Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Übungen für Technologie für Sekundarstufe

Energienetze und Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)

Primär-Netzwerke: Hierbei handelt es sich um Gruppen von Leitungen, die Umspannwerke mit Transformatorenstationen verbinden. Teilnetze: Eine Gruppe von Kabeln verbindet die Umspannwerke der Transformation mit dem Anschluss von Gebäuden.

Der KWK-Prozess und KWK-Anlagen

Der KWK-Prozess beschreibt die Verwendung der verbleibenden Energie, wenn elektrische oder mechanische Energie produziert wird. KWK-Anlagen lassen sich wie folgt unterteilen:

• KWK mit Dieselmotoren: Diese funktionieren wie ein Standard-Dieselmotor, an den ein Generator zur Stromerzeugung gekoppelt ist.
• KWK-Erzeugung durch Gasturbinen: Diese funktionieren ähnlich wie Flugzeugtriebwerke, wobei Reaktoren verwendet werden, die über mehrere

Pneumatische und hydraulische Schaltungen

Pneumatische und hydraulische Schaltungen bestehen aus allen notwendigen Komponenten, um die Bewegung oder Rotation eines Antriebs auszuführen. Je nach verwendetem Medium werden sie als Pneumatik, Hydraulik oder gemischte Systeme benannt. Die wichtigsten Unterschiede zwischen pneumatischen und hydraulischen Systemen sind die Druckquelle und die Rückführung des Öls in die Tanks; die übrigen Komponenten und Symbole sind ähnlich.

Bewegungsdiagramme

Ein Bewegungsdiagramm zeigt die Position und Geschwindigkeit eines Kolbens über die Zeit. Die horizontale Achse stellt die Zeit in Sekunden dar. Die Position wird wie folgt definiert: 0 = eingefahren, 1 = ausgefahren.

Kraftentwicklung in einem Zylinder

Druckzylinder...

Was ist eine Schraube?

Eine Schraube ist ein Bauteil, das einen zylindrischen oder konischen Körper mit einem äußeren, gleichmäßigen spiralförmigen Gewinde besitzt. Das weibliche Gegenstück hat eine Bohrung mit einem inneren, gleichmäßigen spiralförmigen Gewinde. Der Widerstand, der beim Bewegen einer Schraube in einer weiblichen Kupplung überwunden werden muss, wird durch den folgenden Ausdruck bestimmt (ohne Berücksichtigung der Reibung):

R ist der zu überwindende Widerstand in Newton.

F ist die aufzuwendende Kraft in Newton.

r ist der Radius der Drehung des Griffs in Millimetern.

p ist die Gewindesteigung in Millimetern.

Wichtige Begriffe rund um die Schraube

Gewindesteigung (p): Der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gewindegängen...

Grundlegende Definitionen

Gondel (Windkraftanlage)

Die Gondel ist der Teil, der den Generator und die Getriebeunterstützung im Turm enthält.

Erneuerbare Energien

Energiequellen, die unerschöpflich sind oder sich schneller regenerieren, als sie verbraucht werden.

Nukleare Spaltung (Kernspaltung)

Die Aufspaltung von Atomkernen zur Produktion von Energie.

Energieumrechnung

• 1 Kalorie (Cal) = 4,18 Joule (J)
• 1 Joule (J) = 0,24 Kalorien (Cal)

Hydraulische Zentrale (Wasserkraftwerk)

Ein Wasserkraftwerk nutzt die Energie der Wassermasse, die in der Höhe gespeichert ist, um über eine Turbine, die mit einem Generator gekoppelt ist, elektrischen Strom zu erzeugen.

Komponenten eines Wasserkraftwerks

1. Stausee (Embalse): Wird im oberen Teil eines Flusses gebaut, um

Versorgungssysteme im Überblick

Alle Elemente sind verantwortlich für die Verteilung und Lieferung von Wasser, Energie und Kommunikation.

Wasserversorgungssysteme

Der Wasserkreislauf in der Installation

Zyklus: Natur – Aufbereitung – Verbrauch.

Das interne Wasserversorgungsnetz

Das interne Netzwerk, das die Warm- und Kaltwasserversorgung an alle benötigten Punkte des Hauses ermöglicht.

