Energietechnik - Systeme zur Energieumwandlung. Kompaktwissen für Studium und Beruf
von: Richard Zahoransky
Vieweg+Teubner (GWV), 2007
ISBN: 9783834891594
Sprache: Deutsch
379 Seiten, Download: 8450 KB
Format: PDF, auch als Online-Lesen
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Typ: A (einfacher Zugriff)
| Vorwort | 6 | ||
| Inhaltsverzeichnis | 7 | ||
| Verzeichnis der verwendeten Formelzeichen und Abkürzungen | 14 | ||
| 1 Einleitung | 27 | ||
| Literatur | 29 | ||
| 2 Energietechnische Grundlagen | 30 | ||
| 2.1 Energieformen | 30 | ||
| 2.2 Energieerhaltung | 31 | ||
| 2.3 Thermodynamische Kreisprozesse | 31 | ||
| 2.4 Erschöpfbares und nicht erschöpfbares (regeneratives) Energieangebot | 34 | ||
| 2.5 Primär- und Sekundärenergien | 35 | ||
| 2.6 Weltenergiebedarf | 35 | ||
| Literatur zu Kapitel 2 | 36 | ||
| Anhang zu Kapitel 2 | 36 | ||
| 3 Überblick | 39 | ||
| 3.1 Nutz- und Prozesswärme | 40 | ||
| 3.2 Erzeugung elektrischer Energie | 41 | ||
| 3.3 Kraft-Wärme-Kopplung | 43 | ||
| 3.4 Kombinations-Kraftwerke | 43 | ||
| 3.5 Erneuerbare (regenerative) und unerschöpfbare Energiequellen | 44 | ||
| Literatur zu Kapitel 3 | 46 | ||
| 4 Konventionelle Dampfkraftwerke | 47 | ||
| 4.1 Thermodynamische Grundlagen | 48 | ||
| 4.2 Aufbau von Dampfkraftwerken DKW | 53 | ||
| 4.3 Wasserqualitäten in Dampfkraftwerken | 55 | ||
| 4.4 Dampferzeuger | 60 | ||
| 4.5 Regenerative Speisewasservorwärmung/Vorwärmstrecke | 71 | ||
| 4.6 Rauchgasreinigung | 74 | ||
| 4.7 Kühlsystem | 79 | ||
| 4.8 Turbinen | 81 | ||
| 4.9 Pumpen | 82 | ||
| 4.10 Generatoren, Frequenzhaltung | 83 | ||
| 4.11 Weitere Komponenten | 84 | ||
| 4.12 Leittechnik in Kraftwerken | 84 | ||
| 4.13 Entwicklungen | 85 | ||
| Literatur zu Kapitel 4 | 87 | ||
| 5 Kernkraftwerke | 89 | ||
| 5.1 Kerntechnische Grundlagen | 89 | ||
| 5.2 Prinzipieller Aufbau des Reaktors | 103 | ||
| 5.3 Sicherheitsphilosophie | 108 | ||
| 5.4 Reaktortypen | 110 | ||
| 5.5 Entsorgung, Wiederaufbereitung, Transport | 123 | ||
| 5.6 Fusionskonzepte | 127 | ||
| Literatur zu Kapitel 5 | 129 | ||
| 6 Gasturbinen-Kraftwerke | 131 | ||
| 6.1 Thermodynamische Grundlagen | 131 | ||
| 6.2 Aufbau moderner stationärer Gasturbinen | 140 | ||
| 6.3 Verdichter | 142 | ||
| 6.4 Turbine in der Gasturbinenanlage | 142 | ||
| 6.5 Brennkammer | 144 | ||
| 6.6 Sonstige Komponenten | 147 | ||
| 6.7 Jet-Gasturbinen, Aeroderivate | 147 | ||
| 6.8 Mikro-Gasturbinen | 148 | ||
| 6.9 Gasturbine mit getrennter Nutzleistungsturbine | 149 | ||
| 6.10 Gasturbinen mit geschlossenem Kreislauf | 149 | ||
| 6.11 Gasturbinen-Pumpspeicher-Kraftwerk | 150 | ||
| 6.12 Gasturbine mit interner Kohleverbrennung | 151 | ||
| 6.13 Betriebsverhalten | 152 | ||
| 6.14 Entwicklungen | 152 | ||
| Literatur zu Kapitel 6 | 153 | ||
| Anhang 6 | 154 | ||
| 7 Kombinationskraftwerke | 156 | ||
| 7.1 Schaltungsmöglichkeiten | 157 | ||
| 7.2 Prinzipielle Zusammenhänge | 158 | ||
| 7.3 Eindruckprozess | 160 | ||
| 7.4 Zwei- und Mehrdruckprozesse | 164 | ||
| 7.5 Gasturbine mit interner Abwärmenutzung (Cheng-Cycle) | 165 | ||
| 7.6 Abhitzekessel | 168 | ||
| 7.7 Regelung, Betriebsverhalten | 170 | ||
| 7.8 Entwicklungen | 171 | ||
| Literatur zu Kapitel 7 | 173 | ||
| 8 Stationäre Kolbenmotoren für energetischen Einsatz | 174 | ||
| 8.1 Otto-Motor | 174 | ||
| 8.2 Diesel-Motor | 179 | ||
| 8.3 Stirling-Motor | 182 | ||
| 8.4 Gasmotoren | 184 | ||
| 8.5 Notstromaggregate | 188 | ||
| 8.6 Emissionsminderung | 189 | ||
| 8.7 Motorregelung für energetische Zwecke | 193 | ||
| Literatur zu Kapitel 8 | 194 | ||
| 9 Brennstoffzellen | 195 | ||
| 9.1 Historie der Brennstoffzellen | 195 | ||
| 9.2 Funktionsprinzip und Klassifizierung | 196 | ||
