Welche Maßnahmen werden ergriffen, um die Temperaturen in einem Gaskraftwerk zu beherrschen?
Brennkammer mit Keramik:
Verwendung von keramischen Materialien in der Brennkammer, um hohen Temperaturen standzuhalten und eine effiziente Verbrennung zu gewährleisten.
Warme stabile Turbinenschaufel:
Konstruktion der Turbinenschaufeln aus hitzebeständigen Materialien, die auch bei erhöhten Temperaturen stabil bleiben und die erzeugte Energie effizient in Bewegung umwandeln.
Kühlung der Turbinenschaufel:
Implementierung eines Kühlungssystems, um die Turbinenschaufeln vor Überhitzung zu schützen.
Möglicherweise Verwendung von Kühlflüssigkeiten oder anderen Kühlmitteln, um die Temperatur im optimalen Bereich zu halten.
Außenkühlung:
Einbindung von externen Kühlmechanismen, um insbesondere kritische Komponenten vor übermäßiger Hitze zu schützen.
Diese können luft- oder wassergekühlte Systeme umfassen, um die Gesamtkühlung des Kraftwerks zu optimieren.
Welche drei Reinigungsmaßnahmen werden in einem Kohlekraftwerk durchgeführt?
Entschwefelung: Prozess zur Reduzierung des Schwefelgehalts in den Abgasen, um Umweltauswirkungen zu minimieren und gesetzliche Emissionsstandards einzuhalten.
DENOX: Maßnahmen zur Stickoxidreduktion, die oft unter Verwendung von Katalysatoren durchgeführt werden, um die Bildung von Stickoxiden zu verhindern oder zu minimieren.
Entstaubung durch Elektrofilter: Verwendung von Elektrofiltern, um Partikel und Staub aus den Abgasen zu entfernen, bevor sie in die Atmosphäre abgegeben werden. Dies dient dem Umweltschutz und der Einhaltung von Emissionsvorschriften.
Welche Arten von Wasserturbinen werden eingesetzt, und welche sind diese?
Kaplan: Eine Wasserturbine , die sich gut für hohe Wassermengen und niedrige Fallhöhen eignet. Sie wird häufig in Flüssen mit variierendem Wasserdurchfluss eingesetzt.
Francis: Geeignet für mittlere Fallhöhen und mittlere Wassermengen, wird häufig in Flüssen und Staudämmen eingesetzt.
Pelton: Eine Wasserturbine mit Schaufeln, die vom Wasserstrahl getroffen werden, um mechanische Energie zu erzeugen. Geeignet für hohe Fallhöhen und niedrige Wassermengen, wird häufig in Gebieten mit Berg- oder Hochgebirgsterrain verwendet.
Arten von Solarmodulen? (Bei Letzterem Beispiele nennen)
Polykristalline Solarzelle:
-hoher Materialverbrauch
-anfällig gegen Bruch
-hoherWirkungsgrad
Monokristalline Solarzelle:
-selbe Eigenschaften, aber teurer und effektiver
Dünnschichtzelle:
-z. B. amorphe Zellen, Kupfer-Indium-Dieselenid-Zelle, Cadmium-Tellurid-Zelle
-geringerer Wirkungsgrad als poly oder mono Solarzellen
-Vorteil: indirekte Sonneneinstrahlung ist nutzbar
Beschreibe die PV-Kennlinie
Formel für P
Wie groß ist der maximale Leistungsbeiwert?
c(p) = 0,593
Erkläre die 3 Leistungsbegrenzungen am Rotor einer Windkraftanlage
1. Stall (Strömungsabriss):
Beschreibung: Aerodynamische Situation, bei der der Anstellwinkel der Rotorblätter zu hoch wird, was zu einem ungleichmäßigen Luftstrom über die Blätter führt.
2. Active Stall (Aktiver Stall):
Beschreibung: Technologie, bei der der Strömungsabriss absichtlich herbeigeführt wird, um die Leistung der Windkraftanlage zu regulieren. Eine Kraft F wirkt dabei auf den Rotor.
