Forum: Offtopic Wärmegehalt von feuchter Luft


von Dirk (Gast)


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Hallo Schwarmintelligenz

Endweder habe ich ein Brett vor dem Kopf,
oder das Thema  noch nicht ganz verstanden.

Um die Effizienz meiner Wärmerückgewinnungsanlage auszurechnen,
benötige ich die Wärmekapazität von Luft.
Und zwar bei unterschiedlichen Temepraturen und rel.Luftfeuchte.

In meinem Kopf entsteht da sofort ein 3D-Diagramm,
welches ich jetzt schon eine Weile im Netz gesucht habe.
Leider ohne Erfolg.

Daher jatzt die Frage an Euch:

Wie berechne ich den cp-Wert von Luft mit 20°C und einer rel.LF von 60% 
?
Die Werte sind nur Beispiele.

Vielen Dank für eure Hilfe!

Dirk

: Verschoben durch Moderator
von frankman (Gast)


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Ist das wirklich nötig?
Normalerweise würde ich annehmen, dass die Luftmenge ins Haus genau so 
groß ist, wie die Luftmenge aus dem Haus.
Damit ergibt sich der Wärmerückgewinnungsgrad indem Du die Temperatur 
der eingesaugten Luft durch die Temperatur der rausgeblasenen Luft 
teilst, oder irre ich mich da jetzt?

von Der Andere (Gast)


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Dirk schrieb:
> Wie berechne ich den cp-Wert von Luft mit 20°C und einer rel.LF von 60%
> ?

Das nützt dir noch nichts. Da hast ein Delta der Temperatur und ein 
Delta der (absoluten) Luftfeuchte. Je nachdem wieviel Wasser kondensiert 
oder verdampft sind die Energiemengen dafür erheblich und nicht 
vernachlässigbar.

von frankman (Gast)


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ach ja noch was:

google doch wärmerückgewinnungsgrad bestimmen, beim ersten Treffer ist 
es recht gut beschrieben...

von (prx) A. K. (prx)


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frankman schrieb:
> Normalerweise würde ich annehmen, dass die Luftmenge ins Haus genau so
> groß ist, wie die Luftmenge aus dem Haus.

Luft ist nicht gleich Luft. Da ist auch Wasserdampf drin.

von Michael B. (laberkopp)


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Dirk schrieb:
> Um die Effizienz meiner Wärmerückgewinnungsanlage auszurechnen,

Ha ha, gut so, du bist einer der wenigen, die dann nicht auf den Betrug 
der WRG-Anlagen-Hersteller reinfallen.

Wenn drinnen 20 und draussen 0 GradC sind, und die Lüftungsanlage im 
Geegenstromverfahren die angesaugte Luft von 0 auf 18 Grad erwärmt 
während die abgegebene Luft von 20 auf 2 Grad fällt, hat dann die Anlage 
90% Wirkungsgrad ?

Mitnichten, weil die warme Luft von drinnen viel mehr warmes Wasser in 
Form von Luftfeuchte enthielt als die kalte Luft von draussen.

Denn der Wärmenergieinhalt von Luft ist zum wesentlichen Teil vom 
mittransportierten Wasser bestimmt und nicht vom Stickstoff/Sauerstoff.

Um das korrekt ausrechnen zu können, braucht man das was du nun 
erfragst. Ich habe es auch noch nicht getan, wäre nett, wenn du dein 
Ergebnis für die Zahlen oben postest.

Die nicht-berechnete Wärme geht dann übrigens dabei verloren, in dem 
Feuchtigkeit (aus Mauerwerk, Büchern und Betten) im Haus verdunstet, um 
die trockene Luft von draussen wieder auf Raumluftfeuchte zu bringen, 
Prinzip des Schwitzens, es kühlt, die Kühle muss die Heizung wieder 
aufwärmen.

Viel schlimmer wird es noch, wenn draussen -10 GradC sind und die 
kondensierende Luftfeuchte in der WRG Anlage zu Eis gefriert, und daher 
zugeheizt werden muss damit sie nicht zufriert. Da wird der Wirkungsgrad 
schnell negativ. Daher besser die Luft durch lange unterirdische Röhren 
ansaugen, damit sie immer über 0 GradC hat (und bei den Rohren für 
Ablauf des Kondenswasseranfalls sorgen, sonst schimmelt's).

