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Quaschning V. Regenerative Energiesysteme: Technologie - Berechnung - Simulation

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Quaschning V. Regenerative Energiesysteme: Technologie - Berechnung - Simulation
7.,aktualisierte Auflage. München: Hanser Verlag, 2011. 411 p. — ISBN: 978-3-446-42732-7.
Die Nutzung erneuerbarer Energien ist einer der wichtigsten Bausteine bei der Bekämpfung des Treibhauseffekts und anderer negativer Auswirkungen der heutigen Energieversorgung.
Die
7., aktualisierte Auflage dieses Lehrbuchs behandelt die gesamte Bandbreite der regenerativen Energiesysteme und geht auch auf die Problematik der heutigen Energieversorgung sowie zukünftige Entwicklungstendenzen ausführlich ein. Verfahren zur Wirtschaftlichkeitsberechnung werden erläutert und einer kritischen Prüfung unterzogen. Zahlreiche Berechnungsbeispiele und Grafiken veranschaulichen die verschiedenen Technologien und Berechnungsverfahren. Diese Auflage ist durchgehend farbig gestaltet.
Dieses Standardlehrbuch ist geeignet für Studierende an Fachhochschulen, Technischen Hochschulen und Universitäten sowie für Wissenschaftler und Ingenieure in Forschung und Industrie.
Industrie
Inhaltsverzeichnis
Energie und Klimaschutz
Der Begriff Energie
Entwicklung des Energiebedarfs
Entwicklung desWeltenergiebedarfs
Entwicklung des Energiebedarfs in Deutschland
Reichweite konventioneller Energieträger
Der Treibhauseffekt
Kernenergie contra Treibhauseffekt
Kernspaltung
Kernfusion
Nutzung erneuerbarer Energien
Geothermische Energie
Planetenenergie
Sonnenenergie
Nutzung der direkten Sonnenenergie
Nutzung der indirekten Sonnenenergie
Künftiger Energiebedarf und Klimaschutz
Entwicklung des weltweiten Energiebedarfs
Internationaler Klimaschutz
Klimaschutz in Deutschland
Sonnenstrahlung
Einleitung
Der Fusionsreaktor Sonne
Sonnenstrahlung auf der Erde
Bestrahlungsstärke auf der Horizontalen
Sonnenposition und Einfallswinkel
Bestrahlungsstärke auf der geneigten Ebene
Direkte Strahlung auf der geneigten Ebene
Diffuse Strahlung auf der geneigten Ebene
Bodenreflexion
Strahlungsgewinn durch Neigung oder Nachführung
Berechnung von Abschattungsverlusten
Aufnahme der Umgebung
Bestimmung des direkten Abschattungsgrades
Bestimmung des diffusen Abschattungsgrades
Gesamtermittlung der Abschattungen
Optimaler Abstand bei aufgeständerten Solaranlagen
Solarstrahlungsmesstechnik und Sonnensimulatoren
Messung der globalen Bestrahlungsstärke
Messung der direkten und der diffusen Bestrahlungsstärke
Künstliche Sonnen
Nicht konzentrierende Solarthermie
Grundlagen
Solarthermische Systeme
Solare Schwimmbadbeheizung
Solare Trinkwassererwärmung
Schwerkraft- oder Thermosiphonanlagen
Anlagen mit Zwangsumlauf
Solare Heizungsunterstützung
Rein solare Heizung
Solare Nahwärmeversorgung
Solares Kühlen
Solarkollektoren
Speicherkollektoren
Flachkollektoren
Vakuumröhrenkollektoren
Kollektorabsorber
Kollektorleistung und Kollektorwirkungsgrad
Rohrleitungen
Leitungsaufheizverluste
Zirkulationsverluste
Speicher
Trinkwasserspeicher
Schwimmbecken
Anlagenauslegung
Nutzwärmebedarf
Solarer Deckungsgrad und Nutzungsgrad
Solare Trinkwasseranlagen
Anlagen zur solaren Heizungsunterstützung
Rein solare Heizung
Aufwindkraftwerke
Konzentrierende Solarthermie
Einleitung
Konzentration von Solarstrahlung
Konzentrierende Kollektoren
Linienkollektoren
Kollektorarten und Kollektorgeometrie
Kollektornutzleistung und Kollektorwirkungsgrad
Längenausdehnung
Parabolrinnenkollektorfelder
Punktkonzentratoren
Wärmekraftmaschinen
Carnot-Prozess
Clausius-Rankine-Prozess
Joule-Prozess
Stirling-Prozess
Konzentrierende solarthermische Anlagen
Parabolrinnenkraftwerke
Solarturmkraftwerke
Offener volumetrischer Receiver
Druck-Receiver
Dish-Stirling-Anlagen
Sonnenöfen und Solarchemie
Stromimport
Photovoltaik
Einleitung
Funktionsweise von Solarzellen
Atommodell nach Bohr
Photoeffekt
Funktionsprinzip einer Solarzelle
Herstellung von Solarzellen und Solarmodulen
Solarzellen aus kristallinem Silizium
Solarmodule mit kristallinen Zellen
Solarzellen aus amorphem Silizium
Solarzellen aus anderen Materialien
Elektrische Beschreibung von Solarzellen
