Nachhaltige Energiesysteme

Modulhandbuch

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Wahlmodul 3

Empfohlene Vorkenntnisse

NES-08 Thermodynamik

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden erwerben zusätzliches ingenieurwissenschaftliches Spezialwissen in der gewählten Fokussierung "Gebäudetechnik", "Erneuerbare Energien & Smart Grids" oder "Erneuerbare Energietechnik".

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 60
Workload 120
ECTS 4.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Fokussierung "Gebäudetechnik":

Wärmepumpen und Kältechnik: Klausurarbeit, 90 Min.

Fokussierung "Erneuerbare Energien & Smart Grids":

Netzschutztechnik: Klausurarbeit, 90 Min.

Fokussierung "Erneuerbare Energietechnik":

PV-Verfahrenstechnik: Klausurarbeit, 90 Min.

 

Modulverantwortlicher

Prof. Hartmann

Empf. Semester 6. Semester
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor NES - Hauptstudium

Veranstaltungen

Wärmepumpen und Kältetechnik

Art Vorlesung
Nr. M+V1685
SWS 4.0
Lerninhalt

Vorlesung:

  • Kälteerzeugung: Verfahren der Kälteerzeugung / Überblick. Kältemittel. Kältemaschinenöle. Kompressionskältemaschinen und -wärmepumpen. Thermisch angetriebene Kältemaschinen und Wärmepumpen. Gaskältemaschinen: Stirling-Prozess und Luftverflüssigung. Kryotechnik.
  • Kälteverteilsysteme: Direktverdampfung. Kaltwassersatz. Speichersysteme.
  • Komponenten und Bauteile: Verdichter, Wärmetauscher, Verdampfer/Luftkühler, Verflüssiger/Rückkühlanlagen, Kältemittelregelung und -verteilung, Apparate und Behälter im Kältemittelkreislauf, Pumpen/Ventilatoren/Rohrleitungen/Armaturen, Anlagentechnik.
  • Anwendungen / Anlagenplanung: Klimatechnische Anwendungen (Kälte- und Wärmebereitstellung). Industrielle und gewerbliche Hoch, Tief- und Tiefsttemperaturanwendungen. Mehrstufige Systeme und Kaskadierung. Kälte/Wärme-Verbundsysteme. Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit.

Labor:
  1. Leistungszahl einer Kompressionskältemaschine
  2. Leistungsregelung einer Kompressionskältemaschine
  3. Philips-Gaskältemaschine
  4. Kältemischungen
Literatur
  • Pohlmann – Taschenbuch der Kältetechnik, IKET (VDE Verlag, aktuelle Auflage)
  • Technische Thermodynamik, E. Hahne (Oldenbourg, 2010)
  • Kälte- und Klimasystemtechnik : Lehrbuch zur Industriekälte, G. Weber (VDE Verlag, 2014)
  • Kältetechnik für Ingenieure, T. Maurer (VDE Verlag, 2016)
  • Strömungs- und Kolbenmaschinen im Kälte-/Klima-Anlagenbau, G. Weber (VDE Verlag, 2013)
  • Der Kälteanlagenbauer, Bd. 1+2, K. Breidenbach (C.F. Müller, 2014)
  • Lehrbuch der Kältetechnik, Bd. 1+2, H. Cube (C.F. Müller, 1997)

PV-Verfahrenstechnik

Art Vorlesung
Nr. M+V1688
SWS 4.0
Lerninhalt
  • PV-Marktentwicklung
  • Grundlagen Halbleiterphysik
  • Parameter der Hellkennlinie
  • Elemente von kommerziellen Solarzellen
  • Solarzellencharakterisierung
  • Verfahrenstechnik zur Herstellung von Solarzellen
  • Modulverschaltung
  • Systemtechnik


     
Literatur

Verpflichtende Literatur:

  • H. Wirth, „Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland”, www.pv-fakten.de

Empfehlung:

  • Kapitel 1, 3, 4, 5, 6, 8 aus K. Mertens, „Photovoltaik”, Hanser-Verlag

Vertiefende Literatur:

  • P. Würfel, „Physik der Solarzellen”, Spektrum-Verlag (Empfehlung)
  • A. Goetzberger, „Sonnenenergie: Photovoltaik”, Teubner-Verlag
  • M. A. Green, „Solar Cells” (rot + grün), UNSW Sydney
  • K. R. McIntosh, „Humps, bumps and lumps”, Dissertation, UNSW 2001 (Empfehlung)

Netzschutztechnik

Art Vorlesung
Nr. EMI1725
SWS 4.0
Lerninhalt

- Netzschutszeinrichtungen

- Normen und Richtlinien bei elektrischen Energieversorgungseinrichtungen

- Schutz von Personen und Tieren bei elektrischen Einrichtungen

Literatur
  • Adolf J.: Elektroenergiesysteme. Erzeugung, Transport, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. 3. Auflage. Springer, Berlin 2012, ISBN 978-3-642-21957-3.
  • Schossig, Walter; Schossig, Thomas: Netzschutztechnik. 5. Auflage. EW Medien und Kongress GmbH, Frankfurt am Main und VDE-Verlag, Berlin 2016, ISBN 978-3-8022-1137-9 und ISBN 978-3-8007-3927-1.
  • Schossig, Walter: Geschichte der Schutztechnik. VDE, ETG-Mitgliederinformation Juli 2014, S. 31-36, online. Abgerufen am 28. Dezember 2015.
  • Doemeland, Wolfgang; Handbuch Schutztechnik. Grundlagen. Schutzsysteme. Inbetriebsetzung. 6. Auflage Verlag Technik, 1997, ISBN 9783341011874
  • Brechtken, Dirk; Schutz und Selektivität in Niederspannungsanlagen, 2., neu bearbeitete Auflage 2022, ISBN 978-3-8007-5844-9, E-Book: ISBN 978-3-8007-5845-6

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