Identifizieren Sie die wesentlichen Merkmale und technischen Anforderungen von Photovoltaik-, Wind- und Wasserkraftanlagen mit geringer Fallhöhe.
Integrieren Sie die wissenschaftlichen und technologischen Prinzipien, die für die Bewertung und Umsetzung kleinerer Projekte im Bereich der erneuerbaren Energien erforderlich sind.
Entwickeln Sie einen Plan für die Umsetzung eines kleinen Programms für erneuerbare Energien.
Was stellen Sie sich vor, wenn Sie den Begriff "erneuerbare Energien" hören? Stellen Sie sich Felder mit Sonnenkollektoren, riesige Windmühlen oder riesige Wasserkraftwerke vor? Das sind alles Beispiele für groß angelegte, netzgekoppelte Systeme. In diesem Kurs konzentrieren wir uns auf netzunabhängige, autarke Systeme. Wir werden die wichtigsten Komponenten von Photovoltaik-, Wind- und Wasserkraftanlagen untersuchen. Wir werden die Komponenten von Photovoltaik- oder PV-Systemen und die wissenschaftlichen Gesetze untersuchen, die für das Verständnis der Funktionsweise von Systemen für erneuerbare Energien unerlässlich sind. Wir werden uns mit Windenergie und Wasserkraftanlagen mit geringer Förderhöhe befassen und uns dabei auf kleine Anlagen konzentrieren. Bei der Erkundung dieser Systeme werden wir uns auf die Sicherheit und die Regulierungsbehörden konzentrieren, die für die ordnungsgemäße Auslegung der Systeme zuständig sind. Während des Kurses werden Sie in der Lage sein, das Gelernte anzuwenden, indem Sie ein Energieaudit durchführen, um den Stromverbrauch zu analysieren, die wesentlichen Systemkomponenten kleiner Systeme zu identifizieren, ein Budget für ein kleines System zu erstellen und einen Entwurf für die Implementierung eines kleinen Systems zu entwerfen.
In diesem Modul machen wir uns zunächst mit dem Kurs und den Erwartungen unserer Community vertraut. Dann werden wir das Sonnenspektrum, das Stefan-Boltzmann-Gesetz und das Wiensche Verschiebungsgesetz erkunden. Beide spielen eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, so viel Energie wie möglich aus der Sonne zu gewinnen. Wir werden uns auch mit direkter und diffuser Strahlung befassen und die Auswirkungen auf die Ausrichtung von Solarmodulen betrachten.
Das ist alles enthalten
5 Videos11 Lektüren2 Aufgaben1 Diskussionsthema
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5 Videos•Insgesamt 35 Minuten
Willkommen bei der Erkundung von Programmen für erneuerbare Energien•4 Minuten
Nutzen und Kosten von Programmen für erneuerbare Energien•3 Minuten
Die Bedeutung des Sonnenspektrums, des Stefan-Boltzmann-Gesetzes und des Wienschen Verschiebungsgesetzes•16 Minuten
Die Rolle von direkter Strahlung und diffuser Strahlung•10 Minuten
Panel-Orientierung in der realen Welt•2 Minuten
11 Lektüren•Insgesamt 91 Minuten
Beginnen Sie hier: Was Sie wissen müssen•10 Minuten
Teilnahme an Diskussionen•5 Minuten
Über Dr. Santiago•5 Minuten
Optional: Umfrage vor dem Kurs•5 Minuten
Warum ist es wichtig, erneuerbare Energien zu studieren?•10 Minuten
Was Sie in Modul 1 erwartet•10 Minuten
Die Strahlung der Sonne: Unsere Energiequelle•10 Minuten
(Vorgeschlagene) Beispiele mit dem Stefan-Boltzmann-Gesetz und dem Wiener Verdrängungsgesetz•15 Minuten
Über die Ausrichtung des Panels nachdenken•10 Minuten
(Vorgeschlagene) Tipps zum Finden des optimalen Neigungswinkels•10 Minuten
Anmeldung zur Penn Engineering Online-Kommunikation•1 Minute
2 Aufgaben•Insgesamt 20 Minuten
Modul 1 Quiz•15 Minuten
Prüfen Sie Ihr Wissen: Sonnenspektrum, Stefan-Boltzmann-Gesetz und Wiens Verdrängungsgesetz•5 Minuten
1 Diskussionsthema•Insgesamt 10 Minuten
Finden des optimalen Neigungswinkels für Ihren Standort•10 Minuten
2: Wie funktioniert die Photovoltaik?