Einfaches Ersatzschaltbild
Erweitertes Ersatzschaltbild (Eindiodenmodell)
Zweidiodenmodell
Zweidiodenmodell mit Erweiterungsterm
Weitere elektrische Zellparameter
Temperaturabhängigkeit
Parameterbestimmung
Elektrische Beschreibung von Solarmodulen
Reihenschaltung von Solarzellen
Reihenschaltung unter inhomogenen Bedingungen
Parallelschaltung von Solarzellen
Technische Daten von Solarmodulen
Solargenerator und Last
Widerstandslast
Gleichspannungswandler
Tiefsetzsteller
Hochsetzsteller
Weitere Gleichspannungswandler
MPP-Tracker
Akkumulatoren
Akkumulatorarten
Bleiakkumulator
Andere Akkumulatortypen
Akkumulatorsysteme
Andere Speichermöglichkeiten
Wechselrichter
Wechselrichtertechnologie
Rechteckwechselrichter
Andere Wechselrichter
Wechselrichter in der Photovoltaik
Neue Photovoltaiksysteme
Planung und Auslegung
Inselnetzsysteme
Netzgekoppelte Systeme
Windkraft
Einleitung
Dargebot von Windenergie
Entstehung desWindes
Angabe der Windstärke
Windgeschwindigkeitsverteilungen
Einfluss der Umgebung und Höhe
Nutzung der Windenergie
Im Wind enthaltene Leistung
Widerstandsläufer
Auftriebsläufer
Bauformen von Windkraftanlagen
Windkraftanlagen mit vertikaler Drehachse
Windkraftanlagen mit horizontaler Drehachse
Anlagenaufbau
Rotorblätter
Windgeschwindigkeitsbereiche
Leistungsbegrenzung und Sturmabschaltung
Windnachführung
Turm, Fundament, Getriebe und Generator
Offshore-Windkraftanlagen
Elektrische Maschinen
Elektrische Wechselstromrechnung
Drehfeld
Synchronmaschine
Aufbau
Elektrische Beschreibung
Synchronisation
Asynchronmaschine
Aufbau und Betriebszustände
Ersatzschaltbilder und Stromortskurven
Leistungsbilanz
Drehzahl-Drehmoment-Kennlinien und typische Generatordaten
Elektrische Anlagenkonzepte
Asynchrongenerator mit direkter Netzkopplung
Synchrongenerator mit direkter Netzkopplung
Synchrongenerator mit Umrichter und Zwischenkreis
Drehzahlregelbare Asynchrongeneratoren
Inselnetzanlagen
Netzbetrieb
Anlagenertrag
Netzanschluss
Wasserkraft
Einleitung
Dargebot der Wasserkraft
Wasserkraftwerke
Laufwasserkraftwerke
Speicherwasserkraftwerke
Pumpspeicherkraftwerke
Wasserturbinen
Turbinenarten
Kaplan-Turbine und Rohr-Turbine
Ossberger-Turbine
Francis-Turbine
Pelton-Turbine
Turbinenwirkungsgrad
Weitere technische Anlagen zurWasserkraftnutzung
Gezeitenkraftwerke
Meeresströmungskraftwerke
Wellenkraftwerke
Geothermie
Geothermievorkommen
Geothermische Heizwerke
Geothermische Stromerzeugung
Kraftwerksprozesse
Geothermische Kraftwerke
Wärmepumpen
Kompressions-Wärmepumpen
Absorptions-Wärmepumpen
Adsorptions-Wärmepumpen
Einsatzgebiete, Planung und Ertragsberechnung
Nutzung der Biomasse
Vorkommen an Biomasse
Feste Bioenergieträger
Flüssige Bioenergieträger
Pflanzenöl
Biodiesel
Bioalkohole
Biomass-to-Liquid (BtL)-Brennstoffe
Gasförmige Bioenergieträger
Flächenerträge und Umweltbilanz
Biomasseanlagen
Biomasseheizungen
Biomassekraftwerke
Wasserstofferzeugung, Brennstoffzellen und Methanisierung
Wasserstofferzeugung und -speicherung
Brennstoffzellen
Einleitung
Brennstoffzellentypen
Wirkungsgrade und Betriebsverhalten
Methanisierung
Wirtschaftlichkeitsberechnungen
Einleitung
Energiegestehungskosten
Berechnungen ohne Kapitalverzinsung
Solarthermische Anlagen zur Trinkwassererwärmung
Solarthermische Kraftwerke
Photovoltaikanlagen
Windkraftanlagen
Wasserkraftanlagen
Geothermieanlagen
Holzpelletsheizungen
Berechnungen mit Kapitalverzinsung
Solarthermische Anlagen zur Trinkwassererwärmung
Solarthermische Kraftwerke
Photovoltaikanlagen
Windkraftanlagen
Vergütung für regenerative Energieanlagen
Zukünftige Entwicklung der Kosten für regenerative Energien
Kosten konventioneller Energiesysteme
Externe Kosten des Energieverbrauchs
Subventionen im Energiemarkt
Ausgaben für Forschung und Entwicklung
Kosten für Umwelt- und Gesundheitsschäden
Sonstige externe Kosten
Internalisierung der externen Kosten
Kritische Betrachtung der Wirtschaftlichkeitsberechnungen
Unendliche Kapitalvermehrung
Die Verantwortung des Kapitals
Simulation und die DVD zum Buch
Allgemeines zur Simulation
Die DVD zum Buch
Start und Überblick
Abbildungen
Software
Vermischtes
Literaturverzeichnis
Sachwortverzeichnis
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