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Universität/Hochschule Erwärmung von Luft
Juergen1958
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2019-02-23


Hallo,

Stiftung Warentest hat 2000 Watt-Heizlüfter getestet. Dabei wurden auch die Lufttemperaturen und Luftmengen ermittelt.

Diese kamen mir teilweise sehr hoch vor und ich habe versucht, nachzurechnen: Einer der Heizlüfter mit zwei Stufen (1000/2000Watt) hat eine maximale Austrittstemperatur von 311 Grad Celsius und in der zweiten Stufe eine Luftumwälzung von 1,3 m³ je Minute.

Gehe ich davon aus, dass man zum Erwärmen von Zimmerluft ganz grob für 1000 m³ um 1 Grad ca. 360 Watt braucht, dann braucht man für 1,3 m³/Minute * 60 (Minuten) * 290 Grad (Temperaturdifferenz) rund 1,3*60/1000*290*360 Watt, also ca. 8000 Watt.  

Dies ist das vierfache der Nennangabe des Lüfters. Selbst bei irgendwelchen Abweichungen von meiner Rechnung müsste ich doch m.M. unter 3000 Watt bleiben. Wo könnte eurer Meinung nach der Fehler liegen? Danke für euer Interesse!

Viele Grüße
Jürgen



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Dixon
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, eingetragen 2019-02-23


Hallo Juergen1958,

da müßte man sich den Meßaufbau mal ansehen. Meiner Meinung sind die 311°C nur eine lokale Spitzentemperatur, also nicht die des ganzen Luftstroms. Sie ist vermutlich wichtig für die Abschätzung des Brandrisikos. Der Mittelwert der Temperatur des Luftstroms ist sicher deutlich niedriger (abgeschätzt müßte die so um die 90°C sein), und dann paßt das mit den 2 kW. Und vom "Gefühl" her auch, ich glaube, 311°C produziert nicht mal ein Fön... wink

Grüße
Dixon


-----------------
Wissen ist Nacht! (Grundsatz der Eydeetischen Philophysik)



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vGvC
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, eingetragen 2019-02-23


2019-02-23 01:56 - Juergen1958 im Themenstart schreibt:
...
Gehe ich davon aus, dass man zum Erwärmen von Zimmerluft ganz grob für 1000 m³ um 1 Grad ca. 360 Watt braucht, ...

Diese Angabe ist nicht nachvollziehbar. Wenn Du 1000 m³ Luft um 1 Grad erwärmen willst, musst Du Energie zuführen. Du sprichst aber von einer Leistung von 360 W. Da fehlt eine Zeitangabe. Möglicherweise meinst Du ja eine Energie von 360 Wh, also 0,36 kWh. Das käme - so ungefähr wenigstens - auch hin.

Im Übrigen bin ich derselben Meinung wie Dixon. Seine Abschätzung lässt sich mit dem Energieerhaltungssatz auch ziemlich genau verifizieren.

\(Q=V\cdot c\cdot\Delta\vartheta\)

Die ganze Gleichung durch die Zeit dividiert, ergibt die Leistung

\(\dot{Q}=\dot{V}\cdot c\cdot\Delta\vartheta\)

\(\Rightarrow\quad \Delta\vartheta=\frac{\dot{Q}}{\dot{V}\cdot c}\)

mit

\(\dot{Q}=P=2000W\)
\(\dot{V}=1,3\frac{m^3}{min}\)
\(c\approx 1,2\frac{kJ}{m^3\cdot K}\)

Einsetzen

\(\Delta\vartheta=\frac{2000W}{1,3\frac{m^3}{60s}\cdot 1,2\cdot 10^3\frac{J}{m^3\cdot K}}=77K\)

Bei einer Lufteintrittstemperatur von 10°C ergibt sich damit eine Luftaustrittstemperatur von \(\vartheta=87^\circ C\approx 90^\circ C\).



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holsteiner
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Aus: Deutschland
Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.3, eingetragen 2019-02-23


Moin,
ein Zimmer von 1000m^3 ist recht gross. Mein Wohnzimmer ist 2,5 m hoch, 6m lang und 5m breit. Und das sind 75m^3

1000m^3 oder 10m x 10m x 10m ist eher eine Kirche oder ein Saal.

Und dann ist die Heizleistung von der Wärmedämmung abhängig.
Man steckt so viel Energie rein wie durch Fenster und Wand wieder entweicht.
Passivhäuser brauchen nur ganz geringe Heizleistung.

