Alte Klausuren

Prüfung: Erneuerbare Energien und energieeffiziente Technologien (Prof. Adam) 04.03.2010
Erreichbare Gesamtpunktzahl: 96 Punkte
Aufgabe 1 (8 Punkte)
a) Skizzieren Sie das Anlagenschema einer thermischen Solaranlage zur Brauchwassererwärmung
und Raumheizung mit einem Kombispeicher! (5 P)
b) Wie wird eine solche Anlage geregelt? (3 P)
Aufgabe 2 (18 Punkte, je 2 Punkte pro Frage)
Geben Sie qualitativ mit wenigen Worten an, wie sich folgende Aspekte auf die Eigenschaften
beziehungsweise die Stromproduktion einer Photovoltaik-Anlage auswirken:
a) Reihenschaltung von Modulen
b) Parallelschaltung von Modulen
c) Verschattung eines Moduls in einem Strang mit mehreren Modulen
d) niedrige Außenlufttemperatur
e) Peakleistung der Module liegt in Summe einige Prozentpunkte über der Nennleistung
des Wechselrichters
f) Einsatz monokristalliner statt polykristalliner Siliziumzellen bei gleicher Peakleistung
g) Einsatz von Modulen unterschiedlicher Hersteller mit verschiedener MPP-
Charakteristik an einem Wechselrichter
h) Einbau der Module in die Dacheindeckung ohne Hinterlüftung
i) Zerstörung einer Bypassdiode an einem Modul innerhalb eines Stranges
Aufgabe 3 (26 Punkte)
a) Skizzieren Sie das Fließbild einer Kompressions-Wärmepumpe mit ihren vier
Hauptkomponenten! (4 P)
b) Wie unterscheidet sich das Fließbild einer Absorptions-Wärmepumpe davon? (2 P)
c) Skizzieren Sie den Prozess der Kompressions-Wärmepumpe und der Absorptions-
Wärmepumpe in einem jeweils dafür geeigneten Zustandsdiagramm und stellen Sie
den Zusammenhang zwischen den Komponenten in den beiden Fließbildern und den
Prozessschritten in den Zustandsdiagrammen dar (Was passiert wo?)! (8 P)
d) Skizzieren Sie für beide Wärmepumpenarten ein Energieflussbild für das Gerät und
tragen Sie darin Zahlen für die Größenordnung der Energieströme für den Fall ein,
dass die Geräte jeweils 10 kW Nutzleistung abgeben und die Wärmeverluste an den
Geräten jeweils 1 kW betragen. (6 P)
e) Berechnen Sie anhand der von Ihnen eingetragenen Zahlen bei Unterpunkt d) den
COP für beide Wärmepumpenarten! (3 Punkte)
f) Wie groß wären die Kälteziffern für beide Gerätearten (ausgehend von den von Ihnen
angegebenen Zahlen in Unterpunkt d)), wenn die Geräte nicht als Wärmepumpe
sondern als Kältemaschine arbeiten würden? (3 Punkte)
weiter siehe Rückseite