Zahoransky Energietechnik

Systeme zur Energieumwandlung. Kompaktwissen für Studium und Beruf
2., überarbeitete und erweiterte Auflage 2004
ISBN: 978-3-663-01316-7
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 456 Seiten, eBook

Reihe: Studium Technik

Vorwort des Autors zur zweiten Auflage Wegen der positiven Resonanz aus dem Kollegenkreis blieb das Konzept der ersten Auflage unverändert. Ziel ist die Einführung in die Energietechniken, insbesondere die Vermittlung des prinzipiellen Verständnisses über Möglichkeiten und Grenzen. Die überarbeitete zweite Aufla ge dieses Buches beinhaltet allerdings eine tiefere Darstellung des abschließenden Kapitels 18 "Liberalisierung des Energiemarktes" durch den Geschäftsführer der WATT Deutschland GmbH, Dipl. -Ing. Oehler. Die Ergänzungen berücksichtigen neueste Entwicklungen. Im Vor dergrund stand die Behebung der gefundenen Fehler. Dankbar bin ich den vielen Kollegen aus ganz Deutschland, die durch ihre konstruktive Kritik Anregungen vermittelt haben. Um Ver zeihung bitte ich, wenn nicht alle dieser berechtigten Vorschläge umgesetzt wurden. Ich schät ze sehr, dass die Kollegen das Buch ihren Studierenden empfohlen haben, so dass die erste Auflage unerwartet schnell ausverkauft war. Besonderer Dank gilt einmal mehr den bewährten Mitarbeitern dieses Buches, den Professoren Elmar Bollin (Kapitel 12), Udo Schelling (Kapitel 9) und dem schon erwähnten Herrn Helmut Oehler (Kapitel 18), die diese Kapitel erarbeitet haben. Im August 2004 Vorwort zur zweiten Auflage Die Erstauflage des vorliegenden Buchs Energietechnik-Kompaktwissen für Studium und Beruf- war schnell vergriffen; ein Beweis dafür, dass es in Deutschland eine Marktlücke ge schlossen hat. Diese zweite Auflage wurde um die neuesten Entwicklungen, hauptsächlich auf dem Gebiet der Kombinationskraftwerke (Gas- und Dampfturbinen) und der Gasturbinen er gänzt. Erfreulich ist insbesondere die Erweiterung des brandaktuellen Kapitels 18, Liberalisie rung des Energiemarktes durch denGeschäftsführer der WATT Deutschland GmbH, Dipl.

Zielgruppe

Upper undergraduate

Autoren/Hrsg.

