Date post: | 06-Apr-2015 |
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EnergieeffizienzEnergieeffizienzerneuerbarer Energienerneuerbarer Energien
Von Justin Martin und Tim Pollandt
INHALTINHALT
➢ Idee
➢ Solaranlage / Wasserkraftwerk / Windkraftwerk
➢ Funktion➢ Bedingungen
➢ Effizienz➢ Kompaktbauweise / Modell
➢ Fazit
➢ Quellen
Idee
● geringer Platzverbrauch● ökologisch unbedenkliche Energiequellen● hohe Energieeffizienz
==> umweltschonende Zukunftsenergien
Solaranlage - FunktionSolaranlage - Funktion
Zwei durch Dotierungsmittel verunreinigte Phosphorschichten
Elektronen- / Protonenüberschuss
elektrische Spannung Solarzelle – Solarmodul – Solargenerator
Solaranlage - BedingungenSolaranlage - Bedingungen
Solaranlage – BerechnungSolaranlage – Berechnung
α(Karlsruhe) = 49°
Wasserkraftwerk - FunktionWasserkraftwerk - Funktion
In einer Spule wird durch die Wasserkraft ein Magnet gedreht.
Es entsteht elektrischer Strom
Wasserkraftwerk - BedingungenWasserkraftwerk - Bedingungen
Anzahl der Windungen der Spirale Stärke des Magneten Volumen des durchfließenden Wassers
Wasserkraftwerk - BerechnungWasserkraftwerk - Berechnung
Geschwindigkeit
Erdbeschleunigung
Höhe
Windkraftwerk - BedingungenWindkraftwerk - Bedingungen
Windstärke Wirkungsgrad (bis zu 60%) Rotorgröße (50M) Luftdichte
Windkraftwerk - BerechnungWindkraftwerk - Berechnung
Bei einer Luftdichte von 1,22%, einer durchschnittlichen Windstärke von 5 und einem Wirkungsgrad von 60% bringt ein Windkraftwerk ca. 89 830 Watt = 323,39 MJ/h.
● Materialien im Modell:o Windrad
– Karton– Stromgenerator
o Wasserrad– Pappe
o Solaranlage– Fertigteile
● Standardmaterialieno Windrad
– Rohstahl– Stromgenerator
o Wasserrad– Holz / Stahl– Stromgenerator
o Solaranlage– Silizium
FAZITFAZIT
Solaranlage:Solaranlage:
bei Wirkungsgrad 25%: 891 MJ/(m²Jahr) 1,01 Solar-Quadratkilometer**Windkraftwerk:Windkraftwerk:
bei 50m-Rotor und Wirkungsgrad 60%: 323,39 MJ/h 318 Windräder** (<0,8km²)Wasserkraftwerk:Wasserkraftwerk:
bei Anlagen wie der Staustufe Iffezheim (km²): 809,325 MJ/s 0,035Kraftwerke** (0,4km²)
+ -- auf kleinen Flächen möglich- kein Flächenverbrauch (Dach gibt es sonst auch)- Geld durch EEG*
- vergleichsweise wenig Strom- muss erst in Wechselstrom umgewandelt
werden
+ -- viel Strom- kann mitten im Meer stehen- Geld durch EEG*
- verbraucht viel Platz- hohe Anschaffungskosten
+ -- viel Strom- kann als Brücke genutzt werden- Geld durch EEG*
- Man braucht einen großen schnellen Fluss- Schiffe können nicht durchfahren- Hohe Anschaffungskosten
*) erneuerbare Energien Gesetz**) für Karlsruhe mit 250 000 Einwohnern und einem Verbrauch von 3600 MJ / Jahr
http://www.umrechnung.org/
http://de.wikipedia.org/wiki/Solarkonstante
http://www.angebot-photovoltaik.eu
http://www.anbieter-vergleichen.de/photovoltaik-funktion.html
http://www.photovoltaik.org/photovoltaikanlagen
http://www.wissenschaft-technik-ethik.de/wasser_energie.html#kap01
http://www.kurztutorial.info/windkraft/wind-leistung/energie.htm
http://de.wikipedia.org/wiki/Energieeffizienz
DanksagungDanksagung
Wir danken unseren Lehrern Herr Geggus, Herr Ehrenberg und Frau Hahn für die freundliche Unterstützung bei unserem Projekt.Justin Martin und Tim Pollandt