Kraftwerkstechnik at TU München

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Merkmale Kolbenmotor


Energieträger: 

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Was ist Energie?

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Ermittlung von Dampfdrücken

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geschlossener Kreisprozess

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Unterer Heizwert

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stöchiometrischer Luftbedarf / CO2-Emissionen

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Was ist kinetische Energie der linearen Bewegung?

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Wirkungsgrad Carnot

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Vereinfachung für Kreisprozesse:

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Was ist potentielle Energie?

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Was ist der Joule-Prozess?

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Merkmale Gasturbine


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Kraftwerkstechnik

Merkmale Kolbenmotor


Energieträger: 

Einsatzzweck:

Leistung: 

Wirkungsgrad: 


Vorteile / Nachteile

Energieträger: Erdgas, Diesel, Benzin, Heizöl, Biogas, Biodiesel

Einsatzzweck: Mittellast

Leistung: 2kW - 18MW

Wirkungsgrad: 30-50%


+ flexibel

+ schnelle Ansprechzeit

+ Strom oder Wärme - Betrieb

+ Invest


- wartungsintensiv (Zündkerzen)

Kraftwerkstechnik

Was ist Energie?

Energie ist die Fähigkeit Arbeit zu verrichten.

E kann nur umgewandelt werden, geht aber nicht verloren oder wird größer

Kraftwerkstechnik

Ermittlung von Dampfdrücken

--> Antoinekonstante

je höher die Höhe, desto mehr Druck (Wasser kocht auf dem Gipfel schneller, da mehr Druck)

Kraftwerkstechnik

geschlossener Kreisprozess

- Stirlingmotor

- Dampfkraftprozess

- Kältemaschinenprozess


Massenstrom = konstant

Kraftwerkstechnik

Unterer Heizwert

Je größer/länger das Molekül, desto geringer wird der Heizwert

--> Wasserstoff hat höheren Energieinhalt (93,9) als Kohlenstoff (34,80), daher sinkt der Hu

Kraftwerkstechnik

stöchiometrischer Luftbedarf / CO2-Emissionen

je länger das Molekül, destö höher die spez. CO2-Emissionen & Luftbedarf

Kraftwerkstechnik

Was ist kinetische Energie der linearen Bewegung?

=Arbeit, um Objekt der Ruhe in Bewegung zu versetzen


F = m * a

W = Ekin = 1/2 * m * v^2

Dampfkraftwerk: Wärme wird in kinetische E gewandelt

Generator: kinetische E in elektrische E

Bremsen: kinetische E in Wärme

Kraftwerkstechnik

Wirkungsgrad Carnot

hohe Arbeitstemperaturen = hohe Wirkungsgrade

Kraftwerkstechnik

Vereinfachung für Kreisprozesse:

- ideales Gas mit konst. Stoffgrößen (R, cp, cv, k)

- Rii=287j/kgK k=1,4

- adiabater Prozess

- Reibungsfreiheit

- keine Dissipation (Strömungsverluste)

- keine Undichtigkeitsverluste

- Verbrennungsablauf: Gleichraum, Gleichdruck oder Kombi)

Kraftwerkstechnik

Was ist potentielle Energie?

= Lageenergie

E = m * g * h


Energie eines gehobenen Körpers

Kraftwerkstechnik

Was ist der Joule-Prozess?

= für Flugzeugtriebwerk (offen)


verdichtete Luft wird in der Brennkammer zugeführt und über Turbine entspannt

Kraftwerkstechnik

Merkmale Gasturbine


Energieträger: 

Einsatz: 

Leistung: 

Wirkungsgrad: 


Vorteile / Nachteile

Energieträger: Erdölderivate, Brenngase (Erdgas)

Einsatz: Spitzenlast

Leistung: 100kW - 375MW

Wirkungsgrad: <40%


+ Invest

+ Schnellstart

+ kompakte Bauweise


- hohe Betriebskosten

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