Regenerative Energiesysteme: Technologie, Berechnung, Simulation ; mit 97 Tabellen
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München [u.a.]
Hanser
2007
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| Ausgabe: | 5., aktualisierte Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 352 S. Ill. + CD-ROM |
| ISBN: | 9783446409736 |
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VOLKER QUASCHNING REGENERATIVE ENERGIESYSTEME TECHNOLOGIE - BERECHNUNG -
SIMULATION 5., AKTUALISIERTE AUFLAGE MIT 208 BILDERN, 97 TABELLEN UND
EINER DVD HANSER INHALTSVERZEICHNIS 1 ENERGIE, KLIMASCHUTZ UND
ERNEUERBARE ENERGIEN 13 1.1 DER BEGRIFF ENERGIE 13 1.2 ENTWICKLUNG DES
ENERGIEBEDARFS 18 1.2.1 ENTWICKLUNG DES WELTENERGIEBEDARFS 18 1.2.2
ENTWICKLUNG DES ENERGIEBEDARFS IN DEUTSCHLAND 20 1.3 REICHWEITE
KONVENTIONELLER ENERGIETRAEGER 23 1.4 DER TREIBHAUSEFFEKT 24 1.5
KERNENERGIE CONTRA TREIBHAUSEFFEKT 30 1.5.1 KERNSPALTUNG 30 1.5.2
KERNFUSION 33 1.6 NUTZUNG ERNEUERBARER ENERGIEN 34 1.6.1 GEOTHEMISCHE
ENERGIE 35 1.6.2 PLANETENENERGIE 35 1.6.3 SONNENENERGIE 36 1.6.3.1
NUTZUNG DER DIREKTEN SONNENENERGIE 37 1.6.3.2 NUTZUNG DER INDIREKTEN
SONNENENERGIE 39 1.7 KUENFTIGER ENERGIEBEDARF UND KLIMASCHUTZ 43 1.7.1
ENTWICKLUNG DES WELTWEITEN ENERGIEBEDARFS 43 1.7.2 INTERNATIONALER
KLIMASCHUTZ 46 2 SONNENSTRAHLUNG 49 2.1 EINLEITUNG 49 2.2 DER
FUSIONSREAKTOR SONNE 49 2.3 SONNENSTRAHLUNG AUF DER ERDE 53 2.4
BESTRAHLUNGSSTAERKE AUF DER HORIZONTALEN 56 2.5 BERECHNUNG DES
SONNENSTANDES 59 2.6 BERECHNUNG DES SONNENEINFALLSWINKELS 62 2.7
BESTRAHLUNGSSTAERKE AUF DER GENEIGTEN EBENE 63 2.7.1 DIREKTE STRAHLUNG
AUF DER GENEIGTEN EBENE 63 2.7.2 DIFFUSE STRAHLUNG AUF DER GENEIGTEN
EBENE 64 2.7.3 BODENREFLEXION 65 2.7.4 STRAHLUNGSGEWINN DURCH NEIGUNG
ODER NACHFUEHRUNG 66 2.8 BERECHNUNG VON ABSCHATTUNGSVERLUSTEN 69 2.8.1
AUFNAHME DER UMGEBUNG 69 2.8.2 BESTIMMUNG DES DIREKTEN
ABSCHATTUNGSGRADES 71 2.8.3 BESTIMMUNG DES DIFFUSEN ABSCHATTUNGSGRADES
72 2.8.4 GESAMTERMITTLUNG DER ABSCHATTUNGEN 74 2.8.5 OPTIMALER ABSTAND
BEI AUFGESTAENDERTEN SOLARANLAGEN 74 3 NICHT KONZENTRIERENDE SOLARTHERMIE
79 3.1 GRUNDLAGEN 79 3.2 SOLARTHERMISCHE SYSTEME ZUR WASSERERWAERMUNG 82
3.2.1 SOLARE SCHWIMMBADBEHEIZUNG 84 8 INHALTSVERZEICHNIS 3.2.2 SOLARE
BRAUCHWASSERERWAERMUNG 84 3.2.2.1 SCHWERKRAFT ODER THERMOSIPHONANLAGEN 85
3.2.2.2 ANLAGEN MIT ZWANGSUMLAUF 86 3.3 SOLARKOLLEKTOREN 87 3.3.1
