulets indhold, relevante emner. Eksempelvis friplads foran en tavle, der kan være relevant i en solcelle installation hvor skal inverter monteres friplads og afkøling  o.l. Der skal beregnes en del, og det anbefales at anvende lommeregner – gerne på computeren. 

Kilder til opgaven findes på Learn under repetition. Bl.a. uddrag af lovtekster, links, formler og skabeloner til beregning 

Hen ad vejen gennemgås repetitionsopgaven i fællesskab på tavlen, så eleverne kan få sig nogle gode noter skrevet ned. Det anbefales at lade eleverne regne f.eks. 20 minutter, så en fælles gennemgang. Dernæst yderligere 20 min, og så en gennemgang. Visse af opgaverne skal simpelthen regnes i fællesskab, i en dialog imellem lærer og elever.  

Der er indbygget ekstraopgaver i repetitionsopgaven som giver mulighed for differentiering. 

I den fælles gennemgang beregnes også ekstraopgaverne.  

Der tages en dialog omkring mulighederne, hvis nogle forudsætninger var anderledes, ligesom der fortælles anekdoter om grænsetilfælde. Eleverne vises gode kilder til at løse denne type opgaver, f.eks. studiecd.dk.  

Der skal arbejdes på at få alle elever engageret. Overvej kontrolspørgsmål til hver gruppe i klassen. Hold svar op fra én gruppe mod svarene fra resten af gruppen. Vær klar til at spørge hvor gruppen evt. har de svar fra, hvis de lader til at have fejltolket noget i opgaven. Kan give en god dialog om en elektrikers måde at forstå opgaverne på.   

Evaluering 

I den endelige opgave, eller i teoriprøve, kan indgå elementer fra repetitionsopgaven, som har til formål at teste om elevernes læringsmål er opnået. En korrekt løst opgave tolkes som tegn på at læringsmålet er opnået.  

Svares der korrekt på kontrolspørgsmål.  

I dialogen hvor eleven efterspørger hjælp i løbet af opgaveløsning kan vurderes på: 

1. Tegn på forståelse i dialogen 

• Observation af elevens forståelse gennem dialog og forklaring. 

• Indikatorer: Eleven kan forklare processer og beslutninger klart, viser forståelse for teorien, og svarer kompetent på spørgsmål. 

2. Velunderbyggede spørgsmål 

• Evaluering af de spørgsmål, eleven stiller. 

• Indikatorer: Spørgsmålene viser forståelse, er relevante for opgaven, og indikerer kritisk tænkning og refleksion over arbejdet. Henvises til tidligere erfaringer fra feltet? 

Der kan vurderes på elevens deltagelse i den fælles gennemgang, om eleven har den fornødne forståelse.