| 9.3 Thermodynamische Grundlagen | 197 | ||
| 9.4 Wirkungsgrad von Brennstoffzellen | 199 | ||
| 9.5 Typisches Betriebsverhalten | 201 | ||
| 9.6 Anwendungsgebiete und Stand der Entwicklung | 202 | ||
| Literatur zu Kapitel 9 | 215 | ||
| 10 Kraft-Wärmekopplung und Blockheiz-Kraftwerke BHKW | 217 | ||
| 10.1 Wärmeauskopplung bei Dampfkraftwerken | 218 | ||
| 10.2 Wärmeauskopplung bei Gasturbinen | 222 | ||
| 10.3 Wärmeauskopplung bei Kombikraftwerken (GuD) | 223 | ||
| 10.4 Wärmeauskopplung bei Kolbenmotoren | 224 | ||
| 10.5 Wärmeauskopplung bei anderen Prozessen | 226 | ||
| 10.6 Dimensionierung von BHKW | 227 | ||
| 10.7 Klimatisierung (Kälteerzeugung) durch Abwärme und Wärmepumpen | 229 | ||
| 10.8 Wärmepumpen | 233 | ||
| 10.9 Kraft-Wärme-Kälte-Verbund | 235 | ||
| Literatur Kapitel 10 | 236 | ||
| 11 Wasserkraftwerke | 237 | ||
| 11.1 Nutzbare Wasserenergie | 237 | ||
| 11.2 Laufwasserkraftwerke | 239 | ||
| 11.3 Speicherkraftwerke | 241 | ||
| 11.4 Pumpspeicher-Kraftwerke | 242 | ||
| 11.5 Kraftwerksketten | 244 | ||
| 11.6 Turbinen für Wasserkraftwerke | 244 | ||
| 11.7 Gezeiten-Kraftwerke | 250 | ||
| 11.8 Meereswellen-Kraftwerke | 253 | ||
| 11.9 Ozeanthermische Kraftwerke | 254 | ||
| Literatur zu Kapitel 11 | 255 | ||
| Anhang 11.1 Herleitung Euler’sche Turbinenhauptgleichung | 256 | ||
| Anhang 11.2 Herleitung der Energie von Meereswellen | 257 | ||
| 12 Solartechnik | 258 | ||
| 12.1 Überblick | 258 | ||
| 12.2 Solare Strahlung | 260 | ||
| 12.3 Solarthermische Energienutzung | 266 | ||
| 12.4 Photovoltaik | 279 | ||
| Literatur zu Kapitel 12 | 289 | ||
| 13 Windenergie | 290 | ||
| 13.1 Grundlagen | 290 | ||
| 13.2 Windleistung und nutzbare Leistung | 291 | ||
| 13.3 Bauarten von Windkonvertern | 292 | ||
| 13.4 Charakteristik von Windturbinen | 296 | ||
| 13.5 Regelung und Netzeinbindung | 297 | ||
| 13.6 Konzepte, Entwicklungen | 298 | ||
| Literatur zu Kapitel 13 | 298 | ||
| Anhang | 299 | ||
| 14 Energetische Verwertung von Biomasse | 301 | ||
| 14.1 Thermische Verfahren | 302 | ||
| 14.2 Bakterielle Vergasung | 305 | ||
| Literatur zu Kapitel 14 | 307 | ||
| 15 Geothermie | 308 | ||
| 15.1 Potenzial der Geothermie | 308 | ||
| 15.2 Geothermische Kraftwerkskonzepte, Überblick | 310 | ||
| 15.3 Direkte Dampfentspannung | 311 | ||
| 15.4 Flashprinzip | 312 | ||
| 15.5 Binärprinzip: ORC und KALINA | 313 | ||
| 15.6 Hot Dry Rock-Verfahren, HDR | 317 | ||
| 15.7 Geokomprimierte nasse Felder | 319 | ||
| 15.8 Kraft-Wärme-Kopplung mit geothermischer Energiequelle | 319 | ||
| 15.9 Hybridsysteme | 320 | ||
| 15.10 Rein geothermische Nutzung | 321 | ||
| 15.11 Umweltaspekte | 321 | ||
| Literatur zu Kapitel 15 | 321 | ||
| 16 Energetische Müllverwertung | 322 | ||
| 16.1 Müllkraftwerke mit traditionellen Öfen | 323 | ||
| 16.2 Pyrolyse | 324 | ||
| 16.3 Thermoselect-Verfahren | 325 | ||
| 16.4 Schwel-Brenn-Verfahren | 326 | ||
| 16.5 Deponiegas/Klärgas-Kraftwerke | 327 | ||
| Literatur zu Kapitel 16 | 328 | ||
| 17 Energieverteilung, Energiespeicherung | 330 | ||
| 17.1 Energieverteilung | 330 | ||
| 17.2 Energiespeicherung | 335 | ||
| Literatur zu Kapitel 17 | 343 | ||
| 18 Liberalisierung der Energiemärkte | 344 | ||
| 18.1 Rahmenbedingungen | 344 | ||
| 18.2 Entwicklung seit 1998 | 350 | ||
| 18.3 Ausblick | 354 | ||
| Literatur zu Kapitel 18 | 354 | ||
| 19 Kyoto-Protokoll | 356 | ||
| 19.1 Globale Erwärmung und Treibhausgase GHG | 356 | ||
| 19.2 Geschichte des Kyoto-Protokolls | 357 | ||
| 19.3 Maßnahmen zur GHG Minderung | 358 | ||
| 19.4 Kontrolle und Zertifizierung | 362 | ||
| 19.5 Diskussion | 363 | ||
| Anhang | 364 | ||
| Literatur zu Kapitel 19 | 365 | ||
| Sachwortverzeichnis | 366 |