SPEICHERKOLLEKTOREN 88 3.3.2 FLACHKOLLEKTOREN 90 3.3.3
VAKUUMROEHRENKOLLEKTOR 96 3.3.4 KOLLEKTORLEISTUNG UND
KOLLEKTORWIRKUNGSGRAD 97 3.4 ROHRLEITUNGEN 99 3.4.1
LEITUNGSAUFHEIZVERLUSTE 102 3.4.2 ZIRKULATIONSVERLUSTE 103 3.5 SPEICHER
105 3.5.1 BRAUCHWASSERSPEICHER 106 3.5.2 SCHWIMMBECKEN 110 3.6
NUTZWAERMEBEDARF UND DECKUNGSRATE BEI BRAUCHWASSERANLAGEN 113 3.7
AUFWINDKRAFTWERKE 116 4 KONZENTRIERENDE SOLARTHERMIE 119 4.1 EINLEITUNG
119 4.2 KONZENTRATION VON SOLARSTRAHLUNG 119 4.3 KONZENTRIERENDE
KOLLEKTOREN 122 4.3.1 LINIEN-KOLLEKTOREN 124 4.3.1.1 KOLLEKTORARTEN UND
KOLLEKTORGEOMETRIE 124 4.3.1.2 KOLLEKTORNUTZLEISTUNG UND
KOLLEKTORWIRKUNGSGRAD 125 4.3.1.3 LAENGENAUSDEHNUNG 129 4.3.1.4
PARABOHINNEN-KOLLEKTORFELDER 130 4.3.2 PUNKT-KONZENTRATOREN 133 4.4
WAERMEKRAFTMASCHINEN 134 4.4.1 CARNOT-PROZESS 134 4.4.2 CLAUSIUS-RANKINE
PROZESS 135 4.4.3 JOULE-PROZESS 138 4.4.4 STIRLING-PROZESS 139 4.5
KONZENTRIERENDE SOLARTHERMISCHE ANLAGEN 139 4.5.1
PARABOLRINNEN-KRAFTWERKE 139 4.5.2 SOLARTURM-KRAFTWERKE 142 4.5.2.1
OFFENER VOLUMETRISCHER RECEIVER 143 4.5.2.2 DRUCK-RECEIVER 143 4.5.3
DISH-STIRLING-ANLAGEN 144 4.5.4 SONNENOEFEN UND SOLARCHEMIE 146 4.6
STROMIMPORT 147 5 PHOTOVOLTAIK 149 5.1 EINLEITUNG 149 5.2 FUNKTIONSWEISE
VON SOLARZELLEN 151 5.2.1 DAS ATOMMODELL NACH BOHR 151 5.2.2 DER
PHOTOEFFEKT '. 152 5.2.3 FUNKTIONSPRINZIP EINER SOLARZELLE 154
INHALTSVERZEICHNIS 5.3 HERSTELLUNG VON SOLARZELLEN UND SOLARMODULEN 161
5.3.1 SOLARZELLEN AUS KRISTALLINEM SILIZIUM 161 5.3.2 SOLARMODULE MIT
KRISTALLINEN ZELLEN 163 5.3.3 DUENNSCHICHTZELLEN 163 5.4 ELEKTRISCHE
BESCHREIBUNG VON SOLARZELLEN 165 5.4.1 EINFACHES ERSATZSCHALTBILD 165
5.4.2 ERWEITERTES ERSATZSCHALTBILD (EINDIODENMODELL) 166 5.4.3
ZWEIDIODENMODELL 168 5.4.4 ZWEIDIODENMODELL MIT ERWEITERUNGSTERM 169
5.4.5 WEITERE ELEKTRISCHE ZELLPARAMETER 170 5.4.6 TEMPERATURABHAENGIGKEIT
173 5.4.7 PARAMETERBESTIMMUNG 175 5.5 ELEKTRISCHE BESCHREIBUNG VON
SOLARMODULEN 176 5.5.1 REIHENSCHALTUNG VON SOLARZELLEN 176 5.5.2
REIHENSCHALTUNG UNTER INHOMOGENEN BEDINGUNGEN 177 5.5.3
PARALLELSCHALTUNG VON SOLARZELLEN 181 5.5.4 TECHNISCHE DATEN VON
SOLARMODULEN 181 5.6 SOLARGENERATOR UND LAST 182 5.6.1 WIDERSTANDSLAST
182 5.6.2 GLEICHSPANNUNGSWANDLER 183 5.6.3 TIEFSETZSTELLER 185 5.6.4
HOCHSETZSTELLER 187 5.6.5 WEITERE GLEICHSPANNUNGSWANDLER 188 5.6.6
