Forum: Haus & Smart Home Klimageräte nur zu 10% Carnoteffizient


von AC (Gast)


Lesenswert?

Viele Hersteller von Split Klimageräten werben mit einer Leistungszahl 
im Bereich von 3.5-4.

Wenn ich jedoch nach Carnot den typischen Betriebspunkt (32/20C) liegt 
das maximum ca 10 mal höher!

Die Frage:
Wieso sind Klimageräte derartig ineffizient? Ligt dies an den 
Scrollverdichtern die aus gründen der Kosteneffizienz nur unpräzise 
gefertigt sind und Dichtungsprobleme haben?

von 123 (Gast)


Lesenswert?

AC schrieb:
> Wieso sind Klimageräte derartig ineffizient?

Problem ist, dass die Ausseneinheiten ihre eigene warme Luft wieder 
präsentiert bekommen weil die nicht vernünftig wegtransportiert werden 
kann ...

von (prx) A. K. (prx)


Lesenswert?

"Thermodynamische Chancen und Grenzen bei der Entwicklung höchst 
energieeffiziente Kälte-, Wärmepumpen- und Klimaanlagen"
https://assets.danfoss.com/documents/DOC000086412046/DOC000086412046.pdf

Wenn es in deiner Hütte nicht regnen soll, wirst du ausserdem oft 
entfeuchten wollen. Das gibts nicht für lau.

von hogio (Gast)


Lesenswert?

AC schrieb:
> Wieso sind Klimageräte derartig ineffizient?

Die sind vor dem Verkaufen so sorgfältig konstruiert und gefertigt, wie 
Du Deinen Text auf Fehler vor der Veröffentlichung geprüft und 
korrigiert hast.

Billig verkaufen ist viel wichtiger als Effizienz.

hogio

von Der Andere (Gast)


Lesenswert?

AC schrieb:
> Wenn ich jedoch nach Carnot den typischen Betriebspunkt (32/20C) liegt
> das maximum ca 10 mal höher!

Wirklich? Zeig mal deine Rechnung.

von Bernhard S. (gmb)


Lesenswert?

Der Andere schrieb:
> Wirklich? Zeig mal deine Rechnung.

Gerechnet hat er schon richtig, nur sind die Annahmen mit 20°C und 32°C 
unrealistisch.

von Der Andere (Gast)


Lesenswert?

Ich habs mal schnell nachgerechnet. Für 293K/305K komme ich rechnerisch 
auf eine max. Leistungszahl von ca. 25.
Das ist aber nicht das 10fache von 3,5-4 sondern ca. das 7 fache.

Wenn man jetzt bedenkt, daß in dem Carnotschen Kreisprozess weder

- Reibungsverluste des Kompressors
- elektrische Wirkungsgrad der Antriebsmotoren
- Die Tatsache daß die Heißseite eher 40°C haben muss damit die Wärme in 
die - Abluft geht
- Die Kaltluft eher 15°C haben muss damit die Umgebungsluft gekühlt wird
- Die Antriebsenergie für das Kühlgebläse
- Die Antriebsenergie für das Gebläse auf der Kaltseite

enthalten sind, dann ist 3,5 bis 4 meiner Meinung nach ziemlich gut.

von Der Andere (Gast)


Lesenswert?

A. K. schrieb:
> Wenn es in deiner Hütte nicht regnen soll, wirst du ausserdem oft
> entfeuchten wollen. Das gibts nicht für lau.

Richtig, die Energie die beim Kühlen und vor allem Kondensieren der 
Luftfeuchte frei wird muss auch noch zur Heißseite transportiert werden. 
Das hatte ich vergessen.

von LBO (Gast)


Lesenswert?

Meine WP hat in der Betriebsart Kühlen einen COP von 6-7. Liegt 
vielleicht an der Inverterregelung.

von Fabian F. (fabian_f55)


Lesenswert?

Der Andere schrieb:

> - Die Tatsache daß die Heißseite eher 40°C haben muss damit die Wärme in
> die - Abluft geht
Zu niedrig. Unser Außengerät hat eher um die 50°C an den Kühlrippen 
außen. Und das im Schatten. Wenns in der Sonne steht sinds noch mehr.
> - Die Kaltluft eher 15°C haben muss damit die Umgebungsluft gekühlt wird
Bei 23°C Zieltemperatur macht unsere Anlage die Kühlrippen ca. 19°C.

Einen großen Teil des Verlustes macht die Kondensation aus. An 
feuchtwarmen Tagen, wenn man die Klimaanlage an nötigsten hat kommen bei 
unserer Anlage ca. 3-4l Kondensat zusammen. Das sind ~3kWh Wärmeenergie 
zusätzlich.
Also rund genauso viel Energie wie 2000m³ Luft um 5 °C abzukühlen.

von Der Andere (Gast)


Lesenswert?

LBO schrieb:
> Meine WP hat in der Betriebsart Kühlen einen COP von 6-7.

Gemessen oder die idealisierte Angabe des Herstellers im idealen 
Arbeitspunkt und mit Luft mit 10% Feuchte?

von Der Andere (Gast)


Lesenswert?

Fabian F. schrieb:
> Zu niedrig. Unser Außengerät hat eher um die 50°C an den Kühlrippen
> außen. Und das im Schatten. Wenns in der Sonne steht sinds noch mehr.
>> - Die Kaltluft eher 15°C haben muss damit die Umgebungsluft gekühlt wird
> Bei 23°C Zieltemperatur macht unsere Anlage die Kühlrippen ca. 19°C.

Wenn man mit 290K und 330K rechnet kommt man schon auf eine max. 
Leistungszahl von 8,3.

von LBO (Gast)


Lesenswert?

Der Andere schrieb:
> LBO schrieb:
>> Meine WP hat in der Betriebsart Kühlen einen COP von 6-7.
>
> Gemessen oder die idealisierte Angabe des Herstellers im idealen
> Arbeitspunkt und mit Luft mit 10% Feuchte?
Natürlich gemessen, mit kalibriertem WMZ und zwei kalibrierten 
Drehstromzählern (einer für Kompressor und einer für Hilfsbetriebe).

von Sebastian L. (sebastian_l72)


Lesenswert?

AC schrieb:

> Wieso sind Klimageräte derartig ineffizient?

Kraft-Kältemaschinen arbeiten nach dem Joule- und nicht nach dem 
Carnotprozess. Isentropenexponent und das Druckverhältnis ist also 
wichtig bei der Ermittelung des thermodynamischen Wirkungsgrades.

Bei deinen Temperaturen musst du nicht die Ambient-, sondern die 
Medientemperatur ansetzen. Wärmetauscher von Kühlmedium zu Luft sind 
teuer, werden daher klein gebaut und die Medientemperatur ist daher weit 
von der Ambienttemperatur. Der thermodynamische Wirkungsgrad geht in die 
Knie.

Dann die Drücke. Hochdruck ist fertigungstechnisch aufwendig. Also 
billig-billig runter mit dem Druck. Plums - ist der thermodynamische 
Wirkungsgrad auf Knöchelniveau.

Dann die Isentropenexponenten. FCKW sind 31 Jahre nach dem 
Montrealabkommen nicht mehr angesagt. Flupsch ist der thermodynamische 
Wirkungsgrad nur noch auf Fussohlenniveau.

Dann kommt die ganzen banalen technischen Verluste: Es wird 
unterirdisch.


Warum hat ein Supermarkt eine CO2 Maschine?
Warum ist Ammoniak als Kältemittel so beliebt?
Das ist aber alles Masch.-Bau.

772,55 rulez

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.