Estudo da produção de energia fotovoltaica em função da razão de cobertura da área disponível

Tese de mestrado integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2022The objective of this dissertation was to develop an algorithm that can determine the configuration of photovoltaic modules in a given area and which optimises annual energy production. For this purpose, geometric models were created that can determine the geometric parameters of the solar collector fields, shading parameters and the guidelines for the use of this algorithm. To test the functionality of this model, the algorithm was applied to three different terrains, thus entry criteria were modified for each terrain to assess the impact in the final result of the optimisation. Simulation results were also compared with the results obtained using the PvSyst 2.7.9 software. The results obtained show an enormous potential of the algorithm, in terms of both optimisation of the configuration as well as the algorithm serving as a tool for comparison. Therefore, many photovoltaic sizing software that exist in the market may benefit from such added functions. Throughout this dissertation various aspects were discussed, some of which were related to the limitations of the algorithm, while others looked at how to tackle the problem of optimisation. Due to the limitations of the algorithm presented in this dissertation, it can be concluded that it is best to apply the algorithm as a tool for geometric optimisation, rather than a tool to calculate the generated energy. For the latter purpose, it would be necessary to reformulate the shading criteria and to take into account the electric parameters within the modules and other componentes.Esta dissertação dedicou-se a desenvolver um algoritmo capaz de determinar, para uma determinada área de estudo, a configuração dos módulos fotovoltaicos que otimiza a produção de energia anual. Para a consecução desta tarefa, foram desenvolvidos modelos geométricos capaz de determinar as relações geométricas das fileiras de módulos, modelos de sombreamentos, e critérios de utilização do algoritmo. Para testar a funcionalidade, o algoritmo foi simulado para três áreas de estudo, para as quais se modificou os critérios de entrada, a fim de verificar o impacto no resultado final da otimização. Os resultados de simulação foram ainda comparados com os resultados obtidos a partir do software PvSyst 2.7.9. Dos resultados obtidos, foi possível confirmar o enorme potencial do algoritmo, não só na otimização da configuração, mas também como ferramenta de comparação. Portanto, é provável que grande parte dos softwares de dimensionamento fotovoltaicos existentes no mercado, poderiam beneficiar com este tipo de funcionalidades. Ao longo da dissertação são apresentados diversos critérios, alguns dos quais, relacionados com as limitações do algoritmo, enquanto outros, apenas procuram fornecer soluções de como abordar o problema de otimização. Da forma como o algoritmo foi delineado na dissertação, o mesmo acaba por adequar-se mais como ferramenta de otimização geométrica, e não tanto como ferramenta de cálculo para a energia gerada. Para a determinação da energia gerada, seria necessário reformular os critérios de sombreamento, e ter-se em conta os parâmetros elétricos da interligação dos modules entre si e outros componentes

WHALEGUIDE - Wale bestimmen leichtgemacht: Fotograf entwickelt App zum Bestimmen von Walen und Delfinen

Der bekannte Tierfilmer und Fotograf Ralf Kiefner hat mit seiner Frau, Andrea Ramalho (Biologin) eine empfehlenswerte, umfangreiche und autodidaktische Applikation über Wale und Delfine entwickelt, mit der es möglich ist 67 Wal- und Delfin-Arten zu bestimmen. Die umfangreichen Informationen sind leicht verständlich erklärt und ermöglichen einen spannenden und abwechslungsreichen Biologieunterricht über diese abwechslungsreiche Tiergruppe. Die Schülerinnen und Schüler werden auf spielerische und unterhaltsame Weise zum Lernen motiviert. Die Whaleguide App gibt es im App Store (für iPad oder iPhone) und im PlayStore (für Android Phones und Tablets) ab Euro 8,99 für die deutsche und englische Sprachversion (auch für den Englischunterricht geeignet!), Screening über Beamer ist möglich. Weitere Infos und Demo-Video finden Sie unter

Der Totenkopfschwärmer im Biologieunterricht: Die Aufzucht des Totenkopfschwärmers (Acherontia atropos) im Klassenzimmer

In diesem Beitrag wird die Zucht des Totenkopfschwärmers im Biologieunterricht beschrieben. Mit Hilfe dieses Schmetterlings soll den Schülerinnen und Schülern die holometabole Metamorphose der Schmetterlinge nähergebracht werden

Morbus Alzheimer : Wie die Alzheimer-Krankheit die Kommunikation der Neuronen zerstört und zum Absterben der Neuronen und Synapsen führt

Dieser Beitrag stellt ein Unterrichtskonzept zum Inhaltsfeld Neurobiologie für einen Biologie-Leistungskurs dar. Die Unterrichtseinheit vermittelt neurobiologische Hintergründe durch die Auseinandersetzung mit der Alzheimer-Krankheit. Die Auseinandersetzung mit dieser Krankheit zeigt, dass die Strukturen und Prozesse innerhalb des Körpers aufeinander abgestimmt sind und kleinste (krankhafte) Veränderungen negative Auswirkungen auf den gesamten Organismus haben können. Dabei werden außerdem Ursachen, Symptomatik und Therapiemaßnahmen (Acteylcholinesterase-Hemmer/-Inhibitoren) vorgestellt

