Dieses Buch wendet sich an Studenten technischer und naturwissenschaftlicher Studienrichtungen, Praktiker und Nutzer von photovoltaischen Anlagen. Der thematische Schwerpunkt liegt auf der Darstellung der für die Nutzung der Photovoltaik wichtigen energetischen Zusammenhänge. Betrachtet wird die gesamte Kette der photovoltaischen Energieversorgung: Das solare Strahlungsangebot, die photovoltaische Energiewandlung und die erforderliche Anlagentechnik zur Bereitstellung von Strom. Ausgehend vom heute erreichten Stand werden die Herausforderungen und Perspektiven der photovoltaischen Energieversorgung dargestellt.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Die Energiewirtschaft wird unter Berücksichtigung der Aspekte Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit sowie Klima- und Umweltschutz in den nächsten Jahrzehnten durch umfassende Veränderungen geprägt sein. Dieses Lehrbuch beschreibt Grundlagen ausgewählter Technologien zur Nutzung regenerativer Energiequellen, denen global langfristig das größte Potenzial eingeräumt wird. Den Schwerpunkt bildet die Umwandlung der Solarstrahlung und der Windenergie. Beide Technologien stellen unverzichtbare Bestandteile einer nachhaltigen Energieversorgung dar. Weiterhin werden die Erzeugung, die Speicherung und der Transport von Wasserstoff sowie Bauarten und Anwendungen von Brennstoffzellen erläutert. Beispielaufgaben und Übungen erleichtern und vertiefen das Verständnis.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Die Energiewirtschaft wird unter Berücksichtigung der Aspekte Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit sowie Klima- und Umweltschutz in den nächsten Jahrzehnten durch umfassende Veränderungen geprägt sein. Dieses Lehrbuch beschreibt Grundlagen ausgewählter Technologien zur Nutzung regenerativer Energiequellen, denen global langfristig das größte Potenzial eingeräumt wird. Den Schwerpunkt bildet die Umwandlung der Solarstrahlung und der Windenergie. Beide Technologien stellen unverzichtbare Bestandteile einer nachhaltigen Energieversorgung dar. Weiterhin werden die Erzeugung, die Speicherung und der Transport von Wasserstoff sowie Bauarten und Anwendungen von Brennstoffzellen erläutert. Beispielaufgaben und Übungen erleichtern und vertiefen das Verständnis.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Neben anderen regenerativen Energiequellen wie Wasser, Wind, Solarthermik und Biomasse bietet auch die Photovoltaik die Chance, einen Anteil für die Energieversorgung der Zukunft beizusteuern. Dafür sind mit staatlicher Förderung Oährlich ca. 180 Mio. DM aus Bundesmitteln) einige Pilotkraftwerke entstanden, ebenso sind im Tausend-Dächer Programm zahlreiche netzgekoppelte Generatoren auf Privathäusern erstellt worden. Es steht jedoch außer Frage, daß noch viel Forschungs-und Entwicklungsarbeit, aber vor allem Überzeugungsarbeit, geleistet werden muß, bis die ersten Verbrennungsaggregate durch Photovoltaik-Kraftwerke abgelöst werden. Ziel dieses Lehrbuches ist es, Studenten im Hauptstudium der Physik und Elektrotechnik sowie Ingenieure mit Bauelement-Erfahrungen an das interessante Arbeitsgebiet der Photovoltaik heranzuführen und ihnen sichere halbleitertechnische Kenntnisse für den Entwurf, die Herstellung und den Umgang mit dem Bauelement Solarzelle zu vermitteln. Dabei werden Grundkenntnisse der Halbleiterphysik vorausgesetzt, wie sie Studenten im Grundstudium der Elektrotechnik vermittelt werden. Der Inhalt wurde als Vorlesung am Fachbereich Elektrotechnik der Technischen Universität Berlin erarbeitet. Die begeisterte Mitarbeit der Studierenden hat die Autoren sehr zu dieser Niederschrift in Buchform ermutigt. Herrn Dip!.-Ing. D. Lin danken wir für seine engagierte Mitarbeit und für zahlreiche Anregungen, ebenso den studentischen Mitarbeitern, allen voran Herrn M. Roche!.