Zahoransky, Richard

Weitere Mitwirkende

Schelling, Udo

Bollin, Elmar

Oehler, Helmut

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung.- Literatur.- 2 Energietechnische Grundlagen.- 2.1 Energieformen.- 2.2 Energieerhaltung.- 2.3 Thermodynamische Kreisprozesse.- 2.4 Erschöpfbares und nicht erschöpfbares (regeneratives) Energieangebot.- 2.5 Primär- und Sekundärenergien.- 2.6 Weltenergiebedarf.- Literatur.- 3 Überblick.- 3.1 Nutz- und Prozesswärme.- 3.2 Erzeugung elektrischer Energie.- 3.3 Kraft-Wärme-Kopplung.- 3.4 Kombinations-Kraftwerke.- 3.5 Erneuerbare (regenerative) und unerschöpfbare Energiequellen.- Literatur.- 4 Konventionelle Dampfkraftwerke.- 4.1 Thermodynamische Grundlagen.- 4.2 Aufbau von Dampfkraftwerken DKW.- 4.3 Wasserqualitäten in Dampfkraftwerken.- 4.4 Dampferzeuger.- 4.5 Regenerative Speisewasservorwärmung/Vorwärmstrecke.- 4.6 Rauchgasreinigung.- 4.7 Kühlsystem.- 4.8 Turbinen.- 4.9 Pumpen.- 4.10 Generatoren, Frequenzhaltung.- 4.11 Weitere Komponenten.- 4.12 Leittechnik in Kraftwerken.- 4.13 Entwicklungen.- Literatur.- 5 Kernkraftwerke.- 5.1 Kerntechnische Grundlagen.- 5.2 Prinzipieller Aufbau des Reaktors.- 5.3 Sicherheitsphilosophie.- 5.4 Reaktortypen.- 5.5 Entsorgung, Wiederaufbereitung, Transport.- 5.6 Fusionskonzepte.- Literatur.- 6 Gasturbinen-Kraftwerke.- 6.1 Thermodynamische Grundlagen.- 6.2 Aufbau moderner stationärer Gasturbinen.- 6.3 Verdichter.- 6.4 Turbine in der Gasturbinenanlage.- 6.5 Brennkammer.- 6.6 Sonstige Komponenten.- 6.7 Jet-Gasturbinen, Aeroderivate.- 6.8 Mikro-Gasturbinen.- 6.9 Gasturbine mit getrennter Nutzleistungsturbine.- 6.10 Gasturbinen mit geschlossenem Kreislauf.- 6.11 Gasturbinen-Pumpspeicher-Kraftwerk.- 6.12 Gasturbine mit interner Kohleverbrennung.- 6.13 Betriebsverhalten.- 6.14 Entwicklungen.- Literatur.- 7 Kombinationskraftwerke.- 7.1 Schaltungsmöglichkeiten.- 7.2 Prinzipielle Zusammenhänge.- 7.3 Eindruckprozess.- 7.4Zwei- und Mehrdruckprozesse.- 7.5 Gasturbine mit interner Abwärmenutzung (Cheng-Cycle).- 7.6 Abhitzekessel.- 7.7 Regelung, Betriebsverhalten.- 7.8 Entwicklungen.- Literatur.- 8 Stationäre Kolbenmotoren für energetischen Einsatz.- 8.1 Otto-Motor.- 8.2 Diesel-Motor.- 8.3 Stirling-Motor.- 8.4 Gasmotoren.- 8.5 Notstromaggregate.- 8.6 Emissionsminderung.- 8.7 Motorregelung für energetische Zwecke.- Literatur.- 9 Brennstoffzellen.- 9.1 Historie der Brennstoffzellen.- 9.2 Funktionsprinzip und Klassifizierung.- 9.3 Thermodynamische Grundlagen.- 9.4 Wirkungsgrad von Brennstoffzellen.- 9.5 Typisches Betriebsverhalten.- 9.6 Anwendungsgebiete und Stand der Entwicklung.- Literatur.- 10 Kraft-Wärmekopplung und Blockheiz-Kraftwerke BHKW.- 10.1 Wärmeauskopplung bei Dampfkraftwerken.- 10.2 Wärmeauskopplung bei Gasturbinen.- 10.3 Wärmeauskopplung bei Kombikraftwerken (GuD).- 10.4 Wärmeauskopplung bei Kolbenmotoren.- 10.5 Wärmeauskopplung bei anderen Prozessen.- 10.6 Dimensionierung von BHKW.- 10.7 Klimatisierung (Kälteerzeugung) durch Abwärme und Wärmepumpen.- Literatur.- 11 Wasserkraftwerke.- 11.1 Nutzbare Wasserenergie.- 11.2 Laufwasserkraftwerke.- 11.3 Speicherkraftwerke.- 11.4 Pumpspeicher-Kraftwerke.- 11.5 Kraftwerksketten.- 11.6 Turbinen für Wasserkraftwerke.- 11.7 Gezeiten-Kraftwerke.- 11.8 Meereswellen-Kraftwerke.- 11.9 Ozeanthermische Kraftwerke.- Literatur.- Anhang 11.1 Herleitung Euler’sche Turbinenhauptgleichung.- Anhang 11.2 Herleitung der Energie von Meereswellen.- 12 Solartechnik.- 12.1 Überblick.- 12.2 Die solare Strahlung.- 12.3 Solarthermische Energienutzung.- 12.4 Photovoltaik.- Literatur.- 13 Windenergie.- 13.1 Grundlagen.- 13.2 Windleistung und nutzbare Leistung.- 13.3 Bauarten von Windkonvertern.- 13.4 Charakteristik von Windturbinen.- 13.5Regelung und Netzeinbindung.- 13.6 Konzepte, Entwicklungen.- Literatur.- 14 Energetische Verwertung von Biomasse.- 14.1 Thermische Verfahren.- 14.2 Bakterielle Vergasung.- Literatur.- 15 Geothermie.- 15.1 Potenzial der Geothermie.- 15.2 Geothermische Kraftwerkskonzepte, Überblick.- 15.3 Direkte Dampfentspannung.- 15.4 Flashprinzip.- 15.5 Binärprinzip.- 15.6 Hot Dry Rock-Verfahren HDR.- 15.7 Geokomprimierte nasse Felder.- 15.8 Kraft-Wärme-Kopplung mit geothermischer Energiequelle.- 15.9 Hybridsysteme.- 15.10 Rein geothermische Nutzung.- 15.11 Umweltaspekte.- Literatur.- 16 Energetische Müllverwertung.- 16.1 Müllkraftwerke mit traditionellen Öfen.- 16.2 Pyrolyse.- 16.3 Thermoselect-Verfahren.- 16.4 Schwel-Brenn-Verfahren.- 16.5 Deponiegas/Klärgas-Kraftwerke.- Literatur.- 17 Energieverteilung, Energiespeicherung.- 17.1 Energieverteilung.- 17.2 Energiespeicherung.- Literatur.- 18 Liberalisierung der Energiemärkte.- 18.1 Rahmenbedingungen.- 18.2 Entwicklung seit 1998.- 18.3 Ausblick.- Literatur.- Sachwortverzeichnis.

Über Autor(innen)

Prof. Dr.-Ing. Richard A. Zahoransky, ist Professor an der Fachhochschule Offenburg im Fachbereich Maschinenbau. Mitarbeiter: Prof. Dipl.-Ing. Elmar Bollin lehrt ebenfalls am Fachbereich Maschinenbau der FH Offenburg, Prof. Dr.-Ing. Udo Schelling lehrt am Fachbereich Maschinenbau der FH Konstanz; Dipl.-Ing. Helmut Oehler ist Geschäftsführer der Watt Deutschland GmbH.