: Bearbeitet durch User
von (prx) A. K. (prx)


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Michael B. schrieb:
> Viel schlimmer wird es noch, wenn draussen -10 GradC sind und die
> kondensierende Luftfeuchte in der WRG Anlage zu Eis gefriert, und daher
> zugeheizt werden muss damit sie nicht zufriert.

Ich kenne einen einfachen Anlagen-Typ für einen einzelnen Raum, etwa ein 
Badezimmer. Funktioniert ohne Zusatzheizung, gibt ggf. dekorative 
Eiszapfen am Rohrstutzen draussen.

Der Wirkungsgrad ist in einem solchen Badezimmer + Klo auch nicht das 
entscheidende Kriterium. Wichtiger ist die Entfeuchtung und Entstinkung, 
damit der Nächste weder durch Nebel tappt, noch auf der Brille 
festfriert. Und das funktionierte gut.

von Fabian F. (fabian_f55)


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Dirk schrieb:

> Um die Effizienz meiner Wärmerückgewinnungsanlage auszurechnen,
> benötige ich die Wärmekapazität von Luft.
> Und zwar bei unterschiedlichen Temepraturen und rel.Luftfeuchte.

Ändert sich im vernachlässigbaren maße. Ich hab mir mal dazu vor ein 
paar Jahren ein Diagramm gemacht. Eins ist der Wassergehalt in g je m³ 
Luft. Das andere die Spez. wärmekapazität von Luft+Wasser

Die Kondensation spielt auch eine Rolle. (z.B 20°C/50% innen, -5°C/70% 
außen.
Wenn man das ein bestimmtes Luft-volumen per Fenster austauscht verliert 
man 39kJ/m³. (25KJ Luft +14kJ Verdampfungswärme)

Wenn man z.B Raumlauft mit 50% rel. Feuchte bei 20°C hat, dann enthält 
die Luft 8,7g Wasser.
Nehmen wir an draußen hat es -5°C und der Wärmetauscher kühlt die 
Raumluft auf 0°C ab. Bei 0°C hält die Luft 4,9g bei 100%. 3,8g Wasser 
müssen also Kondensieren. Dieses Kondensat gibt an den Wärmetauscher 
8550J zusätzliche Wärme ab.
Der Wärmetauscher gewinnt also aus der Abluft 28,5KJ/m³ (ca. 73% 
einsparung)

Wenn sich am WT Eis bildet, muss man das mit 334J/g abschmelzen. Bei 
3,8g  Wasser also ~1300J. Den Wirkungsgrad reduziert das also um ca. 4%. 
Von neg. Wirkungsgraden ist man da weit entfernt.

von Thomas (kosmos)


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Mir wurde mal gesagt das Wasser eine um den Faktor 1000 höhere 
Wärmekapazität als Luft hat. Wurda da aber nicht näher spezifiziert 
welche Luftfeuchte die Luft hatte.

von Fabian F. (fabian_f55)


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Wasser 4,19J/gK
Luft 1,08 J/gK
Also eher faktor 4

die 10g Wasser/m³ machen also nur 42J von 1040 aus. Weniger als 5%.
Warscheinlich meit er Wärmekapazität je m³
1m³ Wasser wiegt natürlich 1000kg und 4200KJ/K Wärmekapazität
1m³ Luft wiegt ca. 1kg.
Bezogen aufs Volumen ist die Wärmekappe also >4000 mal größer

von Kolja L. (kolja82)


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Habe ein ähnliches bzw weitergehendes Problem.
Aber erstmal kann ich vielleicht hier etwas beisteuern:

http://www.nabu-eibelshausen.de/Rechner/feuchte_luft_enthalpie.html

Ganz praktisch, vor allem mit allen Formeln zum selber machen :-)

Und von guten alten Bosy gibt es natürlich auch was zum Thema:

http://www.bosy-online.de/Raumlufttechnik/Waermerueckgewinnung-WRG.htm

Mein Problem ist, dass in unserer Anlage hinter der WRG ein Brenner 
eingebaut ist,
und die Temperaturen erst danach gemessen werden.
An der Anlage darf ich nichts verändern, also muss ich mit der Situation 
klarkommen.
Es gibt aber einen Wärmemengenzähler (VL,RL und V_Punkt) am Brenner.

Um jetzt den Wirkungsgrad der WRG zu berechen müsste ich doch nur die 
vom Brenner eingetragene Energie abziehen, oder?

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