Photovoltaik Systemtechnik

Maschinenbau, Master (PO-2023)

Modulnummer / Modulcode WP-PhotoSysTGl
Modulname Photovoltaik Systemtechnik
Art des Moduls Wahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Teil 1: Grundlagen:
Die Studierenden werden mit den Grundlagen der Photovoltaik vertraut gemacht.

Teil 2: Systemtechnik
Den Studierenden soll die Kompetenz vermittelt werden, photovoltaische Stromversorgungen zu entwerfen, deren Energieerträge zu bestimmen und dabei die Netzanschlussbedingungen zu berücksichtigen.

Praktikum:

  • Kennenlernen der Komponenten, die in den unterschiedlichsten Photovoltaiksystemen eingesetzt werden
  • Kennenlernen der wichtigsten Zusammenhänge bei Photovoltaiksystemen
Lehrveranstaltungsarten VLmP (2 SWS), Ü (1 SWS), Pr (2 SWS)
Lehrinhalte

Teil 1: Grundlagen:
Grundlagen (Einstrahlung, Funktionsweise Solarzelle) und Systemkomponenten (Zellen, Module, Leistungselektronik)

Teil 2: Systemtechnik
Entwurf von photovoltaischen Stromversorgungen (netzgekoppelt, netzautark), Bestimmung der Energieerträge, Netzanschlussbedingungen

Praktikum:
Versuch 1:

  • Kennlinienaufnahme eines Solarmoduls
  • Kennlinienaufnahme eines Solarmoduls bei unterschiedlichen Bestrahlungsstärken

Versuch 2:

  • Temperatureinfluss auf die Kennlinie eines Solarmoduls
  • Einfluss des Neigungswinkels auf die Leistungsabgabe eines Solarmoduls
  • Aufnahme eines Tagesganges für Sommer und Winter

Versuch 3:

  • Reihenschaltung von Solarmodulen
  • Parallelschaltung von Solarmodulen
  • Abschattung von Solarmodulen ohne Bypassdiode
  • Abschattung von Solarmodulen mit Bypassdiode

Versuch 4:

  • Photovoltaikanlage im Netzparallelbetrieb
  • Messung des Wechselrichterwirkungsgrades
  • Photovoltaikanlage im Inselnetzbetrieb

Versuch 5:

  • PV-Netzintegration am Beispiel eines Backup- und Hybrid- Systems
  • Auslegung einer PV – Anlage mit einem Simulationsprogramms
Titel der Lehrveranstaltungen Photovoltaik Systemtechnik
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen)
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des Moduls Ein Semester
Häufigkeit des Angebotes jährlich im Wintersemester
Sprache Deutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Grundlagen Energietechnik und Elektrische Anlagen
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Studentischer Arbeitsaufwand
Studienleistungen
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung
Prüfungsleistungen Prüfungsleistung P1: Klausur (90 Min.)
Notengewichtung P1: 57%
Prüfungsleistung P2: Abschlusstest, Ausarbeitung der Versuchsunterlagen
Notengewichtung P2: 43%
Anzahl Credits (ECTS) 2 cp
Lehreinheit Elektrotechnik
Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Martin Braun
Lehrende Prof. Dr. Martin Braun und Mitarbeitende
Medienformen Vorlesung/Übung: Beamer, Tafel, Overhead-Projektor Praktikum: Versuchsunterlagen, Tafel, Laborausstattung
Literatur

Literatur wird bekannt gegeben.
Bemerkungen

Im Studiengang Master Maschinenbau ist ausschließlich der Grundlagen-Teil erforderlich.