Komponenten der Wasserinstallation

• Absperrventil: Zum Öffnen und Schließen des Übergangs zu den Wasserrohren.
• Speicher/Behälter: Speichert eine bestimmte Menge Wasser, um Versorgungsengpässe zu verhindern.
• Armaturen: Zur Regelung des Wasserflusses.
• Durchlauferhitzer: Speist die Warmwasserversorgung (ACS).
• Sanitäre Anlagen: Für die persönliche Hygiene und

Eigenschaften von Metallen

Metalle zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus:

• Elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit
• Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung
• Zähigkeit, Duktilität und Verformbarkeit (Malleabilität)
• Fest bei Raumtemperatur (außer Quecksilber)
• Wirtschaftlichkeit
• Hohes Gewicht (schwer)
• Teilweise magnetisch
• Hohe Schmelztemperaturen

Klassifizierung von Metallen

Die meisten Metalle werden nicht rein, sondern in Legierungen verwendet. Man unterscheidet zwischen Eisen- und Nichteisenmetallen (NE-Metalle).

Eisenmetalle

• Reineisen: Silberfarben, oxidiert leicht.
• Stähle: Duktil und verformbar, gut schmiedbar und schweißbar. Die Härte steigt mit dem Kohlenstoffgehalt; sie sind sehr zäh.
• Gusseisen: Weniger duktil

Einführung in die Welt der Kunststoffe

Kunststoffe sind Materialien, die aus langen Ketten von Kohlenstoffatomen gebildet werden.

Eigenschaften von Kunststoffen

Ihre Eigenschaften sind: Sie sind sehr gute Isolatoren (elektrisch), resistent gegen chemische Einflüsse und wirtschaftlich in der Verarbeitung. Die aus Kunststoff hergestellten Teile sind oft billig, jedoch sind Kunststoffe biologisch nicht abbaubar.

Klassifizierung von Kunststoffen

Thermoplaste

Thermoplaste werden weich, wenn sie erhitzt werden, und können viele Male in die gewünschte Form gebracht werden. Beispiele sind:

• PVC: undurchlässig und flexibel.
• High-Density Polyethylen (HDPE): starr, widerstandsfähig und transparent.
• Polyethylen niedriger Dichte (LDPE): leicht und transparent.

Klassifizierung von Kunststoffen

Thermoplaste

Thermoplaste sind lineare oder verzweigte Ketten mit wenigen Vernetzungspunkten. Sie sind recycelbar.

• Polyethylen: Thermoplast, Taschen
• Polyester: Thermoplast, Lebensmittelverpackungen
• Polystyrol: Thermoplast, leichte Verpackung, Schutz
• Polyvinylchlorid: Thermoplast, Rohre, Jalousien
• Polypropylen: Thermoplast, elektrische Isolierung
• Polyamide: Thermoplast, Fasern, Seile
• Thermoplastische Polycarbonate: Schallplatten, Flaschen
• Polymethylmethacrylat: Thermoplast, Windschutzscheiben
• Teflon: Thermoplast, Pfannen

Duroplaste

Duroplaste haben eine dreidimensionale Form aus mehreren miteinander verbundenen Netzwerken. Sie sind nicht recycelbar.

• Polyesterharze: Duroplast, Rohrleitungen
• Phenole: Duroplast, zur elektrischen

Erneuerbare Energien im Überblick

Erneuerbare Energien sind nachhaltige Energiequellen, die sich kontinuierlich regenerieren. Hier sind die wichtigsten Formen:

Wasserkraft

Die Wasserkraft nutzt das Potenzial und die kinetische Energie fließender Gewässer. In Wasserkraftwerken wird das Wasser aus Reservoirs geleitet, um Turbinen anzutreiben und so elektrische Energie zu erzeugen. Auch die Meeresenergie (Gezeiten- und Wellenkraft) zählt dazu, wird jedoch bisher nur begrenzt genutzt.

Solarenergie

Die Energie der Sonne erreicht die Erde als Strahlung und Wärme. Die Nutzung erfolgt auf zwei Arten:

• Photovoltaik: Umwandlung von Sonnenstrahlung direkt in elektrische Energie durch Solarzellen.
• Thermische Solarnutzung: Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme,

Der schwerste nukleare Unfall in der japanischen Geschichte ereignete sich gestern in der privaten JCO-Anlage zur Wiederaufbereitung nuklearer Brennstoffe in Tokaimura, Präfektur Ibaraki, 150 Kilometer nordöstlich von Tokio.

Ablauf des kritischen Ereignisses

Mitarbeiter der Uran-Wiederaufbereitungsanlage beobachteten einen seltenen blauen Lichtblitz, möglicherweise aufgrund des Eintritts des radioaktiven Materials in die kritische Phase der Kernspaltung. Dies war ein eklatantes Versäumnis des JCO-Unternehmens, da nicht verhindert wurde, dass ein Behälter die kritische Masse überschritt.

Infolge dieser Versäumnisse waren 49 Personen schwer betroffen, darunter sowohl Mitarbeiter als auch Anwohner des Ortes.

Ursachen: Fahrlässigkeit und Sicherheitsmängel

Die...