Maschinenbau (Fach) / NRE (Lektion)
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Diese Lektion wurde von sepp2911 erstellt.
- Wie lautet die Definition von regenerativen Energiequellen? 1. Energiequellen, die sich relativ gesehen ständig erneuern, also für den menschlichen Betrachtungszeitraum zeitlich unbegrenzt zur Verfügung stehen. (S.14)
- Nennen Sie vier Beispiele regenerativer Energiequellen! 1. Windkraft, Wasserkraft, Geothermie, Solarstrahlung (S.15)
- Welche vier Energieträger sind die wichtigsten Primärenergieträger der Bundesrepublik Deutschland? 1. Mineralöl, Erdgas, Kohle, Erneuerbare (S.10)
- 4) Wie vielmal mehr Energie wird von der Sonne auf die Erde eingestrahlt als von 1. 5200*2,93*10^14kwh / 0,2*2,93*10^14kwh = 25000 mal so hoch (S.21)
- 5) Wie wird in der Sonne Energie freigesetzt, wie lautet die Reaktionsbilanz und bei welcher Temperatur und welchem Druck läuft dieser Prozess ab? 1. Durch Verschmelzung von Wasserstoffkernen, also Protonen p, zu Heliumkernen 4p à 1He +2e+ + 2ve + 26MeV (20 Mrd. bar, 15-20 Mio Kelvin ) (S.24)
- ) Wie hoch ist die Oberflächentemperatur der Sonne und in welchem Bereich liegt das Intensitätsmaximum der Sonnenstrahlung? 6. 5800k
- 7) Was besagt das Wien´sche Verschiebungsgesetz? 1. Das Gesetz besagt, dass sich das Intensitätsmaximum bei steigender Temperatur zu kleineren Wellenlängen verschiebt. (S.31)
- 8) Wie hoch ist die Leistungsdichte der Sonnenstrahlung an der Oberfläche der Sonne? 1. 64MW / m² oder absolut 3,9*10^26 W (S.32)
- 9) Was ist die Solarkonstante und welchen Wert besitzt Sie im erdnahen Weltraum? 1. Die mittlere Strahlungsintensität im erdnahen Weltraum, sie beträgt 1353 W/m² (S.36)
- 10) Wieso ändert sich die Solarkonstante Io im Laufe eines Jahres? 10. Die Konstante ändert sich, da die Erde nicht in einer Kreisform um die Sonne läuft und sich die Entfernung so ändert. Ca. 1353 W/m² genauer : 1353*(1+0,33cos(360n/365) n=Jahrestag
- Zwischen welchen Extremwerten kann die Einstrahlung ΦGl bei Tage auf Meereshöhe schwanken? 1. Zwischen 1000W/m² bei klaren Verhältnissen und 100W/m² bei Wolken. (S.41)
- 12) Maximal- und Minimalwert besitzt die Einstrahlung ΦGl bei Nacht? 1. 0 (S.41)
- Die Leistungsdichte der Solarstrahlung beträgt an der Sonnenoberfläche 64 MW/m2, im erdnahen Weltraum lediglich 1.353 W/m2. Erklären Sie diesen Unterschied! 1. ??? Durch die große Entfernung, den Größenunterschied und durch die Durchdringung der Erdatmosphäre geht ein Großteil verloren (Reflektion, Streuung, Absorption ) (S.39)
- 14) Was ist die Globalstrahlung und wie setzt sie sich zusammen? 1. Die Globalstrahlung ist die zusammengesetzte Strahlung aus direkter und diffuser Strahlung. (S.42)
- Wodurch wird die Intensität der Solarstrahlung beim Durchdringen der Erdatmosphäre gemindert? 1. Reflektion an Erdatmosphäre, Streuung an Areosolen und Kleinstpartikeln, Absorption durch CO2, Ozon und H20 (S.39)
- 16) Wieso ist der Linkesche Trübungsindex im Winter niedriger als im Sommer? 1. Aufgrund des höheren Dampfgehalts im Sommer (S.46)
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- 17) Was besagt die optische Weglänge m? 1. Die optische Weglänge ist das Verhältnis zwischen der „Weglänge der Strahlung durch die Atmosphäre“ zur „Atmosphärenhöhe“ (S.43)
- 18) Welche Strahlung besitzt im Jahresgang der Globalstrahlung in Deutschland den höheren Anteil, diffuse oder direkte Strahlung? 1. Im Normalfall die diffuse Strahlung (S.63) Ausnahmen sind KR 1,10,12 (S.61)
- 19) Aus welchen wesentlichen Teilen besteht ein Flachkollektor? 1. Deckscheiben, Isolierung, Absorberplatte, Durchflusskanal (S.68)
- 20) Welche Strahlung kann ein Solarkollektor nutzen? 1. Sowohl diffuse als auch direkte (S.45)
- Skizzieren Sie den Wirkungsgradverlauf eines Solarkollektors und zeigen Sie den Einfluss der Globalstrahlungsintensität! 1. ???