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Übungsbuch zum KLEEMANN/MELISS, Regenerative Energiequellen, das jedoch auch ohne das Lehrbuch nutzbar ist, da jeder Versuchsbeschreibung ein einführenes Grundlagenkapitel vorangestellt wird. Das Buch gibt die Möglichkeit zur selbständigen Erarbeitung von Erkenntnisses und dren praktische Umsetzung.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Übungsbuch zum KLEEMANN/MELISS, Regenerative Energiequellen, das jedoch auch ohne das Lehrbuch nutzbar ist, da jeder Versuchsbeschreibung ein einführenes Grundlagenkapitel vorangestellt wird. Das Buch gibt die Möglichkeit zur selbständigen Erarbeitung von Erkenntnisses und dren praktische Umsetzung.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Vor dem Hintergrund der Wohnungsknappheit und Notwendigkeit der Nachverdichtung stellt sich die Frage nach zufriedenstellender Tageslichtversorgung in dichten Quartieren. Um den Aspekt des Tageslichts sinnvoll in den Planungsprozess einbinden zu können, insbesondere in frühen Stadien, ist eine einfache Bewertungsmethode und ein grundlegendes Verständnis der geometrischen Zusammenhänge erforderlich. An dieser Stelle setzt das vorliegende Forschungsvorhaben an. Das Forschungsprojekt LUX hatte zwei vorrangige Ziele: Die Erforschung der geometrischen Zusammenhänge von städtebaulichen Anordnungen und der Tageslichtausbeute im Innenraum, sowie die Zusammenfassung der Ergebnisse in einer zugänglichen und praxistauglichen Form. Hierzu entstand eine umfangreiche Datenbank von typisierten Geometrien sowie deren geometrischen und solaren Parametern. Dabei wurden die Simulationsergebnisse sowohl numerisch, als auch in Form von Bildern und 3D-Objekten gespeichert. Die Datenbank steht für zukünftige Forschungsvorhaben uneingeschränkt zur Verfügung. Um einen unmittelbaren praktischen Nutzen der Forschungsergebnisse - unabhängig von einer ggf. weiteren wissenschaftlichen Vertiefung der behandelten Themen - sicherzustellen, wurde ein Online-Tool zur Untersuchung von Lichtverhältnissen im Innenraum, sowie ein Online-Zugriff auf den Inhalt der Datenbank entwickelt. Diese Tools und die darin hinterlegten Informationen ermöglichen es, die Erkenntnisse dieses Forschungsprojekts unmittelbar in Planung und Lehre einzusetzen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Vor dem Hintergrund der Wohnungsknappheit und Notwendigkeit der Nachverdichtung stellt sich die Frage nach zufriedenstellender Tageslichtversorgung in dichten Quartieren. Um den Aspekt des Tageslichts sinnvoll in den Planungsprozess einbinden zu können, insbesondere in frühen Stadien, ist eine einfache Bewertungsmethode und ein grundlegendes Verständnis der geometrischen Zusammenhänge erforderlich. An dieser Stelle setzt das vorliegende Forschungsvorhaben an. Das Forschungsprojekt LUX hatte zwei vorrangige Ziele: Die Erforschung der geometrischen Zusammenhänge von städtebaulichen Anordnungen und der Tageslichtausbeute im Innenraum, sowie die Zusammenfassung der Ergebnisse in einer zugänglichen und praxistauglichen Form. Hierzu entstand eine umfangreiche Datenbank von typisierten Geometrien sowie deren geometrischen und solaren Parametern. Dabei wurden die Simulationsergebnisse sowohl numerisch, als auch in Form von Bildern und 3D-Objekten gespeichert. Die Datenbank steht für zukünftige Forschungsvorhaben uneingeschränkt zur Verfügung. Um einen unmittelbaren praktischen Nutzen der Forschungsergebnisse - unabhängig von einer ggf. weiteren wissenschaftlichen Vertiefung der behandelten Themen - sicherzustellen, wurde ein Online-Tool zur Untersuchung von Lichtverhältnissen im Innenraum, sowie ein Online-Zugriff auf den Inhalt der Datenbank entwickelt. Diese Tools und die darin hinterlegten Informationen ermöglichen es, die Erkenntnisse dieses Forschungsprojekts unmittelbar in Planung und Lehre einzusetzen.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Aktualisiert: 2023-03-14
