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Alternative Energietechnik by Prof. Dr.-Ing. Jochem Unger (auth.)

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Als Handwerkszeug benotigen wir jetzt die beiden Hauptsatze der Thermodynamik [4], [5] 1. 61) die zunachst erlautert werden. Hierzu betrachten wir das nach Bild 36 von einem Zylinder und einem Kolben eingeschlossene Gas als thermodynamisches System. '. :- . '. '. - '. : :. : Q elektrisch aufgepragt ~ Q mechanisch aufgepragt x A Bild 36 Thermodynamisches System mit sowohl mechanisch (W) als auch thermisch (Q) aufpragbarer Energie Wird dem Gas bei festgehaltenem Kolben (V = const, dV = 0) die Warmeenergie dQ zugefiihrt, erhoht sich des sen innere Energie E urn dE.

Wir erkennen sofort, daB die Leistung sowohl fUr U = 0 als auch U = U max verschwindet. Offensichtlich muB es dazwischen einen Wert U* geben, fUr den die Leistung ein Maximum annimmt (Bild 17). 13) die entnommen werden kann, wenn die Turbine gerade mit der Abflu15geschwindigkeit U = U* betrieben wird. 3) auch in die anschaulichere und damit besser interpretierbare Form . 15) gebracht werden. issigkeit ergibt (Bild 18). 16) angegeben werden. l Wir erkennen hieraus, daB bei vorgegebener Topologie des Wasserreservoirs (U max : fest) fUr den Turbinenwirkungsgrad allein eine Abhangigkeit von der realisierten AbfluBgeschwindigkeit U besteht.

Als maximaler Wirkungsgrad ergibt sich dann mit EN ~ 0 und QH =Qab ~ Qzu (s. a. 1 Wirkungsgrad 61 denn dann enWillt die nur unvollkommen mogliche Umwandlung von Warmeenergie in mechanische Energie ganz und gar. Die zugefiihrte Warmeenergie wird auch vollstandig wieder als Warmeenergie abgefiihrt. Es findet keine Energieumwandlung statt. Die geschilderte Warme-Kraft-Kopplung in Heizkraftwerken, Blockheizkraftwerken, ... zur verbesserten Ausnutzung der eingesetzten Energie setzt Verbraucher mit Strom- und Warmebedarf voraus.

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