Modul 2•2 Stunden abzuschließen
Moduldetails
In diesem Modul erkunden wir das wesentliche Element eines jeden Photovoltaiksystems: die Solarzelle. Wir werden alle Aspekte der Solarzelle untersuchen, von der einzelnen Zelle bis hin zu einer Sammlung von Zellen, die es uns ermöglichen, die Kraft der Sonne zu nutzen.
Das ist alles enthalten
5 Videos2 Lektüren3 Aufgaben1 Diskussionsthema
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5 Videos•Insgesamt 43 Minuten
Überblick über ein einfaches Photovoltaiksystem•7 Minuten
Erforschung von Photovoltaikmaterialien und Halbleiterphysik•14 Minuten
Ein genauerer Blick auf eine Solarzelle•7 Minuten
Steigerung der Leistung von Solarzellen•7 Minuten
Herausfinden, wie viel Strom geliefert wird•8 Minuten
Prüfen Sie Ihr Wissen: Grundlagen der Photovoltaik•5 Minuten
Prüfen Sie Ihr Wissen: I-U-Kurve und maximaler Leistungspunkt•8 Minuten
1 Diskussionsthema•Insgesamt 20 Minuten
Entdecken Sie die Vorteile der erneuerbaren Energien•20 Minuten
3: Die Rolle von Ladereglern und Wechselrichtern in Photovoltaikanlagen
Modul 3•2 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Der Laderegler ist ein Schlüsselelement eines jeden einfachen Photovoltaiksystems. Dieses Gerät hilft Ihnen, eine Über- oder Unterladung Ihrer Batterie oder Batteriebank zu vermeiden. In diesem Modul befassen wir uns sowohl mit Ladereglern als auch mit Wechselrichtern und ihrer wichtigen Rolle in Photovoltaiksystemen.
Das ist alles enthalten
3 Videos4 Lektüren2 Aufgaben1 Diskussionsthema
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3 Videos•Insgesamt 43 Minuten
Laderegler und Wechselrichter in einfachen Photovoltaikanlagen•7 Minuten
Verbessern der Lebensdauer der Batterie•15 Minuten
Integration von Wechselrichtern•20 Minuten
4 Lektüren•Insgesamt 45 Minuten
Was Sie in Modul 3 erwartet•10 Minuten
(Empfohlene) Solarladeregler: Alles, was Sie wissen müssen•10 Minuten
(Vorgeschlagene) Überlegungen zur Installation: Überprüfung der Codes•20 Minuten
Hinzufügen von Leistungsoptimierern•5 Minuten
2 Aufgaben•Insgesamt 21 Minuten
Modul 3 Quiz•15 Minuten
Prüfen Sie Ihr Wissen: Laderegler•6 Minuten
1 Diskussionsthema•Insgesamt 30 Minuten
Wie hoch ist Ihr Verbrauch?•30 Minuten
4: Planung einer Photovoltaikanlage
Modul 4•3 Stunden abzuschließen
Moduldetails
In diesem Modul beginnen wir damit, uns Gedanken darüber zu machen, wie wir eine einfache Photovoltaikanlage konzipieren. Wir werden die Effizienz untersuchen und Strategien entwickeln, um die richtigen Komponenten zur Deckung unseres Energiebedarfs zu finden.
(Vorgeschlagene) Balance of System Ausrüstung, die für erneuerbare Energiesysteme benötigt wird•10 Minuten
(Vorgeschlagene) Fünf Schritte zur korrekten Größe Ihrer eigenen Solaranlage•20 Minuten
(Vorgeschlagene) Planung von Systemen für erneuerbare Energien zu Hause•15 Minuten
2 Aufgaben•Insgesamt 20 Minuten
Modul 4 Quiz•12 Minuten
Prüfen Sie Ihr Wissen: Systemkomponenten•8 Minuten
1 Diskussionsthema•Insgesamt 30 Minuten
Wie hoch ist Ihr Budget?•30 Minuten
5: Windenergie: Es ist Solar!
Modul 5•2 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Die Menschen machen sich die Kraft des Windes schon seit Jahrhunderten zunutze. Wir haben sie genutzt, um Schiffe zu segeln, Wasser zu pumpen und Getreide zu mahlen. In der heutigen Zeit nutzen wir die Windenergie, um unsere Häuser mit Strom zu versorgen. Der Bundesstaat Kalifornien, ein Pionier in der Nutzung der Windenergie, produziert mit seinen Windkraftanlagen jährlich mehr als 20 Terawatt Energie. Das ist genug Energie, um 3 Millionen Haushalte zu versorgen.
