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Experimentelle Leistungscharakterisierung und Simulation solarthermischer Anlagen

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Experimentelle Leistungscharakterisierung und Simulation solarthermischer Anlagen
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Engineering und Management, Master, ASPO 01.10.2013
Code: MAM.2.1.6.18
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P241-0344
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
4V (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
6
Studiensemester: laut Wahlpflichtliste
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Laborbericht, Klausur/mündlich, Projektarbeit

[letzte Änderung 16.02.2016]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

MAM.2.1.6.18 (P241-0344) Engineering und Management, Master, ASPO 01.10.2013 , Wahlpflichtfach, Fachtechnik
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 6 Creditpoints 180 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 135 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Tobias Müller
Dozent/innen: Prof. Dr.-Ing. Tobias Müller

[letzte Änderung 16.02.2016]
Lernziele:
Die Studierenden sind in der Lage
- unterschiedliche Bauarten/ Funktionsweisen thermischer Solarkollektoren zu verstehen
- einen Solarkollektor in einen Leistungsprüfstand zu implementieren
- messtechnische Untersuchungen in Anlehnung an international anerkannte Standards (ISO 9806: Solar energy - Solar thermal collectors - Test methods) durchzuführen
- eine Messdatenauswertung und eine Evaluation der Ergebnisse bis zur Erstellung eines Laborberichts in Anlehnung an ISO 9806 durchzuführen
- eine dynamische Anlagensimulation einer Solaranlage mit Heizungsunterstützung durchzuführen


[letzte Änderung 16.02.2016]
Inhalt:
1. Grundlagen (Vorlesung: 12 Stunden)
- Aufbau und Funktionsweise unterschiedlicher thermischer Solarkollektoren
- Leistungscharakterisierung von Solarkollektoren
- Kennwerte (thermisch, optisch) und deren Einordnung
- Einführung in Prüf- und Zertifizierungsverfahren im Bereich der Solarthermie
 
2. Erforderliche Messtechnik und Hydraulik (Laborversuch in Kleingruppen zu 3-4 Personen, 12 h)
- Strahlungsmessung (globale, direkte, diffuse Solarstrahlung)
- Temperaturmessung (Tauchsensoren in hydraulischen Leitungen, Anlegesensoren,…
- Volumen- (magnetisch-induktiv) bzw. Massenstrommessung (Coriolis)
- Softwaregesteuerte Datenerfassungssysteme (Einführung in Keysight Vee Pro)
- Einbindung des Kollektors in einen temperierten, hydraulischen Kreis
 
3. Experimentelle Bestimmung, Auswertung und Dokumentation (Laborversuch in Kleingruppen, 36 h)
- des Konversionsgrades (optischer Wirkungsgrad) des Kollektors
- der Wirkungsgradkennlinie zwischen 20 °C und 90 °C
- Ermittlung des Bruttojahresertrages des geprüften Kollektors unter Referenzbedingungen
 
4. Dynamische Anlagensimulation einer Solaranlage mit Heizungsunterstützung (Projektarbeit, 30 h)
- Simulation einer Referenzanlage unter Verwendung der in 3.) ermittelten Kennwerte


[letzte Änderung 16.02.2016]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
- Seminaristischer Unterricht im Labor
- Selbststudium der Studierenden anhand von Versuchsunterlagen und Literatur
- Laborversuche, Auswertung und Dokumentation
- Erstellung eines Laborberichts und Projektarbeit mittels Simulations-Software


[letzte Änderung 16.02.2016]
Literatur:
- Volker Quaschning - Regenerative Energiesysteme - Technologie, Berechnung, Simulation
- Ursula Eicker - Solare Technologien für Gebäude
- ISO 9806: 2014: Solar energy - Solar thermal collectors - Test methods”
- Handbuch zum Messdatenerfassungssystem Agilent 34970A


[letzte Änderung 16.02.2016]
 
[Thu Nov 21 15:00:25 CET 2024, CKEY=melussa, BKEY=mm, CID=MAM.2.1.6.18, LANGUAGE=de, DATE=21.11.2024]