- 22) Wozu werden selektive Schichten bei Solarkollektoren eingesetzt und wie wirken sie? 1. Absorption von Solarstrahlung und Umwandlung in Nutzwärme mit deutlich verminderter Abstrahlung im infraroten Spektralbereich. Kurzwellige Strahlung wird sehr gut absorbiert und langwellige Strahlung (infrarote) nicht emittiert. (S.112)
- 23) Was sind Integrierte -Kollektor -Speicher Systeme und welchen Vorteil besitzen diese? 1. Kollektor und Speicher sind in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, dadurch entfällt der Aufwand eines 2. Wasserkreislaufs und die Investitionskosten werden gesenkt. (S.121)
- 24) Was verstehen Sie unter dem Wärmetransportfaktor bei einem Solarkollektor? 1. ??
- 25) Wie ist das Konzentrationsverhältnis C von fokussierenden Kollektoren definiert? 1. C = Empfangsfläche / Absorberfläche (S.127)
- 26) Welches Konzentrationsverhältnis kann mit einem fokussierenden Kollektor maximal erzielt werden? 1. Cmax = 46211 (S.128)
- 27) Welche maximale Absorbertemperatur kann mit einem fokussierenden Kollektor erreicht werden? 1. Bei Cmax handelt es sich um Sonnenöfen à Metalle können mit der Temperatur geschmolzen werden (S.128). Die maximale Absorbertemperatur beträgt hierbei 5762K (S.146)
- 28) Was ist eine Solarfarm und aus welchen wesentlichen Komponenten besteht sie? 1. Eine Solarfarm sind mehrere parallel geschaltete Solarkollektoren. Sie besteht aus der solaren und konventionellen Kraftwerkskomponente. Sie besteht aus Solarkollektoren, einem Zwischenkreis ,ggf. einem Energiespeicher, und dem konventionellen Teil (Dampfturbine + Generator ) (S.165)
- 29) Welche Aufgaben besitzen Speicher und Zwischenkreis in einer Solarfarm? 1. Energie wird an einen Wasser-/Dampfkreislauf abgegeben und es wird auf konventionelle Art Strom erzeugt. (S.165)
- 30) In weicher Größenordnung liegt der Gesamtwirkungsgrad einer Solarfarm? 1. 10,4%
- 31) Wo treten bei einer Solarfarm die wesentlichen Verluste auf? 1. Bei der Energieumsetzung im Kollektorfeld und im thermischen Prozess der Dampfturbine (S.174)
- 32) Woraus besteht ein Solarturmkraftwerk? 1. Besteht aus einer solaren Wärmeerzeugung und einem konventionellen Kraftwerk. (S.183)
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- 33) Nennen Sie vier "Verlustquellen" im Spiegelfeld eines Solarturmkraftwerks! 1. Reflexionsverluste, Turmbewegung, Orientierungsfehler, Spiegelfehler (Oberfläche) (S.191)
- 34) Wie entstehen die Cosinus -Verluste beim Solarturmkraftwerk? 1. Da der Winkel ungleich 0 sein muss, da sonst der Spiegel voll abgeschattet werden würde. (S.194)
- 35) In welcher Größenordnung liegt der Gesamtwirkungsgrad eines Solarturmkraftwerks? 1. 23% (S.202)