Haie: Ein Jäger wird zum Gejagten

Der Beitrag gibt einen kurzen Überblick über die Biologie der Haie. Aufgrund der gestiegenen Nachfrage nach Haiprodukten, vor allem Flossen, ist diese sehr alte Tiergruppe akut vom Aussterben bedroht. Das Thema wird, unter besonderer Berücksichtigung des Finnings, für Ökologiekurse der Oberstufe aufgearbeitet. Wir möchten außerdem Gerhard Wegner sowie dem Fotografen und Entwickler der WHALEGUIDE App Ralf Kiefner für das zur Verfügung stellen ihrer Fotos danken.&nbsp

Ein Fisch aus der Zeit der Dinosaurier: Der Stör, - als Kaviarlieferant bekannt, - jetzt vom Aussterben bedroht?

Dieser Beitrag thematisiert die Biologie und die Schutzbedürftigkeit der Störe (Acipenseridae), einer urzeitlichen Familie der Knochenfische, deren Vertreter noch vor kurzer Zeit in unseren Flüssen weit verbreitet waren. Es werden Unterrichtsbezüge für die 6. bis 12. Jahrgangsstufe vorgestellt und zu den Gebieten: Ökologie, der Mensch als Umweltfaktor – Biodiversität und Wirbeltiere in verschiedenen Lebensräumen

Präparation von Gliederfüßlern: Krebse, Heuschrecken und Vogelspinnen für die Schulsammlung

Mit einfachen Mittel können Gliederfüßler dauerhaft für die Biologische Sammlung einer Schule konserviert werden. Der Artikel liefert Anleitungen für Lehrkräfte, Schülerinnen und Schüler zur Präparation von Decapoda, Phasmatidae und Theraphosidae

Professionalization through Collaboration in Teacher Education - Identifying the Status Quo

Bush A, Grotjohann N. Professionalization through Collaboration in Teacher Education - Identifying the Status Quo. PUPIL. International Journal of Teaching, Education and Learning. 2018;2(2):189-203.Teacher collaboration together with (self-)reflection is a key factor to improve teacher professionalism. Nevertheless, collaboration among teachers is not being used sufficiently. One approach to change this is to implement collaborative behaviours earlier, in the university-based teacher-training. To develop eligible methods, the status quo must be defined first. Therefore, this paper researches how, with whom and why education students and trainee teachers collaborate. The study is based on a mixed methods design: At first, qualitative interviews were held to define the structures of collaboration. Main results were, that especially students in the examined internship prefer to collaborate with teachers rather than with their fellow students. Also, collaboration happens spontaneously, and planned structures between teachers and interns are rarely found. All in all, the main collaboration form is exchange (of materials and information) whereas higher forms of collaboration are seldomly realized. To gain more profound numbers, the results were transformed into a standardized questionnaire. In this second quantitative study, 1763 educational science students and trainee teachers participated. The statistic results will be the base for a third study which will be qualitative again in form of episodic interviews. The aim is to explain the quantitative results and point out structures, where universities and schools can start to act and improve the teacher collaboration at an early point of their career to improve teacher professionalization through teacher education. This paper presents the results of the first two studies as well as the leading questions for the future interviews

Im Spannungsfeld zwischen Arterhaltung und Ausrottung: Die Kegelrobbe (Halichoerus grypus): Deutschlands größtes Raubtier im Porträt und im Unterricht

Oftmals wird die Insel Helgoland mit einem ornithologischen Schwerpunkt verbunden (Schmäing & Grotjohann 2019 [1], 1). Neben dieser Vogelvielfalt bietet vor allem die Helgoländer Düne für das größte in Deutschland, freilebende und vorkommende Raubtier, der Kegelrobbe (Halichoerus gryphus), einen Lebensraum (NABU 2009, 12). Die Kegelrobbe nimmt folglich eine besondere Rolle im Ökosystem ein und ist zugleich ein wichtiger sowie Vertreter für die Erhaltung der Artenvielfalt der heimischen Fauna. Als schützenswert wurden die Kegelrobben nicht immer erachtet. Zu Beginn des vergangenen Jahrhunderts wurden die Großsäuger in Deutschland und in anderen europäischen Ländern, die an der Nord- und Ostsee liegen, gejagt und teils ausgerottet, weil sie als Konkurrenten der Fischindustrie gesehen wurden (Schwarz 2003, 14). Mittlerweile hat sich das Bewusstsein in großen Teilen der Bevölkerung geändert. Die großflächige Jagd wurde nicht nur beendet, sondern bis auf wenige Ausnahmen verboten, sodass die Populationen in der Nord- und Ostsee langsam wieder ansteigen. Die vorliegende Publikation stellt den Meeressäuger mitsamt seinen (früheren) Bedrohungen sowie aktuellen Bestandsentwicklungen aus verschiedenen Perspektiven vor und bietet die Möglichkeit mit Hilfe von didaktisch kommentierten Materialien dies zum unterrichtlichen Gegenstand zu transferieren