Die üblichen Leistungen für Standard Heizkörper 60cm x 60cm sind etwa 1000W.
Für mein Wohnzimmer reichen etwa 2000W völlig aus, da würde der Heizlüfter auch gehen.

8000W ist schon ein Hammer, meine Heizung für das ganze Haus hat nur 15kW.
Aber das ist eben verschieden.

Viele Grüße

holsteiner



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Wirkungsquantum
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.4, eingetragen 2019-02-23


Hallo,
2019-02-23 13:27 - holsteiner in Beitrag No. 3 schreibt:
8000W ist schon ein Hammer, meine Heizung für das ganze Haus hat nur 15kW.
aber 8000W sind doch weniger als 15kW, oder übersehe ich was?

Grüße,
h


-----------------
$\text{h}=6,626⋅10^{-34} \text{Js}$



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vGvC
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.5, eingetragen 2019-02-23


2019-02-23 21:45 - Wirkungsquantum in Beitrag No. 4 schreibt:
Hallo,
2019-02-23 13:27 - holsteiner in Beitrag No. 3 schreibt:
8000W ist schon ein Hammer, meine Heizung für das ganze Haus hat nur 15kW.
aber 8000W sind doch weniger als 15kW, oder übersehe ich was?

Nein, Du übersiehst nichts. Aber holsteiner hat die ursprüngliche Fragestellung und den Fehler im Lösungsansatz gar nicht verstanden.



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Juergen1958
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Dabei seit: 05.02.2019
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.6, vom Themenstarter, eingetragen 2019-02-24


Hallo,

danke für eure Antworten. Ihr, insbesondere die ersten beiden Antwortenden kennen sich ja sehr gut aus! Das muss wohl so sein, ich hätte aber nicht gedacht, dass an einer Stelle über 300 Grad austreten, sonst an den meisten anderen Stellen aber wohl nur 50 oder 70 Grad.

Viele Grüße
Jürgen



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holsteiner
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.7, eingetragen 2019-02-25


Moin,
auch wenn ich mich vielleicht etwas unglücklich ausgedrückt habe, ... hier noch eine Ergänzung.

Für die oben angegebene Art von Problemen gibt es Wärmeübergangskoeffizienten, die Leistung und Differenztemperatur in Beziehung setzen. Um die Raumtemperatur auszurechnen braucht man die Übergangskoeffizienten und Flächen der Wand und des Lüfters. Der Koeffizient der Lüfters hängt an der Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Gerät.

Ein 100% wärmeisolierter Raum mit einem Lüfter drin wird sich ganz anders aufheizen als ein nicht wärmeisolierter Raum. Dabei spielt die Frage, wieviel Energie (nicht Leistung) man benötigt, um die Luft um 1 Grad zu erwärmen keine Rolle, wenn das dynamische Gleichgewicht erreicht ist. Das ist, wenn die zugeführte Wärme pro Zeit der abfließenden Wärme pro Zeit entspricht.

Viele Grüße

holsteiner

@edit: Bemerkung gelöscht.



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Dixon
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.8, eingetragen 2019-02-26 00:14


2019-02-24 10:21 - Juergen1958 in Beitrag No. 6 schreibt:
Ihr, insbesondere die ersten beiden Antwortenden kennen sich ja sehr gut aus! Das muss wohl so sein, ich hätte aber nicht gedacht, dass an einer Stelle über 300 Grad austreten, sonst an den meisten anderen Stellen aber wohl nur 50 oder 70 Grad.

Eher gut geraten. Wer mal in so ein Heißluftgerät (nicht eines zum Raumbeheizen) hineingeschaut hat, entdeckt darin im allgemeinen einen vor sich hin glühenden Draht. Der ist zum einen spiralförmig, zum anderen in einem nicht vollständigen Kreis um die Öffnung herum gelegt. In der Umgebung dieses Drahtes müßte es sehr heiß sein, dagegen sollte die Luft dazwischen nicht so warm sein.

2019-02-23 03:58 - vGvC in Beitrag No. 2 schreibt:
Seine Abschätzung lässt sich mit dem Energieerhaltungssatz auch ziemlich genau verifizieren.

Ähm, ich tue Deinen Entusiasmus nur ungern bremsen, aber eigentlich hatte ich nur die Rechnung von Juergen1958 nachgerechnet und mir dann gedacht, wenn 8 kW um 290K erhitzen, dann ein Viertel davon um etwa 70K ... razz

Grüße
Dixon



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