Additive Energiesysteme
Windkraftwerke und Wasserkraftwerke
Windkraftwerke und Wasserkraftwerke
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Cartes-fiches
Welche durchschnittliche Windstärke ist für den wirtschaftlichen Betrieb einer Windenergieanlage notwendig?
4,5m/s auf 70m höhe, Ausnahme: Leichtwindanlage 2,5 m/s
Was für Gefahren entstehen in der Nähe von Windrädern?
Eisbildung, die beim herunterfallen 100m weit fliegen können
Weshalb sind Anlagen mit 3 Rotoren am meisten verbreitet?
Selber anlaufen, Windgeschwindigkeit
Wo ist der grösste Windpark in der Schweit installiert?
Mont Crosin
Welche beiden Prinzipe der Rotoraerodynamik werden unterschieden?
- Widerstandsprinzip
- Auftriebsprinzip
Wie nennt man die beiden Montagearten für Windanlagen?
Onshore: auf dem Land
Offshore: auf dem Wasser
Bis zu welcher max. Leistung sind heutzutage Windanlagen möglich?
600 - 2000 kW
Welche Leistungsregulierungen werden unterschieden und wie funkionieren diese?
aktive Regelung (Pitchregelung):
Stellmotoren der Rotorblattanstellwinkel in Abhängigkeit der Windgeschwindigkeit
Stellregelung:
über der Nenngeschwindigkeit tritt ein Strömungsabriss am Rotorblatt auf, der die Drehzahl begrenzt.
Nenne drei verschiedene Bautypen von Windanlagen
- H-Darius (grobe Regelung automatisch)
- Darius (Windrichtungsunabhängig, einfache Bauart, kann nicht alleine anlaufen)
- Windmühle
Nenne 6 Hauptbestandteile einer Windkraftanlage
- Bodenplatte (Fundament)
- Masten (höhe ca. 70-200m)
- Rotorenblätter
- Generator
- Getriebe
- Steller für die Windrichtung
- Windfühler
- Netzanschluss
- Gondel
- Rotorbremse
Ab welcher geschwindigkeit werden Windanlagen ausgeschaltet?
ab ca. 25 m/s wegen zu hohem Druck
Nenne vier Gründe, unter welchen Bedingungen der Bau einer Windkraftanlage ausgeschlossen werden kann?
- Neigung über 20%
- in bewohnten Gebieten, 300m entfernt
- Natur und Landschaftsschutz, abstand mind. 200m
- Windangebot von mindestens 5,5m/s über Wald
Wo sind die besten Winstandorte in der Schweiz?
- Jurabogen,
- untere Wallis
- Teile des Hauptalpenkamms
Welche Arten von Wasserkraftwerken werden unterschieden?
- Speicherkraftwerk,
- Flusskraftwerk (Laufwasserkraftwerke)
- Pumpenspeicherkraftwerke
Wie viel Prozent der schweizerischen Stromversorung kommt aus der Wasserkraft?
60%
Was ist der grosse Nutzen eines Pumpenspeicherkraftwerk?
Überschüssige Bandenergie kann für das Hochpumpen des Wassers zur erneuten Stromerzeugung für die Spitzenlastdeckung verwendet werden. Es sind riesige Energiespeicher.
Welche Turbinenarten sind in Grosskraftwerken weit verbreitet?
und wie werden diese geregelt?
- Kaplanturbine, Laufradreguliert (für kleine Fallhöhe)
- Francisturbinen, durch den Winkel des Wassereintrittes (Mitteldruck)
- Peltonturbinen, mit der Fallhöhe und Menge des Wassers (Hochdruck)
Welche minimale Fallhöhe wird für ein
- Wasserwirbelkraftwerk
- Laufwasserkraftwerk
- Speicherkraftwerk
benötigt
- Wasserwirbelkraftwerk: 70cm
- Laufwasserkraftwerk: 3-30m
- Speicherkraftwerk: 100 - 1800m
Benötigen alle Wasserkraftwerke eine separate Fischtreppe?
Nein, nur bei Laufwasserkraftwerken
Welche Arten von Staumauern gibt es?
- Bogenstaumauer
- Staudamm
- Gewichtsstaumauer
- Pfeilerstaumauer
Wo steht das grösste Flusskraftwerk der Schweiz?
Kraftwerk Birsfelden, BL 4x 28`600kVA
Erkläre den Begriff "Restwassermenge"
Wasser das nicht durch Kraftwerk lauft, sondern z.B. durch Fischleiter und Wehr
Von welchen Faktoren ist die Leistung einer Turbine allgemein abhängig?
- Wassermenge
- Fallhöhe (Wassergeschwindigkeit)
Wozu benötigen Hochdruck Kraftwerke ein Wasserschloss?
Um den Druck bei einem Stopp oder Anlauf des Wassers ausgleichen zu können.
Wie ist der Gesamtwirkungsgrad bei Speicherkraftwerk und Pumpspeicherkraftwerk?
- Speich: 85-90 %
- Pump: 75 %
Warum breicht ein Kleinwasserkraftwerk im Inselbetrieb ein Synchrongenerator sowie ein Schwungrad?
Synchrongenerator für Frequenz und Spannung
Schwungrad um Lastspitzen zu überbrücken
Welche Punkte müssen bei Wasserkraftwerken auch noch berücksichtigt werden?
- Jahreszeitliche Schwankung der Wasserführung
- Drehzahl
- Platzbedarf
- Kosten
