Wärmestromdichte < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 23:55 Do 27.01.2011 | | Autor: | Taurino |
Hallo liebe Forumfreunde,
Für eine Ziegelmauer ohne Isolation habe ich eine Wärmestromdichte von [mm] 239,1\bruch{W}{m^2} [/mm] berechnet. Wenn wir eine Isolation+Ziegelmauer haben, dann beträgt die Wärmestromdichte 50,28 [mm] \bruch{W}{m^2}. [/mm] Das ergibt eine Differenz von 188,82. Der Wärmestrom pro m²ist also ohne Isolation um 188,82 größer. Also ich habe nun auf der Innenwand eine Fläche von [mm] 0,75m^2, [/mm] die einen Wärmestrom von [mm] 239,1\bruch{W}{m^2} [/mm] aufweist. Wenn man von außen mit einer Wärmebildkamera ein Infrarotbild macht, hat man ein Fäche von [mm] 0,44m^2, [/mm] wo man sehen kann, dass viel Wärme durch die Wand austritt [mm] (239,1\bruch{W}{m^2}). [/mm]
Wie rechne ich den Wert von 188,82{W}{m²} auf eine bestimmte Fläche um? Muss ich die Fläche auf der Innen- oder auf der Außenwand verwenden?
Ich würde mich über jede Hilfe sehr freuen!
Gruß, Taurino
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 00:01 Fr 28.01.2011 | | Autor: | Loddar |
Hallo Taurino!
Bist Du sicher, dass die gemessenen Werte bereits flächenbezogene Werte mit [mm]\bruch{\text{W}}{\red{\text{m}^2}}[/mm] sind und keine Absolutwerte in [mm] $\text{W}$ [/mm] ?
Denn bei Absolutwerten müsstest Du noch jeweils durch die entsprechende Fläche dividieren, um auch die zugehörige Differenz der Wärmestromdichte zu erhalten.
Gruß
Loddar
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 00:16 Fr 28.01.2011 | | Autor: | Taurino |
Es sind keine Absolutwerte in W, sondern Werte in [mm] \bruch{W}{m^2}.
[/mm]
Gerechnet habe ich mit der Formel [mm] q_{\lambda}=\bruch{\Delta T_{Wand}}{\bruch{\delta}{\lambda}}
[/mm]
Gruß, Taurino
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(Antwort) fertig | | Datum: | 11:05 Fr 28.01.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
Dein Wärmestrom gilt ja nue für eine bestimmte Temperaturdifferenz? i.A, gibt man den in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz an.
2. die fläche innen und aussen ist doch gleich, deshalb versteh ich die Frage nicht. in welcher Richtung der Wärmestrom geht, hängt von der Temperaturdifferenz ab, im Sommer von außen mach innen, im winter umgekehrt.
auf [mm] 0.44m^2 [/mm] kommt [mm] 0.44m^2*239W/m^2 [/mm] durch.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 11:40 Fr 28.01.2011 | | Autor: | Taurino |
Vielen Dank für die Hilfe!
Da ich im Winter gemessen habe, richtet sich der Wärmestrom von innen nach außen.
Die Fläche ist unterschiedlich, da ich mit der Wärmebildkamera genau sehen, wo genau die meiste Wärme durch die Wand durchgeht. Daher habe ich da eine Fläche eine andere Fläche als von innen. Da kann ich einfch die nicht isolierte Fläche messen. Leduart hat in der Rechnung die äußere Fläche (0,44m²) genommen. Ist das so richtig, weil man da beweisen kann, dass die Wärme auch wirklich verloren geht?
Die Temperaturen sind selbst im roten Bereich, den ich mit der wärmebildkamera gemessen habe, unterschiedlich. Reicht es, wenn ich ein Wert exemplarisch nehme oder müsste ich aus mehreren Wärmeströmen den Mittelwert bilden? Oder kann man das noch anders machen?