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Neben anderen regenerativen Energiequellen wie Wasser, Wind, Solarthermik und Biomasse bietet auch die Photovoltaik die Chance, einen Anteil für die Energieversorgung der Zukunft beizusteuern. Dafür sind mit staatlicher Förderung Oährlich ca. 180 Mio. DM aus Bundesmitteln) einige Pilotkraftwerke entstanden, ebenso sind im Tausend-Dächer Programm zahlreiche netzgekoppelte Generatoren auf Privathäusern erstellt worden. Es steht jedoch außer Frage, daß noch viel Forschungs-und Entwicklungsarbeit, aber vor allem Überzeugungsarbeit, geleistet werden muß, bis die ersten Verbrennungsaggregate durch Photovoltaik-Kraftwerke abgelöst werden. Ziel dieses Lehrbuches ist es, Studenten im Hauptstudium der Physik und Elektrotechnik sowie Ingenieure mit Bauelement-Erfahrungen an das interessante Arbeitsgebiet der Photovoltaik heranzuführen und ihnen sichere halbleitertechnische Kenntnisse für den Entwurf, die Herstellung und den Umgang mit dem Bauelement Solarzelle zu vermitteln. Dabei werden Grundkenntnisse der Halbleiterphysik vorausgesetzt, wie sie Studenten im Grundstudium der Elektrotechnik vermittelt werden. Der Inhalt wurde als Vorlesung am Fachbereich Elektrotechnik der Technischen Universität Berlin erarbeitet. Die begeisterte Mitarbeit der Studierenden hat die Autoren sehr zu dieser Niederschrift in Buchform ermutigt. Herrn Dip!.-Ing. D. Lin danken wir für seine engagierte Mitarbeit und für zahlreiche Anregungen, ebenso den studentischen Mitarbeitern, allen voran Herrn M. Roche!.
Aktualisiert: 2022-08-18
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Die Energiewirtschaft wird unter Berücksichtigung der Aspekte Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit sowie Klima- und Umweltschutz in den nächsten Jahrzehnten durch umfassende Veränderungen geprägt sein. Dieses Lehrbuch beschreibt Grundlagen ausgewählter Technologien zur Nutzung regenerativer Energiequellen, denen global langfristig das größte Potenzial eingeräumt wird. Den Schwerpunkt bildet die Umwandlung der Solarstrahlung und der Windenergie. Beide Technologien stellen unverzichtbare Bestandteile einer nachhaltigen Energieversorgung dar. Weiterhin werden die Erzeugung, die Speicherung und der Transport von Wasserstoff sowie Bauarten und Anwendungen von Brennstoffzellen erläutert. Beispielaufgaben und Übungen erleichtern und vertiefen das Verständnis.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Die Energiewirtschaft wird unter Berücksichtigung der Aspekte Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit sowie Klima- und Umweltschutz in den nächsten Jahrzehnten durch umfassende Veränderungen geprägt sein. Dieses Lehrbuch beschreibt Grundlagen ausgewählter Technologien zur Nutzung regenerativer Energiequellen, denen global langfristig das größte Potenzial eingeräumt wird. Den Schwerpunkt bildet die Umwandlung der Solarstrahlung und der Windenergie. Beide Technologien stellen unverzichtbare Bestandteile einer nachhaltigen Energieversorgung dar. Weiterhin werden die Erzeugung, die Speicherung und der Transport von Wasserstoff sowie Bauarten und Anwendungen von Brennstoffzellen erläutert. Beispielaufgaben und Übungen erleichtern und vertiefen das Verständnis.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Dieses Buch wendet sich an Studenten technischer und naturwissenschaftlicher Studienrichtungen, Praktiker und Nutzer von photovoltaischen Anlagen. Der thematische Schwerpunkt liegt auf der Darstellung der für die Nutzung der Photovoltaik wichtigen energetischen Zusammenhänge. Betrachtet wird die gesamte Kette der photovoltaischen Energieversorgung: Das solare Strahlungsangebot, die photovoltaische Energiewandlung und die erforderliche Anlagentechnik zur Bereitstellung von Strom. Ausgehend vom heute erreichten Stand werden die Herausforderungen und Perspektiven der photovoltaischen Energieversorgung dargestellt.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Das Standardlehrbuch zu Photovoltaik!
