Nutzung von Solarenergie (ehemals Teil I)

Dozent : Dr.-Ing. Gerhard Kleiss 
Assistent: M.Sc. Zhi Yi
Umfang:2 V + 2 Ü
Zeitpunkt:Wintersemester
Gebäude:1208
Hörsaal:A001 (Kesselhaus)
Nr. Vorlesungsverzeichnis:35667 & 35669

Beschreibung

Block 1: Grundlagen und Motivation zur Nutzung von Regenerativer Energieträger     

  • Grundlagen und Definitionen
  • Definitionen Energieverbrauch
  • Energieflussbild
  • Ziele zum Ausbau der regenerativen Energieträger/Status
  • Überblick Arten regenerativer Energieerzeugung
  • Solare Strahlung  - spektrale Verteilung  - Die Sonne als Planck’scher Strahler
  • Solare Direktstrahlung/geometrische Beziehungen
  • Solare Strahlungsmodelle
  • thermodynamische Grenzen des Wirkungsgrades: die Carnotmaschine
  • Grenzwirkungsgrade für Solarzellen
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Photovoltaikanlage

Block 2: Solarthermie

  • Kennzeichung der wesentlichen Größen
  • Grundsätzliche Arten des Wärmetransports
  • Nichtkonzentrierende Solarthermie
  • Flachkollektor/Thermosyphon/Vakuumröhrenkollektor/Schwimmbadheizung
  • Brauchwassersysteme
  • Markt und Wirtschaftlichkeit
  • Warmwasserspeicherung
  • Konzentrierende Solarthermie
  • Typologie CPV
  • Prinzipien Dampfkraftwerk und GuD
  • Div. Beispiele, insbesondere für Parabolrinnen und Solartower Kraftwerke
  • Markt und Wirtschaftlichkeit

 Block 3: Windenergie

  • Entstehung des Windes
  • Klassifizierung/Windprofil/Windatlas
  • Störungen im Windprofil
  • Typen von WKA
  • Leistungsbilanz
  • Betzscher Grenzwert
  • Kraftverhältnisse bei WKA
  • Pitch/Stall
  • Umweltaspekte
  • Markt und Wirtschaftlichkeit

Empfohlene Vorkenntnisse

  • keine

Besonderheiten

Lernmaterial

Skripte:

  • werden auf StudIP zur Verfügung gestellt

Übung:

  • werden auf StudIP bereitgestellt

Literaturempfehlung:

  • [1] A. Goetzberger & V. Wittwer, Sonnenenergie, Teubner Studienbücher Physik, Stuttgart, 1986
  • [2] K. Heinloth, Energie: Physikalische Grundlagen ihrer Gewinnung, Umwandlung und Nutzung, Teubner Verlag, Stuttgart, 1983
  • [3] V. Quaschning, Regenerative Energiesysteme, Hanser, 7. Auflage 2012
  • [4] A. Goetzberger, Sonnenenergie: Photovoltaik, Physik und Technologie der Solarzelle, Teubner Studienbücher Physik, Stuttgart, 1997
  • [5] Duffie & Beckmann, „Solar Engineering of Thermal Processes“, 3rd Ed., Wiley
  • [6] CEwind eG / A. Schaffarczyk (Hrsg.), Einführung in die Windenergietechnik, Hanser 2012

Prüfung

  • Art der Prüfung: schriftlich
  • Dauer der Prüfung: ca. 60 min
  • Hilfsmittel: Taschenrechner ohne alphanumerische Anzeige

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