Forum: Haus & Smart Home Wärmemenge elektr. Heizgerät


von Ste M. (joker)


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Hallo zusammen,

ich stehe zur Zeit etwas auf dem Schlauch.

Ich möchte mittels Durchflusssensor und 2 PT1000 die Wärmemenge eines 
Heizgerätes berechnen.

Wie bewerte ich am besten, ob er die gegebene Leistung auch bringt?

Folgende Werte sind gegeben:
Delta T = 20K
Durchfluss v = 2,5m³/h = 41,67 liter/min =0,69 liter/s
cw = 4187 J/kg*K
Dichte p=1
elektr. Leistung = 36000W = 36kW

Sprich also:
Q = v  p  c * dT = 0,69liter/s * 1 kg/dm³ * 4187 J/kg*K * 20K = 
57780,6 J/s = 57,78 kW

Die Pumpe fördert also 0,69liter/s Wasser durch die Leitung. Das Wasser 
hat also eine Energie von 2889,03 J/s*K. Da der Temperaturunterschied 
bei 20K liegt, hat das Wasser also eine Wärmeleistung von 57,78 kW.

So...hier die 1. Frage: Wo liegt hier mein Denkfehler?

Wie könnte ich nun bewerten, ob mein elektrischer Wärmeerzeuger, der 
36kW elektr. Leistung hat, auch die Leistung ins Wasser bringt?

Ich hoffe es ist Verständlich.

Grüße

: Verschoben durch User
von hinz (Gast)


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Stefan M. schrieb:
> Wie könnte ich nun bewerten, ob mein elektrischer Wärmeerzeuger, der
> 36kW elektr. Leistung hat, auch die Leistung ins Wasser bringt?

Wo sollte sie sonst hin?

Stefan M. schrieb:
> Wo liegt hier mein Denkfehler?

Wird wohl ein Messfehler sein.

von Ste M. (joker)


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hinz schrieb:
>> Wie könnte ich nun bewerten, ob mein elektrischer Wärmeerzeuger, der
>> 36kW elektr. Leistung hat, auch die Leistung ins Wasser bringt?
>
> Wo sollte sie sonst hin?

Durch verkalkung oder nicht richtig funktionierender Hocheffizenzpumpe 
wird es wohl schon dazu kommen, dass die 36kW nicht ins Wasser übergehen 
können... Genau das will ich ja wissen...

hinz schrieb:
> Stefan M. schrieb:
>> Wo liegt hier mein Denkfehler?
>
> Wird wohl ein Messfehler sein.

Wenn eine Pumpe bei 0 m Wassersäule (mWs) einen Volumenstrom von 2,5m³ 
bringt, ist rein rechnerisch der Wert in Liter/s 0,69...

Das Delta T ist der Idealwert, wie der Wärmeerzeuger gefahren werden 
kann und am cw-Wert werd ich wohl nicht verändern können ;)

Ich glaube nicht, dass dies ein Messfehler ist...

von Ewald S. (Gast)


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Stefan M. schrieb:
> Ich glaube nicht, dass dies ein Messfehler ist...
Was soll es sonst sein?

von grundschüler (Gast)


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mein WMZ rechnet nach dieser Formel:

kw_therm=(u32)deltaT*flowsensor_l_hou*1161/10000;


Es ergibt in etwa den gleichen Wert wie bei dir, also plausibel.

Problem ist die Eichung von Q-Sensor und T-Sensoren. Ich hatte dafür 
einen geeichten WMZ zwischengeschaltet. Die gibt es gebraucht für 15€ 
bei ebay.

von MaWin (Gast)


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> elektr. Leistung = 36000W = 36kW

= 100% Exergie

von Ste M. (joker)


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grundschüler schrieb:
> mein WMZ rechnet nach dieser Formel:
>
> kw_therm=(u32)deltaT*flowsensor_l_hou*1161/10000;

verstehe die Formel nicht so ganz.

Ewald S. schrieb:
> Stefan M. schrieb:
>> Ich glaube nicht, dass dies ein Messfehler ist...
> Was soll es sonst sein?