Wie funktionieren Solarzellen? Welche Technologien und Konzepte gibt es? Wie plant man eine komplette Photovoltaikanlage?
Dieses Lehrbuch liefert Antworten auf genau diese Fragen. Es werden grundlegende physikalische und elektrotechnische Fragestellungen rund um Photovoltaik behandelt. Im Mittelpunkt stehen die Systemtechnik mit Informationen zur Zellen- und Modulverschaltung sowie die Netzintegration von Photovoltaikanlagen. Das Buch beschreibt die aktuellsten Messmethoden für Solarmodule und erläutert die technischen und wirtschaftlichen Entwicklungsperspektiven der photovoltaischen Stromerzeugung.
Zahlreiche anschauliche Beispiele verdeutlichen die Konzepte zum Aufbau von Photovoltaikanlagen und machen das Buch zu einer unentbehrlichen Lektüre für Studierende der Ingenieurwissenschaften sowie Techniker/innen und Elektroniker/innen. Durch den didaktischen Aufbau eignet sich das Buch zum Selbststudium und zum Nachschlagen, zahlreiche Übungsaufgaben vertiefen das Verständnis in die Technik weiter.
Schwerpunkte:- Sonnenstrahlung- Grundlagen der Halbleiterphysik- Aufbau und Wirkungsweise der Solarzelle- Zellentechnologien- Solarmodule und Solargeneratoren- Systemtechnik netzgekoppelter Anlagen- Solarstrom und seine Speicherung- Photovoltaische Messtechnik- Planung und Betrieb von Photovoltaikanlagen
Die 4. Auflage wurde komplett durchgesehen und aktualisiert. Sie enthält modernste Untersuchungsmethoden für Photovoltaikanlagen. Parallel zum Buch finden Sie unter www.lehrbuch-photovoltaik.de zusätzliche Informationen, Software sowie die Lösungen der Übungsaufgaben in englischer Sprache.
Aktualisiert: 2020-03-26
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Die Energiewirtschaft wird unter Berücksichtigung der Aspekte Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit sowie Klima- und Umweltschutz in den nächsten Jahrzehnten durch umfassende Veränderungen geprägt sein. Dieses Lehrbuch beschreibt Grundlagen ausgewählter Technologien zur Nutzung regenerativer Energiequellen, denen global langfristig das größte Potenzial eingeräumt wird. Den Schwerpunkt bildet die Umwandlung der Solarstrahlung und der Windenergie. Beide Technologien stellen unverzichtbare Bestandteile einer nachhaltigen Energieversorgung dar. Weiterhin werden die Erzeugung, die Speicherung und der Transport von Wasserstoff sowie Bauarten und Anwendungen von Brennstoffzellen erläutert. Beispielaufgaben und Übungen erleichtern und vertiefen das Verständnis.
