אביב 2024 מועד ב׳, שאלה 2 — תחילת השאלה, בלי האיורים:

בדרום הארץ, קיים שדה לגידול תפוחי אדמה. בקרבת השדה קיים בית מלאכה. הספק בית המלאכה הוא $350kW$ ומקדם ההספק של המתקן 0.93.

קו ההזנה מותקן בקרקע במרחק של $100m$ ממונה החשמל. הקרקע היא בעלת התנגדות תרמית סגולית של $2.0Km/W$ והטמפרטורה האופפת של הקרקע נעה בין $40°C$ ל-$45°C$. הקו מורכב משלושה כבלים רב גידיים בעלי מוליך נחושת ובידוד המתאים ל-$90°C$, בתוך צינור ללא מעגלים נוספים.

לאחר מחקר שפורסם בנושא גידול תפוחי אדמה במתקנים אגרו-וולטאים (שילוב משותף בקרקע לצורכי ייצור חשמל סולארי וגידול חקלאי) החליט בעלי המתקן לשקול הקמה של מערכת פוטו-וולטאית. …

הסעיפים שואלים:

• א. מהו גודלו של המפסק הראשי של המתחם בלוח החשמל הראשי (טרם חיבורה והקמתה של המערכת הפוטו-וולטאית)?
• ב. מהו שטח החתך של כבלי ההזנה משיקולי העמסת יתר בלבד?
• ג. בכמה זמן הבעלים של בית המלאכה ושל שדה הגידול יחזירו את ההשקעה בהקמת המערכת הפוטו-וולטאית בהספק של $350kW$?
• ד. חשבו את הפסדי האנרגיה השנתיים לאורך קו ההזנה (לאחר חיבורה והקמתה של המערכת הפוטו-וולטאית שתוארה בסעיף ג')?
• ה. הסבירו בצורה איכותית אם ההספק הפעיל של בית המלאכה ישתנה כתלות בגודל המערכת הפוטו-וולטאית שתוקם.

לאיזו משפחה של שאלות בקורס שייכת השאלה כולה? (בלי לפתור — רק לזהות.)