- 36) Wo entstehen die wesentlichen Verluste bei einem Solarturmkraftwerk? 1. Heliostate, Dampfkreisprozess (S.202 )
- 37) Woraus besteht im Wesentlichen eine Dish - / Stirlingeinheit? 1. Parabolisch gekrümmter Kollektor (Konzentrator), Wärmetauscher, Wärmekraftmaschine (Stirlingmaschine) (S.212-215)
- 38) Wovon hängt der thermische Wirkungsgrad des Kollektors einer Dish - /Stirlingeinheit ab? 1. Erreichbares Konzentrationsverhältnis und Auffangfaktor (S.218)
- 39) Welche Fehler treten beim Kollektor einer Dish - / Stirlingeinheit auf. 1. Abweichung der Sollform, Fehler durch Welligkeit, mikroskopische Rauhigkeit, Ausrichtungsfehler der einzelnen Spiegelfacetten, Nachführfehler (S.218)
- 40) Wovon hängt der thermische Wirkungsgrad des idealen Stirlingprozesses ab? 1. Temperaturverhältnis (S.223)
- 41) Welcher Gesamtwirkungsgrad ist bei einer Dish - / Stirlingeinheit maximal erreichbar? 1. 75% (abhängig von Prozesstemperatur) (S.225)
- 42) Beschreiben Sie in Stichworten das Funktionsprinzip eines Aufwindkraftwerks! 1. Durch einfallende Solarstrahlung erwärmte Luft zieht durch Kamin nach oben und treibt somit eine Turbine-/Generatoreinheit an. (S.231)
- 43) Von welcher baulicher Größe hängt der Wirkungsgrad eines Aufwindkraftwerks ab und wie ändert sich der Wirkungsgrad? 1. Bauhöhe (S.242)
- 44) In welcher Größenordnung liegt der Kollektorwirkungsgrad eines Aufwindkraftwerks je nach Ausführung des Kollektors? 1. Zwischen 20% und 60% (S.243)
- 45) Wie groß ist der Wirkungsgrad eines Aufwindkraftwerks? 1. 0,5% (S.245)
- 46) Wie funktioniert ein Fallwindkraftwerk? 1. Von oben wird fein zerstäubtes Wasser in den Turm zugeführt. Die Luft wird zu Wasserdampf und kühlt somit bis unter Umgebungstemperatur ab. Unten wird dann eine Turbine-/Generatoreinheit durch den abfallenden Wasserdampf angetrieben. Die kühle und feuchte Luft wird unten von der Solarstrahlung verdunstet und gelang so wieder nach oben. (S.250)
- 47) Um wie viel Prozent geringer ist der Wirkungsgrad eines Fallwindkraftwerks gegenüber dem eines Aufwindkraftwerks bei gleichen baulichen Abmessungen? 1. 35%-40% geringer als beim Aufwindkraftwerk (S.254)
- 48) Wodurch unterscheiden sich Energieabsorber von Solarkollektoren? 1. Sind direkt der Umgebung ausgesetzt, ohne Verglasung auf der Vorderseite. (S.255)
- Die Temperatur von Energieabsorbern liegt unterhalb der Umgebungstemperatur. Nennen Sie zwei Konsequenzen daraus 1. Einsatz von Wärmepumpe zwingend erforderlich und Arbeitsfluid muss frostbeständig sein. (S.256)
- 50) Nennen Sie den Unterschied zwischen Flächenabsorber und Kompaktabsorber! 1. Flächenabsorber : Grundfläche = wärmeübertragende Fläche Kompaktabsorber : Grundfläche<< wärmetauschende Fläche (S.260)
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