3. Pitch (Blattverstellung):
Beschreibung: Die Möglichkeit, den Anstellwinkel der Rotorblätter zu verstellen, um die Energieaufnahme und Belastung der Windkraftanlage zu steuern. Rotorblattdrehung in Windrichtung um Leistung zu minimieren.
Was ist die Netzsynchonisation und welche 4 Punkte müssen gegeben sein?
Die Netzsynchonisation ist der Prozess, bei dem eine neue Stromerzeugungseinheit in Bezug auf Frequenz, Spannung und Phasenlage mit dem bestehenden Stromnetz abgestimmt wird. //Dies ist entscheidend, damit die Energie nahtlos zwischen den verschiedenen Generatoren und Verbrauchern fließen kann, um einen stabilen und zuverlässigen Betrieb des Stromnetzes zu gewährleisten.//
4 Punkte:
gleiche Spannungsamplitude, Stellmöglichkeit: Erregerstrom
gleiche Frequenz, Stellmöglichkeit Drehzahl
gleiche Phasenfolge (L1, L2, L3), Anpassung: Tausch zweier Phasen
gleiche Phasenlage (Phasenverschiebung muss 0 sein), Stellmöglichkeit: Drehzahlstoß
Erläutere die 4 Probleme von Windkraftwerken
Erzeugung > Last
Prognoseabweichung
Flaute (kein Wind)
Gradienten
4 Punkte für die Zukunft der Energieversorgung
Netzausbau
Flexible Erzeugung
Verbrauchssteuerung
Speicherung
4 Spannungsebenen + Norm
4 Spannungsebenen
Niederspannung: bis 1kV
Mittelspannung: bis 52kV
Hochspannnung: bis 150kV
Höchstspannung: über 150kV
Genormte Spannungsebenen:
Hochspannung: 110kV
Höchstspannung: 220-380kV
Erkläre die fünf Sicherheitsregeln
Freischalten
Gegen Wiedereinschalten sichern
Spannungsfreiheit feststellen
Erden und Kurzschließen
Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken
Frequenz-Wirkleistungsregelung
bis 30s: 1. Primärregelung
lokale Drehzahlregelung im Kraftwerk
Proportionalregler (P): schnell, bleibende Regelabweichung
von 30s bis 5min: 2. Sekundärregelung
globale Frequenzregelung im Netz
Proportional-Integral-Regler (PI): langsam, keine Regelabweichung
nur 1 Frequenzregler pro Regelzone
von 5min bis 15min: 3. Tertiärregelung
teurer produzierende Kraftwerke werden durch günstigere abgelöst
Spannungsregelung auf Netzebene + Blindstrom und Wirkstrom
Ist der ohmsche Widerstand nicht vernachlässigbar klein, beeinflusst der Wirkstrom die Spannungsamplitude
Betrachtet man nur die Netzinduktivität, liefert die Regelung des Blindstroms eine gute Stellmöglichkeit für die Spannungsamplitude
Niederspannungsebene: hier wirken beide Effekte, die Spannungsamplitude wird sowohl durch den Wirkstrom als auch durch den Blindstrom beeinflusst.
Mittel-, Hoch- und Höchstspannungsebene: der ohmsche Widerstand des Netzes ist vernachlässigbar. Deshalb wird die Spannung auf diesen Netzebenen nur über den Blindstrom geregelt.
Blindstrom:
Blindstrom bezeichnet den Teil des Wechselstroms, der keine elektrische Arbeit verrichtet, sondern zur Beeinflussung der Phasenverschiebung und anderer systemischer Effekte dient.
Wirkstrom:
Der Wirkstrom ist der Anteil des Stroms, der tatsächlich elektrische Arbeit verrichtet und zur Leistung beiträgt.