Es muss dann aber ein sehr großer Messfehler sein. Ich frag mich wo 
dieser denn her kommen soll. Ich glaube einem PT1000 aus einem guten 
Haus und der Druchfluss sind natürlich rein rechnerische Werte. Um auf 
die 36kW zu kommen müsste die Pumpe aber sage und schreibe 1000 liter 
die Stunde weniger bringen als im Datenblatt angegeben. (Glaube ich 
nicht, da diese Pumpe zu tausenden aus einem Namenhaften Haus über die 
Theke geht). An der spezifischen Wärmekapa kann ich immernoch nichts 
ändern.

von Wolle G. (wolleg)


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Stefan M. schrieb:
> Pumpe aber sage und schreibe 1000 liter
> die Stunde weniger bringen als im Datenblatt angegeben.

Oben hattest Du geschrieben, dass die 2,5m³/h gemessen wurden.
(nicht Förderstrom der Pumpe)

von Stefan (Gast)


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wolle g. schrieb:
> Stefan M. schrieb:
> Pumpe aber sage und schreibe 1000 liter
> die Stunde weniger bringen als im Datenblatt angegeben.
>
> Oben hattest Du geschrieben, dass die 2,5m³/h gemessen wurden.
> (nicht Förderstrom der Pumpe)

Nein. Ist aus dem Datenblatt.

Siehe link Seite 4

http://www.akvaterm.fi/files/datasheet_yonos_para_6_rka_fs14.pdf

Höhenunterschied 1m

von Günter Lenz (Gast)


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Stefan Marquardt schrieb
>> Wo sollte sie sonst hin?

>Durch verkalkung oder nicht richtig funktionierender Hocheffizenzpumpe
>wird es wohl schon dazu kommen, dass die 36kW nicht ins Wasser übergehen
>können... Genau das will ich ja wissen...

Ja wo sollte sie sonst hin?
Die Verkalkung kann ja die Energie nicht ins Nichts verschwinden lassen.
Es gibt den Energieerhaltungssatz. Wenn die Energie nicht da ist
wo du möchtest muß sie ja irgendwo anders sein. Das einzige was
passieren könnte ist, daß sich durch die Verkalkung  der Wärmewiderstand
erhöht und dadurch die elektrische Heizleistung verringert. Statt
36kW elektrische Leistung hast du dann vielleicht nur noch 35kW
elektrische Leistung, aber auch die werden zu 100% in Wärme
umgewandelt. Wenn die Rohre und die ganze Installation gut wärmeisoliert
ist kann die Wärme nicht einfach verschwinden.

von Ewald S. (Gast)


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Messfehler für Dein Vorhaben kann sein wenn die beiden T-Fühler nicht 
richtig im Medium eingetaucht sind. Das zu prüfen wäre ohne 
Energiezufuhr (also kalt) messen. Die Durchflussmenge wird doch durch 
alle möglichen Winkel/ Leitungen/ Heizelement reduziert. Druckdifferenz 
mal gemessen?

von Ste M. (joker)


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Ewald S. schrieb:
> Messfehler für Dein Vorhaben kann sein wenn die beiden T-Fühler nicht
> richtig im Medium eingetaucht sind. Das zu prüfen wäre ohne
> Energiezufuhr (also kalt) messen. Die Durchflussmenge wird doch durch
> alle möglichen Winkel/ Leitungen/ Heizelement reduziert. Druckdifferenz
> mal gemessen?

Es handelt sich um eine leitungslänge von (VL+RL) 6m mit ein paar Bögen 
und T-Stücken. Sehe ich also nicht als großen Widerstand an.

Der Differenzdruck kann nicht mehr als 0,2-0,3 bar haben (Stelle ich mal 
so in den Raum). Würde dann auch wieder zur Kennlinie passen.

Die T-Fühler sind richtig im Medium eingetaucht. 90 Grad zur 
Flussrichtung 2/3 des Rohrquerschnitts.

Günter Lenz schrieb:
> Ja wo sollte sie sonst hin?
> Die Verkalkung kann ja die Energie nicht ins Nichts verschwinden lassen.
> Es gibt den Energieerhaltungssatz. Wenn die Energie nicht da ist
> wo du möchtest muß sie ja irgendwo anders sein. Das einzige was
> passieren könnte ist, daß sich durch die Verkalkung  der Wärmewiderstand
> erhöht und dadurch die elektrische Heizleistung verringert. Statt
> 36kW elektrische Leistung hast du dann vielleicht nur noch 35kW
> elektrische Leistung, aber auch die werden zu 100% in Wärme
> umgewandelt. Wenn die Rohre und die ganze Installation gut wärmeisoliert
> ist kann die Wärme nicht einfach verschwinden.

