Letzte Änderung : 10.01.2025 10:56:48
| Studiengänge >> Elektrische Energiesysteme KIA 2021 B.Eng. >> Solare Energietechnik |
| Code: | 278100 |
| Modul: | Solare Energietechnik |
| Module title: | Solar Energy Technology |
| Version: | 1.0 (04/2021) |
| letzte Änderung: | 19.02.2024 |
| Modulverantwortliche/r: | Prof. Dr.-Ing. Kühne, Stephan st.kuehne@hszg.de |
| angeboten in den 14 Studiengängen: | Automatisierung und Mechatronik (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2021 | Automatisierung und Mechatronik (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2021 | Automatisierung und Mechatronik (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2024 | Automatisierung und Mechatronik KIA (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2021 | Automatisierung und Mechatronik KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2021 | Automatisierung und Mechatronik KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2024 | Elektrische Energiesysteme (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2021 | Elektrische Energiesysteme (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2021 | Elektrische Energiesysteme (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2024 | Elektrische Energiesysteme KIA (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2021 | Elektrische Energiesysteme KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2021 | Elektrische Energiesysteme KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2024 | Elektrotechnik (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2024 | Elektrotechnik KIA (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2024 |
| Modul läuft im: | SoSe+WiSe (Sommer- und Wintersemester) |
| Niveaustufe: | Bachelor/Diplom |
| Dauer des Moduls: | 1 Semester |
| Status: | Wahlpflichtmodul |
| Lehrort: | Zittau |
| Lehrsprache: | Deutsch |
| Workload* in | SWS ** | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Zeit- std. | ECTS- Pkte |
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| * | Gesamtarbeitsaufwand pro Modul (1 ECTS-Punkt entspricht einem studentischen Arbeitsaufwand von 30 Zeitstunden) |
| ** | eine Semesterwochenstunde (SWS) entspricht 45 Minuten pro Woche |
| Selbststudienzeit in h | ||||
Vor- und Nachbereitung LV |
Vorbereitung Prüfung |
Sonstiges |
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| Lehr- und Lernformen: | Vorlesung mit aktiver Einbeziehung (kleine Lerngruppen) der Studenten und begleitende Übungen |
| Hinweise: | Es erfolgt eine intensive/starke Nutzung bzw. Einbindung der Lernplattform OPAL des Bildungsportals Sachsen - Bereitstellung zahlreicher Informationen über dieses Portal. |
| Prüfung(en) | |||
| Prüfung | Prüfungsleistung als Beleg (PB) | 100.0% | |
| Lerninhalt: |
Solarthermie Thermodynamik der Strahlungswärmeübertragung, Solarkollektoren: Kollektorbauarten (Flachkollektoren, Röhrenkollekto-ren, Luftkollektoren) Wärmetransport – Rohrleitungsdimensionierung, Leitungsverlustberechnung, Auslegung der Komponenten (Druckhaltung, Pumpen, Speicher, Tragkonstruktionen f. Flachdächer), Anwendungsbeispiele für Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung, solare Nahwärmeerzeugung, Schwimmbadheizung, Großsolaranlagen für Gebäudesanierung, Trinkwassererwärmung,solarunterstützte Wärmeversorgung bei denkmalgerechter Gebäudesa-nierungKonzentrierende Solarthermie, Parabolrinnen- KW, Solarturm-KW, Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen Photovoltaik photovoltaisches Allgemeinwissen (Sonnenstand, Spektrum der Sonnenstrahlung, Air-Mass-Berechnung, räumliche und zeitliche Angebotscharakteristik), Solarzellen (Solarzellentheorie, elektrisches Ersatzschaltbild, Arbeitspunkt, MPP-Tracking, Temperaturverhalten) Solarmodule und Solargeneratoren (Reihen- und Parallelschaltung, Auftreten von HOT-SPOTS, Schutzmaßnahmen , Kennlinienverlauf der realen Solarmodule, Zellentypen) Struktur photovoltaisch versorgter Energiesysteme, Netzankopplung (gepulste und getaktete Wechselrichter, Dimensionierung der Koppelelemente zwischen Wechselrichter und Netz und Wahl der Pulsfrequenz), Zähleranordnung bei Solaranlagen, betriebswirtschaftliche Aspekte beim Einsatz von Solaranlagen Steuer- und Rechtsfragen bei Solaranlagen, Vorschriften der Netzbetreiber, Inhalt und Ziele des EEG, EEG aus der Sicht des Netzbetreibers, staatliche Förderungen, Vergütungssätze Hinweis: gemeinsames Modul der Fakultät Elektrotechnik und Informatik und Maschinenwesen |