Ich würde mich über eine weitere Antwort sehr freuen!
Gruß, Taurino
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:36 Fr 28.01.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
[mm] 0.75m^2 [/mm] innen und dazu [mm] 0.44m^2 [/mm] aussen sagt eigentlich, dass ddu aussen deinen Wärmestrom auch über einen Bereich von mindestens [mm] 0.75m^2 [/mm] mitteln solltest. wenn du aussen nur 0.44^m2 gemessen hast, kennst du ja auch nur da den Wärmestrom. allerdings ist der ja auch durch die wärmeletung senkrecht zum wärmestrom durch die wand in deiner aufnahme verändert. D.h. die kältere Wand im isolierten Bereich verändert die Messung im unisolierten Bereich .
Vielleicht sagst du mal, was genau du über das Gebäude sagen willst.
Unter umständen ist es besser etwa [mm] 2m^2 [/mm] in einen bereich, der gut isoliert ist mit [mm] 2m^2 [/mm] die um den unisolierten Bereich zentriert sind zu messen. das ganze dann auf die gesamte außenwand beziehen.
Aber es kommt wirklich drauf an, was dein Ziel ist. Nur genau die [mm] 0.44m^2 [/mm] die den stärksten Durchlass haben zu berücksichtigen ist falsch. das einzige, was du dann sagen kannst ist, dass eben genau durch die [mm] 0.44m^2 [/mm] diese wärmemenge ausgetreten ist.
Berechnest du den wärmefluss nur aus den Aufnahmen? ist Wind oder Feuchtigkeit der wand mit berücksichtigt usw.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 12:55 Fr 28.01.2011 | | Autor: | Taurino |
Vielen Dank für die Antwort Leduart! Das hat mir geholfen vieles noch besser zu verstehen!
Also ich habe eine Hälft der heizung isoliert und die andere Hälfte habe ich nicht isoliert. Dann habe ich anhand der Wärmebildkamera herausgefunden, dass man durch die 26cm dicke Wand sehen kann, dass auf der seite, wo die Isolation befestigt ist, weniger Wärme austritt. Die Temperaturen unterscheiden sich um bis zu 2,5°C.
Mein Ziel ist es nun, eine Rechnung zu erstellen, in der der Wärmestrom nach außen berechnet wird. Wenn ich den Wärmestrom habe, will ich aussagen wie viel Watt durch die nicht isolierte Wand im Vergleich zur isolierten Wand verloren geht. Dann will ich eine Aussage treffen können, wie viel Euro man am Tag/ in einem Jahr sparen kann.
Da die kalte Wand die andere beeinflusst, ist der Wert zwar nicht genau jedoch will ich zumindest ein ungefähren Wert haben.
> Unter umständen ist es besser etwa [mm]2m^2[/mm] in einen bereich,
> der gut isoliert ist mit [mm]2m^2[/mm] die um den unisolierten
> Bereich zentriert sind zu messen. das ganze dann auf die
> gesamte außenwand beziehen.
Weitere Messungen sind leider nicht mehr möglich.
> Berechnest du den wärmefluss nur aus den Aufnahmen?
Also da kann ich die Werte der Außenwand und der Innenwand (hinter der Isolation und ohne Isolation) ablesen.
> ist Wind oder Feuchtigkeit der wand mit berücksichtigt usw.
Ich weiß leider nicht wie das geht.
Also ich würde nun mit der Formel: [mm] 0.75m^2\cdot{}239W/m^2 [/mm] die Energie berechnen, die durch die Wand gelangt. Dann gucken, wie viel die Energie pro kWh kostet. richtig?
Vielen Dank im Voraus!
Gruß, Taurino
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:09 Fr 28.01.2011 | | Autor: | Taurino |
Hallo,
ich habe nun eine Rechnung durchgeführt:
Für die Heizung mit Isolation habe ich den Wert 52,59 [mm] \bruch{W}{m^2} [/mm] berechnet. Für die Heizung ohne Isolation habe ich den Wert 223,21 [mm] \bruch{W}{m^2} [/mm] berechnet.
