Maschinenbau (Fach) / NRE (Lektion)

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• 51) Welche Wärmequellen kann ein Energieabsorber nutzen? 1.       Konvektion durch Windgeschwindigkeit, Kondensation der Luftfeuchte, Absorption kurzwelliger Strahlung, Absorption langwelliger Strahlung, Reflexionsstrahlung der Umgebung (S.266)
• 52) Welche Bauarten von Wärmepumpen unterscheidet man? 1.       Kompressionswärmepumpen, Sorptionswärmepumpen, Elektrothermische Wärmepumpen (S.281)
• 53) Welche natürlichen Wärmequellen für Wärmepumpen kennen Sie? 1.       Direkte und indirekte Nutzung von Solarstrahlung und Erdwärme (S.283)
• 54) Welche künstlichen Wärmequellen für Wärmepumpen kennen Sie? 1.       Fortluft, Kühlwasser, Abwasser (S.283)
• ) Welche Wärmepumpen unterscheidet man auf Grund der verschiedenen Wärmequellen bzw. senken? 1.       Wasser/Wasser, Wasser/Luft, Luft/Wasser, Luft/Luft, Erdreich/Wasser à Wärmepumpen (S.282)
• 56) Wie ist die Leistungszahl bei der Kompressionswärmepumpe definiert? 1.       Leistungszahl= Tkond / ( Tkond – Tverd ) (S.284)
• 57) Wie ist die Arbeitszahl bei der Kompressionswärmepumpe definiert? 1.       Jahresarbeitszahl = Jahresnutzwärme Q  / Jahresarbeit zum Antrieb der Wärmepumpe W (S.288)
• 58) Wie ist die Primärenergienutzungszahl (Heizzahl) bei der Kompressionswärmepumpe definiert? 1.       Heizzahl = Jahresnutzwärme Q / insgesamt eingesetzte Primärenergie E (S.290)
• 59) Erklären Sie das Funktionsprinzip einer Kompressionswärmepumpe! 1.       ???
• 60) Erklären Sie das Funktionsprinzip einer Absorptionswärmepumpe! 1.       ???
• 61) Wie ist die Leistungsziffer einer Absorptionswärmepumpe definiert? 1.       Leistungsziffer = Q.k + Q.a / P + Q.g (S.311)
• 62) Erklären Sie das Funktionsprinzip einer Peltierwärmepumpe! 1.       Umgekehrt arbeitendes Thermoelement (S.312)
• 63) Was ist der Unterschied zwischen einem Latentwärmespeicher und einem Speicher mit sensibler Wärme? 1.       ??
• 64) Aus welchen Komponenten besteht ein photovoltaisches Stromerzeugungssystem? 1.       Solargenerator, Schutzdiode, Laderegler, Batterie, Spannungsaufbereitung, Verbraucher (S.2)
• 65) Was bezeichnet man als photovoltaischen Effekt? 1.       Sonnenenergie wird direkt in elektrische Energie umgewandelt. (S.4)
• 66) Wie funktioniert eine Solarzelle? 1.       Die Ladungsträger werden durch ein inneres elektrisches Feld voneinander getrennt (S.15)
• 67) Was bezeichnet man als Dotierung von Halbleitern und weshalb werden Halbleiter dotiert? 1.       Es werden Störatome in das Halbleitergitter eingefügt, dadurch entsteht eine bessere elektrische Leitfähigkeit (S.14)
• 68) Skizzieren Sie die Strom-Spannungs-Kennlinie einer belichteten und unbelichteten 1.       (S.41)
• 69) Was ist der Maximum Power Point MPP einer Solarzelle? 1.       Punkt maximaler Leistungsabgabe (S.42)
• 70) Wie ist der Füllfaktor bei einer Solarzelle definiert? 1.       F = I-mpp * U-mpp / I-sc * U-oc (S.42)
• 71) Nennen Sie vier Verlustquellen bei einer Solarzelle! 1.       Reflexionsverluste, Widerstandsverluste, Photonen mit zu geringer oder zu hoher Energie, Ladungsträgervernichtung durch innere Rekombination (S.43)
• 72) Nennen Sie drei verschiedene Solarzellentypen! 1.       Monokristalline Siliziumzelle, polykristalline Solarzellen, großflächige multikristalline Solarzellen (S.51-55)
• 73) Skizzieren Sie den Wirkungsgradverlauf einer Solarzelle in Abhängigkeit des 1.       (S.68)
• 74) Was ist eine Tandemsolarzelle? 1.       TSZ bestehen aus 2 übereinander gelegten Solarzellen, die aus Halbleitern mit unterschiedlichen Energielücken hergestellt sind. (S.61)
• 75) Wie hoch sind die Serienwirkungsgrade von Si-Solarzellen in etwa? 1.       Monokristallin – 17%,  polykristallin – 16,4%  DS(amorph) – 8%(4%)  (S.51-59, 76)
• 76) Wie hoch ist der Gesamtwirkungsgrad eines Solarzellenkraftwerks mit kristallinen Si- Solarzellen in etwa? 1.       15,5% (S.85)
• 77) Woraus besteht eine Windkraftanlage? 1.       Rotor, Generator, Getriebe, Turm (S.101)
• 78) Was nennt man geostrophischen Wind? 1.       Überlagerung von globalen und regionalen Luftströmen (S.111)
• 79) Wie ändert sich die Windgeschwindigkeit mit zunehmender Höhe? 1.       Steigt an 
• 80) Wie hängt die Windleistung von der Windgeschwindigkeit ab? 1.       Pw = 0,5*A*p*v³ (S.124-126)            à Pw ~  v³
• 81) Nach welchen zwei Prinzipien können Windräder arbeiten? 1.       Entweder den Auftrieb in Luftströmungen nutzen oder den Luftwiderstand in Körpern nutzen (S.133)
• 82) Was verstehen Sie unter einem Leistungsbeiwert cp bei einem Windenergiekonverter? 1.       Cp= erzielbare Leistung [Pw] / maximal theoretische Leistung [Pwo] (S.138)
• 83) Wie groß kann der Leistungsbeiwert eines Windenergiekonverters maximal werden? 1.       1/3 (S.144) evtl. auch 0,6 (S.145) ???