MPP-TRACKER 189 5.7 AKKUMULATOREN 192 5.7.1 AKKUMULATORARTEN 192 5.7.2
DER BLEIAKKUMULATOR 193 5.7.3 ANDERE AKKUMULATORTYPEN 198 5.7.4
AKKUMULATORSYSTEME 200 5.7.5 ANDERE SPEICHERMOEGLICHKEITEN 203 5.8
WECHSELRICHTER 204 5.8.1 WECHSELRICHTERTECHNOLOGIE 204 5.8.1.1
RECHTECKWECHSELRICHTER 205 5.8.1.2 ANDERE WECHSELRICHTER 209 5.8.2
WECHSELRICHTER IN DER PHOTOVOLTAIK 209 6 WINDKRAFT 213 6.1 EINLEITUNG
213 6.2 DARGEBOT VON WINDENERGIE 214 6.2.1 ENTSTEHUNG DES WINDES 214
6.2.2 ANGABE DER WINDSTAERKE 215 6.2.3 WINDGESCHWINDIGKEITSVERTEILUNGEN
215 6.2.4 EINFLUSS DER UMGEBUNG UND HOEHE 218 6.3 NUTZUNG DER WINDENERGIE
220 6.3.1 IM WIND ENTHALTENE LEISTUNG 220 6.3.2 WIDERSTANDSLAEUFER 223
6.3.3 AUFTRIEBSLAEUFER 226 _10 INHALTSVERZEICHNIS 6.4 BAUFORMEN VON
WINDKRAFTANLAGEN 229 6.4.1 WINDKRAFTANLAGEN MIT VERTIKALER DREHACHSE 229
6.4.2 WINDKRAFTANLAGEN MIT HORIZONTALER DREHACHSE 231 6.4.2.1
ANLAGENAUFBAU 231 6.4.2.2 ROTORBLATTZAHL 232 6.4.2.3
WINDGESCHWINDIGKEITSBEREICHE 233 6.4.2.4 LEISTUNGSBEGRENZUNG UND
STURMABSCHALTUNG 234 6.4.2.5 WINDNACHFUEHRUNG 236 6.4.2.6 TURM,
FUNDAMENT, GETRIEBE UND GENERATOR 236 6.5 ELEKTRISCHE MASCHINEN 237
6.5.1 ELEKTRISCHE WECHSELSTROMRECHNUNG 238 6.5.2 DREHFELD 241 6.5.3
SYNCHRONMASCHINE 246 6.5.3.1 AUFBAU DER SYNCHRONMASCHINE 246 6.5.3.2
ELEKTRISCHE BESCHREIBUNG DER SYNCHRONMASCHINE 247 6.5.3.3
SYNCHRONISATION 250 6.5.4 ASYNCHRONMASCHINE 251 6.5.4.1 AUFBAU UND
BETRIEBSZUSTAENDE 251 6.5.4.2 ERSATZSCHALTBILDER UND STROMORTSKURVEN 252
6.5.4.3 LEISTUNGSBILANZ 255 6.5.4.4 DREHZAHL-DREHMOMENTKENNLINIEN UND
TYPISCHE GENERATORDATEN 256 6.6 ELEKTRISCHE ANLAGENKONZEPTE 258 6.6.1
ASYNCHRONGENERATOR MIT DIREKTER NETZKOPPLUNG 258 6.6.2 SYNCHRONGENERATOR
MIT DIREKTER NETZKOPPLUNG 261 6.6.3 SYNCHRONGENERATOR MIT UMRICHTER UND
ZWISCHENKREIS 262 6.6.4 DREHZAHLREGELBARE ASYNCHRONGENERATOREN 263 6.7
NETZBETRIEB 264 6.7.1 ANLAGENERTRAG 264 6.7.2 NETZANSCHLUSS 265 7
WASSERKRAFT 268 7.1 EINLEITUNG 268 7.2 DARGEBOT DER WASSERKRAFT 269 7.3
WASSERKRAFTWERKE 272 7.3.1 LAUFWASSERKRAFTWERKE 272 7.3.2
SPEICHERWASSERKRAFTWERKE 274 7.3.3 PUMPSPEICHERKRAFTWERKE 275 7.4
WASSERTURBINEN 278 7.4.1 TURBINENARTEN 278 7.4.1.1 KAPLAN-TURBINE 279
7.4.1.2 OSSBERGER-TURBINE 280 7.4.1.3 FRANCIS-TURBINE 280
7.4.1.4PELTON-TURBINE 282 7.4.2 TURBINENWIRKUNGSGRAD 282 7.5 WEITER
TECHNISCHE ANLAGEN ZUR WASSERKRAFTNUTZUNG 284 7.5.1 GEZEITENKRAFTWERKE