Sie wird dann eben im Kalk verbraten :)
Ich gebe Dir natürlich recht. Es war von mir bescheiden ausgedrückt.

: Bearbeitet durch User
von foobar (Gast)


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Die Formel stimmt schon. Wenn deine Zahlen die nicht erfüllen, stimmen 
die halt nicht. Sollen wir jetzt raten, welche?!? Meine Glaskugel sagt: 
sowohl Durchflußmenge als auch delta-T sind etwas niedriger als 
spezifiziert.

| Wie könnte ich nun bewerten, ob mein elektrischer Wärmeerzeuger, der
| 36kW elektr. Leistung hat, auch die Leistung ins Wasser bringt?

Dein Wärmeerzeuger leistet 58kW, braucht aber nur 36kW - so einen will 
ich auch ;-)

Wenn du herausfinden willst was nicht stimmt, kommst du ums Messen nicht 
herum.

von Ste M. (joker)


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foobar schrieb:
> Die Formel stimmt schon. Wenn deine Zahlen die nicht erfüllen, stimmen
> die halt nicht. Sollen wir jetzt raten, welche?!? Meine Glaskugel sagt:
> sowohl Durchflußmenge als auch delta-T sind etwas niedriger als
> spezifiziert.
>
> | Wie könnte ich nun bewerten, ob mein elektrischer Wärmeerzeuger, der
> | 36kW elektr. Leistung hat, auch die Leistung ins Wasser bringt?
>
> Dein Wärmeerzeuger leistet 58kW, braucht aber nur 36kW - so einen will
> ich auch ;-)
>
> Wenn du herausfinden willst was nicht stimmt, kommst du ums Messen nicht
> herum.

Dann werde ich nächste Woche die Parameter nochmal aufnehmen.

von Kolja L. (kolja82)


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Die Messfehler und die hast du in jedem Sensor pflazen sich fort.
Desswegen heißt das auch Fehlerfortpflanzung, sorry...

Im für dich subjektiv günsigen Falle gleichen sich die einzelnen Fehler 
aus, aber scheinbar nicht ;-)

Messungen sind immer fehlerbehaftet, daher ist ein Messergebnis ohne 
Fehlerbalken nicht realistisch.

Ich such mal was passendes.

von Kolja L. (kolja82)


Angehängte Dateien:

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Siehe Anhang.

Vielleicht verstehst du es ja, sonst frag!

btw

Du multipliezierst den Volumenstrom in Litern mit der Wärmekapazität 
bezogen auf die Masse in Kilogramm.
Wenn du so genau rechnen möchtest, musst du die mittlere Dicht des 
Wassers berücksichtigen und die ist temperaturabhängig.

Welche Temperatur hat denn das kalte Wasser?

von Kolja L. (kolja82)


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Ich hätte den ersten Beitrag genauer lesen sollen.
Sorry, vergiss meine Beiträge.

von Lutz (Gast)


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Also wenn du 36 kW ins Wasser bringst und 58 kW aus dem Wasser 
rausholst, würde ich deine Anlage gerne käuflich erwerben...

Wenn der beschriebene Aufbau tatsächlich so ist (und nicht noch irgendwo 
anders Wärme hinzugefügt wird), kann eigentlich nur der Volumenstrom 
geringer  sein. Denn die Temperatur zu messen, ist ja das Einfachste. 
Und die wird wenigstens gemessen, während der Volumenstrom eine Annahme 
ist!

von Ja (Gast)


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Ste M. schrieb:
> Ich möchte mittels Durchflusssensor und 2 PT1000 die Wärmemenge eines
> Heizgerätes berechnen.

Ste M. schrieb:
> Wenn eine Pumpe bei 0 m Wassersäule (mWs) einen Volumenstrom von 2,5m³
> bringt, ist rein rechnerisch der Wert in Liter/s 0,69...