| Lernergebnisse/Kompetenzen: | |
| Fachkompetenzen: | Nach einem erfolgreichen Abschluss des Moduls sollen die Studierenden die folgenden Fachkompetenzen erworben haben: Vermittlung von Kenntnissen über die praktische Nutzung der solarthermischen und photovoltaischen Energietechnik; Befähigung der Studierenden, Potenziale, Prozesse und Probleme der regenerativen Energien selbstständig zu er kennen; Aneignung von Fachkenntnissen auf dem Gebiet der alternativen Energieerzeugung, Fähigkeit der Projektierung von Photovoltaikanlagen, Projektrierung einer virtuellen Photovoltaikanlage im unteren Kilowattbereich (Hausanlage) mit Angebotseinholung bei Herstellern, Erstellung des Elektrischen Projektes, Einbindung in die Hausstromversorgung, Fahigkeit der projektierung einer solarthermischen Anlage im unteren Kilowattbereich |
| Fachübergreifende Kompetenzen: | Nach einem erfolgreichen Abschluss des Moduls sollen die Studierenden die folgenden fachübergreifenden Kompetenzen erworben haben: Erkennen und bewerten von Energie-Problemen im globalen Maßstab, Vertiefung einer globalökologischen Betrachtungsweise, Einbeziehung von ökologischen und betriebswirtschaftlichen Aspekten bei der Analyse technischer Sachverhalte, Sensibilisierung für eine ressourcenschonende Energieerzeugung, differenzierte Bewertung der verschiedensten Arten der Energiegewinnung, Angebotsanalyse und Angebotsbearbeitung für Anlagen der alternativen Energieerzeugung 1. Wissen Fakten, Muster, Inhalte und Ideen unverändert abrufen und wiedergeben Begriffe, Regeln, Merkmale, Definitionen abrufen und wiedergeben elementare Automatismen, Prozesse und Fertigkeiten ausführen 2. Verstehen Informationen, Fakten, Formeln, Definitionen, Bedeutungen erklären Beispiele anführen, Zusammenhänge erklären Gründe und Ursachen ableiten und verdeutlichen 3. Anwenden Informationen, Konzepte, Methoden, Theorien in neue Situationen umsetzen Probleme durch vorhandenes Wissen und oder/notwendige Kompetenzen lösen können 4. Analysieren Aufbau, Muster, Struktur, Einzelheiten erkennen versteckte Bedeutungen ermitteln Widersprüche und zusammenhänge untersuchen Inhalte in Teile zerlegen Beziehungen herstellen 5. Bewerten verschiedenen Meinungen, Fakten, Situationen und Ideen reflektieren und prüfen und dazu Stellung nehmen Sachverhalte abwägend und kritikgeleitet und perspektivbezogen prüfen und argumentieren Prozesse, Produkte und Leistungen wertschätzen und rückmelden 6. Entwickeln/Evaluieren aus allen Ideen neue erarbeiten Wissen aus verschiedenen Perspektiven weiterentwickeln Hypothesen und Prognosen entwickeln auf neuem Wissen und Ideen aufbauende Techniken Produkte und Denkstrukturen erarbeiten |
| Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme: | keine |
| Empfohlene Voraussetzungen für die Teilnahme: | Thermodynamik I-III, Fluiddynamik I, Energiewirtschaft, Wärmeübertrager, Rohrleitungen und Behälter, Grundlagen Elektrotechnik - Stationäre Vorgänge, abgeschlossene Module: Ingenieurmathematik I (Elektrotechnik), Ingenieurmathematik II (Elektrotechnik), Grundlagen Elektrotechnik - Stationäre Vorgänge, Grundlagen Elektrotechnik - Zeitabhängige Vorgänge |
| Literatur: | J. Unger: Alternative Energietechnik, 3. Auflage 2021 B. G. Teubner Verlag, B. Dieckmann; K. Heinloth: Energie: physikalische Grundlagen ihrer Erzeugung, Umwandlung und Nutzung, 3. überarbeitete Auflage 2021 B. G. Teubner Verlag, Köthe, Hans Kurt: Stromversorgung mit Solarzellen - Methoden und Anlagen für die Energieaufbereitung. 5. Auflage. Franzis Verlag, Feldkirchen (Januar 2016), Muntwyler, Urs: Praxis mit Solarzellen. Franzis Verlag, Feldkirchen (Januar 2013), Würfel, Peter: Physik der Solarzellen. 2. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag (Januar 2020), Wagner, Andreas: Photovoltaik Engineering. Springer-Verlag, Berlin (Oktober 1999) Quaschning, Volker: Regenerative Energiesysteme. 11. aktualisierte Auflage. carl-Hanser-Verlag, Berlin 2021 Stieglitz, R.; Heinzel, V.: Thermische Solarenergie, Gebundene Ausgabe – 21. März 2013 Springer, Vieweg |