Zeichne ein TN-C-S Netz
Buchstabe: Erdung (T: Terra, Erde)
Buchstabe Erdung über Neutral oder Schutzschalter
s: seperated, c: combined
Zeichne ein TN-C Netz
Zeichne ein TN-S Netz
Erdseil
Leiterseil
Abspannmast
Tragmast
Traverse
Abspannisolator
Hängeisolator
Kapazität Kabel Formel + was passiert wenn d klein wird?
wenn d klein bei Kabeln:
Kapazität groß
mehr Blindleistung
mehr Selbstauslastung
Aufbau Niederspannungskabel
Aufbau 10kV-Kabel
Unterschiede Kabel Nieder zu Mittel- / Hochspannung
Quellvlies (längswasserdicht)
Aluminium-Schichtmantel (querwasserdicht)
äußere Leitschicht
VPE - Isolierung (statt PVC)
Druck, Temperatur und Wirkungsgrad Kohlekraftwerk
Druck: 220 bar
Temperatur: 530 C
Wirkungsgrad: 47%
Druck, Temperatur, Wirkungsgrad Gaskraftwerk
Druck: 20 bar
Temperatur 1500 C
Wirkungsgrad: bis 58%
Rebound-Effekt
Wenn beispielsweise die Energieeffizienz von Haushaltsgeräten verbessert wird und sie weniger Energie verbrauchen, könnte der Rebound-Effekt dazu führen, dass die Menschen mehr Geräte verwenden oder dass neue Geräte mit höheren Leistungsanforderungen eingeführt werden. Infolgedessen könnte der Gesamtenergieverbrauch trotz der Effizienzverbesserungen steigen.
Erkläre die Kraft-Wärme-Kopplung
In einem KWK-System wird Kraft erzeugt, indem eine Energiequelle wie Erdgas, Biomasse oder Abfall verbrannt wird. Die dabei entstehende Wärme wird nicht nur als Abfallprodukt betrachtet, sondern gezielt genutzt, um gleichzeitig Wärme zu erzeugen. Diese Wärme kann für Heizzwecke, Prozesswärme in industriellen Anwendungen oder für andere thermische Bedürfnisse verwendet werden.
Vor und Nachteile Dreh- und Gleichstrom
Aufbau Blockheizkraftwerk
Aufbau PV-Anlage
Platzbedarf PV - Generator
Richtwert: 10m2 per 1kW(p)
Jahreshöchst- und mindestlast
Jahreshöchstlast: 81,7 GW
Jahresmindestlast: 25-35 GW
Zeichne die Netztopologien und benenne Sie
Erkläre den Fehlerstrom-Schutzschalter und zeichne Ihn
Aufbau von Leiterseilen
Isolatoraufhängung und Unterschiede
Leistungstransformatoren + Schaltzeichen
Richtwert km & kV
Pro km einen kV zur Übertragung
Welche zwei Konzepte gibt es in der Windkraft?
Windkraftwerk mit Generator & Getriebe
Getriebelose Windkraftanlagen
Was ist die Grundlage der Netzeinspeisung?
Es muss eine Spannungsdifferenz herrschen
Zeichnen Sie die Leistungs-Drehzahl-Kennlinien
Ab wie viel km sind Kabel & Freileitungen hinsichtlich des Energietransportes unrentabel?
Aufbau Höchstspannungskabel
Kuckuck Formel
Definition Leistungselektronik
Leistungselektronik behandelt die Umwandlung, Steuerung und Regelung von elektrischer Energie. Dabei wird elektrische Energie in eine andere Form der elektrischen Energie mittels leistungselektronischer Bauteile umgewandelt.
5 Anwendungen in der Leistungselektronik
Motoren
Waschmaschine
Windräder
Züge
Arbeitsgeräte wie Gabelstapler
Flugzeuge
Medizintechnik
Gründe für eine Investition in die Leistungselektronik
Gewicht einsparen
Größe verringern
Gewinn optimieren
Zuverlässigkeit erhöhen
Zeichne das leistungselektronische Viereck
ICE-Stromrichterstruktur
Stromrichterkette eines Ladegerätes
Übersicht Schaltung ICE
Schaltungstopologie Halbbrücke
Schaltungstopologie Vollbrücke
Schaltungstopologie Hochsetzsteller
Schaltungstopologie Tiefsetzsteller
Zeichne eine Wechselrichterhalbbrücke
Zeichne eine Wechselrichtervollbrücke
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