Ste M. schrieb:
> Um auf
> die 36kW zu kommen müsste die Pumpe aber sage und schreibe 1000 liter
> die Stunde weniger bringen als im Datenblatt angegeben. (Glaube ich
> nicht, da diese Pumpe zu tausenden aus einem Namenhaften Haus über die
> Theke geht).

Zuerst schreibst du, daß du mit einem Durchflußsensor den Volumenstrom 
messen willst. Danach gehst du mit einem reinen Werbespruch von 2,5 m³/h 
rechnen. Da kann ja nur Quatsch bei rauskommen. Bei welchem 
Rohrdurchmesser ist das denn angegeben bzw. welchem Strömungswiderstand? 
Ohne einen Sensor wird es also nix.

Hast du auch mal den Strom der Heizung gemessen oder wenigstens am 
Stromzähler abgeschätzt? Da du aber mehr Energie als erwartet hast, ist 
also der Volumenstrom geringer als angenommen.

von zyxw (Gast)


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Es ist doch sehr einfach: 5- oder 10-L-Gießkanne volllaufen lassen und 
Zeit stoppen.

von Kolja L. (kolja82)


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Damit hast du aber nicht die Strömungs Widerstände in der Hydraulik 
berücksichtigt

von Sebastian L. (sebastian_l72)


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zyxw schrieb:
> Es ist doch sehr einfach: 5- oder 10-L-Gießkanne volllaufen lassen und
> Zeit stoppen.
Wenn es ein offenes System ist, vom Ansatz richtig, nur ne blöde 
Pütscherei.
Dann gilt es in millisekunden zu erfassen dass die Kanne voll ist.
Q 2,5 m3/h ist die Hausnummer.

Einfach mal den kalibrierten Durchlussmesser ansetzen. Sowas hat jeder 
bessere HSLK'er im Auto.
Der Volumenstrom ergibt sich im Schnittpunkt von Pumpen- und 
Anlagenkennlinie.

von Sebastian L. (sebastian_l72)


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Ste M. schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> ich stehe zur Zeit etwas auf dem Schlauch.
>
> Ich möchte mittels Durchflusssensor und 2 PT1000 die Wärmemenge eines
> Heizgerätes berechnen.

Nennt sich Wärmemengenzähler, gibt es beim HSLK Grossisten für wenig 
Geld in guter Qualität. mit m-Bus und allem PiPaPo.
anflanschen, 24V dranschrauben und feddisch.
>
> So...hier die 1. Frage: Wo liegt hier mein Denkfehler?
Die Pumpe fördert keine 2,5 m3/h durch die Anlage.

von Arno (Gast)


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Wenn die Pumpe bei 1m Höhendifferenz 0,69l/s fördern soll, du aber 
zusätzlich noch 0,2-0,3bar Widerstand hast, ist doch schon klar, wo 
zumindest ein Fehler liegt: Diese 0,2-0,3bar entsprechen weiteren 2-3m 
Höhendifferenz (1bar entspricht ca. 10m Wassersäule).

Außerdem: Ist das System eingeschwungen? Unter Umständen hast du 
irgendwelche Wärmekapazitäten, die sich noch aufladen/entladen. Ich weiß 
nicht, wie lange das bei solchen Systemen üblicherweise dauert...

MfG, Arno

von HildeK (Gast)


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Ste M. schrieb:
> Wie könnte ich nun bewerten, ob mein elektrischer Wärmeerzeuger, der
> 36kW elektr. Leistung hat, auch die Leistung ins Wasser bringt?

Irgendwie habe ich mit der Frage ein Problem.
Wo soll die hineingesteckte elektrische Leistung von 36kW (verifiziert?) 
denn hin? Leuchtet da was? Gibt es eine mechanische Bewegung? Strahlt 
das Teil irgendwas ab (Wärme?)?
Wenn nicht, dann erzeugst du auch 36kW Wärme und wenn du außerhalb vom 
Wasser keine Erwärmung feststellen kannst, dann ist praktisch alles zur 
Wassererwärmung genutzt worden.
Wieso will man das messen?

von Kolja L. (kolja82)


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Arno schrieb:
> Diese 0,2-0,3bar entsprechen weiteren 2-3m Höhendifferenz

Das ist bei einem geschlossenen System egal, weil das Wasser beim Weg 
nach unten "zieht".

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