Aktualisiert: 2023-04-11
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Neben anderen regenerativen Energiequellen wie Wasser, Wind, Solarthermik und Biomasse bietet auch die Photovoltaik die Chance, einen Anteil für die Energieversorgung der Zukunft beizusteuern. Dafür sind mit staatlicher Förderung Oährlich ca. 180 Mio. DM aus Bundesmitteln) einige Pilotkraftwerke entstanden, ebenso sind im Tausend-Dächer Programm zahlreiche netzgekoppelte Generatoren auf Privathäusern erstellt worden. Es steht jedoch außer Frage, daß noch viel Forschungs-und Entwicklungsarbeit, aber vor allem Überzeugungsarbeit, geleistet werden muß, bis die ersten Verbrennungsaggregate durch Photovoltaik-Kraftwerke abgelöst werden. Ziel dieses Lehrbuches ist es, Studenten im Hauptstudium der Physik und Elektrotechnik sowie Ingenieure mit Bauelement-Erfahrungen an das interessante Arbeitsgebiet der Photovoltaik heranzuführen und ihnen sichere halbleitertechnische Kenntnisse für den Entwurf, die Herstellung und den Umgang mit dem Bauelement Solarzelle zu vermitteln. Dabei werden Grundkenntnisse der Halbleiterphysik vorausgesetzt, wie sie Studenten im Grundstudium der Elektrotechnik vermittelt werden. Der Inhalt wurde als Vorlesung am Fachbereich Elektrotechnik der Technischen Universität Berlin erarbeitet. Die begeisterte Mitarbeit der Studierenden hat die Autoren sehr zu dieser Niederschrift in Buchform ermutigt. Herrn Dip!.-Ing. D. Lin danken wir für seine engagierte Mitarbeit und für zahlreiche Anregungen, ebenso den studentischen Mitarbeitern, allen voran Herrn M. Roche!.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Übungsbuch zum KLEEMANN/MELISS, Regenerative Energiequellen, das jedoch auch ohne das Lehrbuch nutzbar ist, da jeder Versuchsbeschreibung ein einführenes Grundlagenkapitel vorangestellt wird. Das Buch gibt die Möglichkeit zur selbständigen Erarbeitung von Erkenntnisses und dren praktische Umsetzung.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Die vorliegende Arbeit ist auf der dynamischen Optimierung von Energieversorgungsanlagen mit regenerativen Energien, insbesondere von Solaranlagen, ausgerichtet. Das Ziel ist dabei, Modelle zu entwickeln, die die Bewirtschaftung vorhandener bzw. zu entwickelnder Wärmeversorgungsanlagen simulieren können. Im Vorfeld einer Anlageninvestition ist damit die Darstellung der wirtschaftlichen Gesamtproblematik (Investitionskosten, Betriebskosten, Steuern und Subventionen) besser zu beurteilen. Die Lösung der gestellten Aufgabe und die hierzu erforderlichen theoretischen wissenschaftlichen Grundlagen erfolgte auf der Basis von vorhandenen und neu entwickelten Modellen.
Es wurde eine neue Komponentenbibliothek zur Anlagentechnik und der Anlagenumgebung (Wetterdaten) erstellt. Die Realisierung der Bibliothek wurde mit Dymola/Modelica unter der Bezeichnung „RECOMB“ (Renewable Energy Components MOdelling OptiMization of Building) durchgeführt. Für die dynamische Optimierung wurde die Bibliothek RECOMB in Verbindung mit dem Optimierer HQP eingesetzt. Gezielt wurden hierbei die Solaranlagen mit Ein- und Zweispeichersystemen untersucht.
Im Vergleich zur konventionellen Regelungstechnik mit Zweipunktreglern weisen die Ergebnisse auf der Basis dynamisch optimierter Anlagen auf erhebliche Einsparpotentiale an fossilen Energien (Gas- und Elektroenergie) hin. Durch die nachweisbare verbesserte Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen lassen sich die Amortisationszeiten senken und Investitionsvorhaben sind ohne Subventionen möglich.
Aktualisiert: 2020-02-04
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Dieses Buch wendet sich an Studenten technischer und naturwissenschaftlicher Studienrichtungen, Praktiker und Nutzer von photovoltaischen Anlagen. Der thematische Schwerpunkt liegt auf der Darstellung der für die Nutzung der Photovoltaik wichtigen energetischen Zusammenhänge. Betrachtet wird die gesamte Kette der photovoltaischen Energieversorgung: Das solare Strahlungsangebot, die photovoltaische Energiewandlung und die erforderliche Anlagentechnik zur Bereitstellung von Strom. Ausgehend vom heute erreichten Stand werden die Herausforderungen und Perspektiven der photovoltaischen Energieversorgung dargestellt.
Aktualisiert: 2023-04-04
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