Das ist alles enthalten
5 Videos3 Lektüren2 Aufgaben1 Diskussionsthema
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5 Videos•Insgesamt 42 Minuten
Was sind Windturbinen?•12 Minuten
Energiegewinnung aus Wind•5 Minuten
Die Rolle der Windgeschwindigkeit•6 Minuten
Über die Platzierung nachdenken•9 Minuten
Faktoren, die die Leistung beeinflussen•10 Minuten
3 Lektüren•Insgesamt 30 Minuten
Was Sie in Modul 5 erwartet•5 Minuten
(Vorgeschlagenes) Windturbinenblatt-Design, flach oder gebogen•15 Minuten
(Vorgeschlagene) Planung einer kleinen Windenergieanlage•10 Minuten
2 Aufgaben•Insgesamt 18 Minuten
Modul 5 Quiz•10 Minuten
Prüfen Sie Ihr Wissen: Windturbinen•8 Minuten
1 Diskussionsthema•Insgesamt 10 Minuten
Holen Sie Feedback zu Ihrem Plan ein•10 Minuten
6: Energie aus Wasserkraft erforschen
Modul 6•3 Stunden abzuschließen
Moduldetails
In diesem Modul erkunden wir die Möglichkeiten, wie Wasser Strom erzeugen kann, und besprechen die Komponenten von Wasserkraftanlagen mit geringer Fallhöhe.
Die University of Pennsylvania (gemeinhin als Penn bezeichnet) ist eine private Universität in Philadelphia, Pennsylvania, Vereinigte Staaten. Als Mitglied der Ivy League ist die Penn die viertälteste Hochschule in den Vereinigten Staaten und betrachtet sich selbst als die erste Universität in den Vereinigten Staaten, die sowohl Grund- als auch Aufbaustudien anbietet.
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Warum entscheiden sich Menschen für Coursera für ihre Karriere?
Felipe M.
Lernender seit 2018
„Es ist eine großartige Erfahrung, in meinem eigenen Tempo zu lernen. Ich kann lernen, wenn ich Zeit und Nerven dazu habe.“
Jennifer J.
Lernender seit 2020
„Bei einem spannenden neuen Projekt konnte ich die neuen Kenntnisse und Kompetenzen aus den Kursen direkt bei der Arbeit anwenden.“
Larry W.
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„Wenn mir Kurse zu Themen fehlen, die meine Universität nicht anbietet, ist Coursera mit die beste Alternative.“
Chaitanya A.
„Man lernt nicht nur, um bei der Arbeit besser zu werden. Es geht noch um viel mehr. Bei Coursera kann ich ohne Grenzen lernen.“
Bewertungen von Lernenden
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660 Bewertungen
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MM
5·
Geprüft am 30. Okt. 2020
The course was very useful. As a renewable energy engineer, it has strengthened my knowledge. I have recommended it to my fellows.
S
SB
5·
Geprüft am 16. Nov. 2022
it was a helpful course which has helped me a lot to learn more about physics of semiconductor, especially the solar panels in renewable energy field.
Y
YZ
5·
Geprüft am 22. Mai 2020
Exploring Renewable Energy Schemes, That is very helpful, I'm very glad to join in this experience with a team of Coursera, many thanks for all of you.
Wann werde ich Zugang zu den Vorlesungen und Aufgaben haben?
Um Zugang zu den Kursmaterialien und Aufgaben zu erhalten und um ein Zertifikat zu erwerben, müssen Sie die Zertifikatserfahrung erwerben, wenn Sie sich für einen Kurs anmelden. Sie können stattdessen eine kostenlose Testversion ausprobieren oder finanzielle Unterstützung beantragen. Der Kurs kann stattdessen die Option "Vollständiger Kurs, kein Zertifikat" anbieten. Mit dieser Option können Sie alle Kursmaterialien einsehen, die erforderlichen Bewertungen abgeben und eine Abschlussnote erhalten. Dies bedeutet auch, dass Sie kein Zertifikat erwerben können.
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Ja. Für ausgewählte Lernprogramme können Sie finanzielle Unterstützung oder ein Stipendium beantragen, wenn Sie die Einschreibegebühr nicht aufbringen können. Wenn für das von Ihnen gewählte Lernprogramm eine finanzielle Unterstützung oder ein Stipendium verfügbar ist, finden Sie auf der Beschreibungsseite einen Link zur Beantragung.
Finanzielle Unterstützung verfügbar, weitere Informationen
¹ Einige Aufgaben in diesem Kurs werden mit AI bewertet. Für diese Aufgaben werden Ihre Daten in Übereinstimmung mit Datenschutzhinweis von Courseraverwendet.