Eine Heizungshälfte hat [mm] 0,75m^2. [/mm] (Ich habe die Hälfte der Heizung isoliert)
[mm] q=\bruch{Q}{A}=52,59 \bruch{W}{m^2}*0,75m^2=39,4W
[/mm]
[mm] q=\bruch{Q}{A}=223,21 \bruch{W}{m^2}*0,75m^2=167,3W
[/mm]
Der Wärmestrom der Heizung ohne Isolation ist 167,3W.
Der Wärmestrom der Heizung mit Isolation ist 39,4W.
Differenz: 167,3W-39,4W=127,9W
Der Wärmestrom ist bei einer Wand ohne Isolation um 127,9W höher.
W=P*t
W=0,1279 kW*3600s=460 kWs
[mm] \bruch{460kWs}{3600s}=0,1279kWh
[/mm]
Eine kWh kostet 0,058 Euro
0,058 Euro*0,1279=0,007418 Euro pro kWh
0,007418 Euro pro kWh * 24 h = 0,18 Euro pro kWh
Am Tag könnten bei einer Heizung 0,18 Euro pro kWh gespart werden.
Ist das soweit richtig?
Ich freue mich über jede Hilfe!
Gruß, Taurino
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:56 Fr 28.01.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
du hast immer noch nicht genau gesagt, was du gemessen hast, und unter welchen Bedingungen.
Um etwa über das sparen zu sagen: brauchst du 1. innentemperatur der raumluft, aussentemperatur der luft.
2. Innentemperatur der Wand Außentemperatur der Wand.
Annahme dann: Innentemperatur soll 24h konstant sein, Außentemp wie am Messtag. (für kältere Tage spart man mehr, für wärmere weniger)
Du solltest sagen wie genau du auf die 2 Werte [mm] 223W/m^2 [/mm] und [mm] 53W/m^2 [/mm] kommst.
die vielen nachkommastellen sind sicher nicht verlässlich und nur durch ne division erzeugt, also lass sie Weg.
2. Wenn die werte richtig sind, solltest du ausrechnen, was die isolation einer ganzen Heizungshinterwand bringt,( die halbe zu isolieren war schon keine so gute Idee, )
also mit [mm] 1.5m^2
[/mm]
dann ist die Wärmestromdifferenz [mm] (223-53)W/m^2
[/mm]
also auf [mm] 1.5m^2 [/mm] 1.5*170W==255W
jetztwillst du den energieverbrauch in 24h also [mm] 24h*255W=6120Wh\approx [/mm] 6kWh das jetzt mit den 6Cent pro kWh (scheint mir sehr billig) ergibt 36 Cent pro Tag, mindestens 1/2 Jahr ergibt 0,36*180 Tage ca 65€, bei Isolierung einer einzigen Heizung.
Deine Rechng ergibt zwar dasselbe ergebnis (halbe Fläche bei dir) aber dein Rechenweg ist undurckschaubar.
das ist aber eine sehr grobe Rechnung, wenn man nur so kleine Flächen isoliert, kann das eigentlich nicht so viel ausmachen, das siehst du schon daran, dass du bei innen [mm] 0.75m^2 [/mm] außen nur [mm] 0.44m^2 [/mm] hattest. also würdest du besser mit [mm] 2*0,44m^2 [/mm] effektiver Isolierung bei Isolieren deiner ganzen Heizung rechnen. dann wirds ein bissel realistischer.
bei
W=P*t
W=0,1279 kW*3600s=460 kWs
$ [mm] \bruch{460kWs}{3600s}=0,1279kWh [/mm] $
etwa hast du mit 3600s mult. und dann wieder dividiert tust aber so als hättest du aus kW kWh gemacht. hast du nicht es sind immer noch kW (die s kürzen sich!)
Gruss leduart
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