• 84) Was ist die Schnelllaufzahl bei einem Windenergiekonverter? 1.       Verhältnis zwischen Umfangsgeschwindigkeit der Rotoren zur Windgeschwindigkeit oder Flügelspitzengeschwindigkeit zu Anströmungsgeschwindigkeit (S.140)
• 85) Warum muss bei zu großer Windgeschwindigkeit ein Windenergiekonverter abgeschaltet werden? 1.       ??
• 86) In welcher Größenordnung liegt der Gesamtwirkungsgrad einer Windkraftanlage? 1.       35% (S.173)
• 87) In welche vier Gruppen kann nachwachsende Biomasse eingeteilt werden? 1.       ???
• 88) In welche drei Gruppen können die Konversionsverfahren von Biomasse eingeteilt werden? 1.       ???
• 89) Nennen Sie zwei biologisch Konversionsverfahren von Biomasse! 1.       ???
• 90) Woraus setzt sich geothermische Energie zusammen? 1.       Aus der im Erdkern gespeicherten Energie und aus der Wärmeentstehung durch den Zerfall natürlicher radioaktiver Elemente in der Erdkruste (S.218)
• 91) Welche Energieformen kann ein Wasserkraftwerk nutzen? 1.       Fluidmechanische Energie wird in mechanische Energie umgewandelt. (S.235)
• 92) Welche Erscheinungsformen besitzt Wasserkraft aus Meerwasser? 1.       Gezeitenenergie, Wellenenergie, thermische Energie durch Temperaturbeschichtung, Meeresströmung (S.260)
• 93) Warum ist ein Vergleich von Nutzungssystemen regenerativer Energiequellen schwierig? 1.       Das Problem ist, dass Wasserkraft, Windkraft und Biomasse eine verdichtete Form von Solarenergie darstellen und deswegen nur unter Vorbehalt mit anderen Nutzungssystemen vergleichbar sind. (S.280)
• Was besagt der Erntefaktor und ist dieser bei Nutzungssystemen regenerativer Energiequellen i. a. größer oder kleiner als 1? 1.       Der EF gibt an, wieviel mal mehr physikalische Energie W ein Energieerzeugungssystem in seiner gesamten Lebensdauer tatsächlich zur Verfügung stellen kann, als Primärenergie insgesamt zu seiner Herstellung, seinem Betrieb und seiner Entsorgung aufgewendet werden muss. Er ist das Verhältnis zwischen abgegebener Sekundärenergie und insgesamt zugeführter Primärenergie. (S.282)
• ) Erklären Sie den Unterschied zwischen energetischer Amortisationszeit und Erntefaktor! 1.       Das eine zeigt das Verhältnis von Punkt 94 an, das andere gibt an, wie lange eine System betrieben werden muss, um den Aufwand von Herstellung und Entsorgung zu amortisieren. (S.294)
• ) Sind regenerative Energiequellen geeignet, die gesetzlich vorgeschriebene Versorgungssicherheit zu gewährleisten? Begründen Sie Ihre Antwort! 1.       Nein, sie sind nicht geeignet, da es sich hierbei um ungesicherte Energie handelt ( zu schwankend und abhängig von der Umwelt). Daher wäre die Sicherheit hier nur in Kombination mit konventionellen Energieerzeugnisanlagen gegeben. (S302-303)
• 97) Wann und wie können regenerative Energiequellen wirtschaftlich genutzt werden? 1.       Durch Kostendegression bei den Solarzellen auf 1500€/kW à 0,4€/kWh wäre eine Wirtschaftlichkeit im Jahre2020/30 möglich. (S.368)
• 98) Welches Nutzungssystem regenerativer Energiequellen steht derzeit an der Schwelle zur Wirtschaftlichkeit bzw. ist bei Erhalt von Zuschüssen wirtschaftlich? 1.       ???
• 99) Welche beiden Formen einer solaren Energiewirtschaft sind denkbar? 1.       Solare Stromwirtschaft und Solarwasserstoff (S.374)
• 100) Wie wird eine solare Energiewirtschaft höchstwahrscheinlich aussehen? 1.       Solare Stromwirtschaft (S.374)

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