,- 284 7.5.2 MEERESSTROEMUNGSKRAFTWERKE 285 7.5.3 WELLENKRAFTWERKE 286
INHALTSVERZEICHNIS 11 8 WEITERE NUTZUNG REGENERATIVER ENERGIEN 288 8.1
NUTZUNG DER GEOTHERMIE 288 8.1.1 GEOTHERMIEVORKOMMEN 288 8.1.2
GEOTHEMISCHE HEIZWERKE 289 8.1.3 GEOTHERMISCHE KRAFTWERKE 290 8.2
WAERMEPUMPEN 292 8.2.1 KOMPRESSIONS-WAERMEPUMPEN 293 8.2.2
ABSORPTIONS-WAERMEPUMPEN 295 8.2.3 ADSORPTIONS-WAERMEPUMPEN 296 8.3
NUTZUNG DER BIOMASSE 297 8.3.1 VORKOMMEN AN BIOMASSE 297 8.3.1.1 FESTE
BIOENERGIETRAEGER 298 8.3.1.2 FLUESSIGE BIOENERGIETRAEGER 300 8.3.1.3
GASFOERMIGE BIOENERGIETRAEGER 301 8.3.2 BIOMASSE-ANLAGEN 301 8.3.2.1
BIOMASSE-HEIZUNGEN 301 8.3.2.2 BIOMASSE-KRAFTWERKE 303 8.3.2.3
BIOMASSE-TREIBSTOFFE 303 8.4 BRENNSTOFFZELLEN UND WASSERSTOFFERZEUGUNG
304 8.4.1 WASSERSTOFFERZEUGUNG UND -SPEICHERUNG 304 8.4.2
BRENNSTOFFZELLEN 306 8.4.2.1 EINLEITUNG 306 8.4.2.2
BRENNSTOFFZELLENTYPEN 307 8.4.2.3 WIRKUNGSGRADE UND BETRIEBSVERHALTEN
309 9 WIRTSCHAFTLICHKEITSBERECHNUNGEN 312 9.1 EINLEITUNG 312 9.2
KLASSISCHE WIRTSCHAFTLICHKEITSBERECHNUNGEN 313 9.2.1 BERECHNUNGEN OHNE
KAPITALVERZINSUNG 313 9.2.1.1 KOSTEN EINER PHOTOVOLTAIKANLAGE 314
9.2.1.2 KOSTEN EINER WINDKRAFTANLAGE 315 9.2.1.3 KOSTEN EINER
SOLARTHERMISCHEN ANLAGE ZUR BRAUCHWASSERERWAERMUNG 317 9.2.2 BERECHNUNGEN
MIT KAPITALVERZINSUNG 318 9.2.2.1 KOSTEN EINER PHOTOVOLTAIKANLAGE MIT
KAPITALVERZINSUNG 321 9.2.2.2 KOSTEN EINER WINDKRAFTANLAGE MIT
KAPITALVERZINSUNG 322 9.2.2.3 KOSTEN EINER BRAUCHWASSERERWAERMUNG MIT
KAPITALVERZINSUNG 322 9.2.3 ZUKUENFTIGE ENTWICKLUNG DER KOSTEN FUER
REGENERATIVE ENERGIEN 322 9.2.4 KOSTEN KONVENTIONELLER ENERGIESYSTEME
323 9.3 EXTERNE KOSTEN DES ENERGIEVERBRAUCHS 325 9.3.1 SUBVENTIONEN IM
ENERGIEMARKT 325 9.3.2 AUSGABEN FUER FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG : 327
9.3.3 KOSTEN FUER UMWELT- UND GESUNDHEITSSCHAEDEN 328 9.3.4 SONSTIGE
EXTERNE KOSTEN 329 9.3.5 INTERNALISIERUNG DER EXTERNEN KOSTEN 329 9.4
KRITISCHE BETRACHTUNG DER WIRTSCHAFTLICHKEITSBERECHNUNGEN 331 9.4.1
UNENDLICHE KAPITALVERMEHRUNG 331 9.4.2 DIE VERANTWORTUNG DES KAPITALS
332 12 INHALTSVERZEICHNIS 10 SIMULATION UND DIE DVD ZUM BUCH 334 10.1
ALLGEMEINES ZUR SIMULATION 334 10.2 DIE DVD ZUM BUCH 335 10.2.1 START
UND UEBERBLICK 335 10.2.2 ABBILDUNGEN 336 10.2.3 SOFTWARE 336 10.2.4
VERMISCHTES 338 LITERATURVERZEICHNIS 339 SACHWORTVERZEICHNIS 345 |
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