Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Wie kann man sich die Kühlleistung (einer Klimaanlage) vorstellen?


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von Bernd (Gast)


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Mich würde das Thema Kühlleistung interessieren und ob man sich das 
vorstellen kann.

Bei der Split Klima (bei 1 von 5) im Datacenter messe ich 7 Grad Output 
Temperatur und der Luftstrom ist auch nicht schlecht.

Bei einem Außengerät mit einem Ventilator von ca 50cm Durchmesser, 
geschätzt, wo wird hier die Kühlleistung "kreiert" und kann man diese in 
Zahlen ausdrücken?

Offenbar kann dieser 50cm Ventilator auf 1m² Kühlkörper gerichtet mit 
einer doch höheren Drehzahl (1000rpm) bei einer Außentemperatur von 25 
Grad einen 7 Grad Luftstrom erzeugen.
Das Luftvolumen pro Minute vom Innenteil weiß ich nicht.
Was würde sich ändern, wenn das alles doppelt so groß wäre?
Also ein 100cm Ventilator auf 2m² Kühlkörper?

Wieviel Luftvolumen mit wieviel Grad man braucht um einen Innenraum von 
50m³ von 25 Grad auf 20 Grad zu kühlen würde mich dann auch noch 
interessieren.

Auf websiten findet man überall nur, wie groß ist der Raum und daraus 
wird dann das BTU/h berechnet.

Mich interessiert aber der physikalische Hintergrund.

Also nicht "wie funktioniert eine Klimaanlage" sondern "wieviel Kälte 
(oder Wärmeentzug) erzeugt eine Klimaanlage"

Für websiten, youtube videos, etc. die dies erklären danke ich im Voraus 
:)

von Schlaumaier (Gast)


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https://wohnglueck.de/artikel/kuehlleistung-klimaanlage-11950

Lies das.

Die Leistung wird i.d.R. in BTU angegeben.

Damit kann man die Kisten vergleichen.

Was es bedeutet erklärt der Link besser als ich.

von Einer (Gast)


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Bernd schrieb:
> Wieviel Luftvolumen mit wieviel Grad man braucht um einen Innenraum von
> 50m³ von 25 Grad auf 20 Grad zu kühlen würde mich dann auch noch
> interessieren.

Im Extremfall, überhaupt kein Luftvolumen...

Warum werden in den Schulen schon seit Jahrzehnten keine fundamentalen 
Naturwissenschaften mehr gelehrt? So langsam ernten wir die Früchte 
dieser katastrophalen Schulpolitik...

Zurück zum Thema:

Um 50m³ Luft von 25°C auf 20°C zu kühlen, schaust Du nach, welche 
Wärmekapazität Deine Luft am Anfang hat, und welche am Ende. Dazu musst 
Du noch Feuchtigkeitsgehalt, Luftdruck bzw. Dichte am Anfang und am Ende 
wissen. Damit schaust Du in Tabellenbücher nach.

Aus der Luftmenge (Masse!) und den beiden absoluten Temperaturen kennst 
Du nun den Unterschied zwischen beiden Energieniveaus. Und diese 
Energiedifferenz musst Du abführen.

Wie Du das machst, mit einem "Monsterlüfter" in 3 Sekunden, oder mit 
einem Ventilatörchen in 5 Jahren, ist egal. Du musst Dir erstmal den 
Unterschied zwischen Leistung und Energie klar machen.

Aber wie gesagt, die versiffte Schulpolitik... Die holt man hier nicht 
in ein paar Minuten nach...

von Rüdiger B. (rbruns)


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Und nicht zu vergessen:
Die Wärme kommt von draussen auch wieder rein!

von Schlaumaier (Gast)


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Rüdiger B. schrieb:
> Und nicht zu vergessen:
> Die Wärme kommt von draussen auch wieder rein!

Das kann man mit einer Kernbohrung verhindern. Muss nur außen eine 
Lamellenklappe angebracht werden. Im Winter setzt ein Freund dann in das 
Rohr ein Styropor-Stopfen und alles ist gut.

OHNE so eine Technik (bzw. die von Splitgeräten) sind Klimaanlagen eh 
sinnlos, da durch den Luftaustausch man gegen die Klimaerwärmung 
ankämpft ;)

Ich habe 2 Monoblocks. Die lasse ich max. 10 min auf Kühlen laufen (dann 
schalten die eh automatisch auf Lüften um, wegen Überhitzung) deshalb 
lasse die ich meist nur im Lüfter bzw. Entfeuchtermodus laufen lasse.

Gerade der Entfeuchter-Modus ist sehr sinnvoll. Er lässt ein ein kühles 
Gefühl entstehen OHNE das der Körper Rheuma Probleme bekommt.

Aber VORSICHT. Man sollt die Luftfeuchte überwachen (lassen) sonst 
drohen trockne gereizte rote Augen die weh tun können.

Die Chinaanlagen für 50-140 Euro aus den TV machen genau das Gegenteil. 
Sie versprühen micro-Wassertropfen. Das wirkt die erste Zeit kühl, 
danach nur noch ekelhaft.

Alternativ blasen die ein Eisblock an. Kein Witz.

von Klempi (Gast)


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Schlaumaier schrieb:
> Gerade der Entfeuchter-Modus ist sehr sinnvoll. Er lässt ein ein kühles
> Gefühl entstehen

Das Gefühl ist wichtig dabei. Denn eigentlich heizt du den Raum mit der 
Verdichter Leistungsaufnahme und den restlichen Verlusten der Lüfter, 
usw.

von DANIEL D. (hiege) Benutzerseite


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Klempi schrieb:
> Schlaumaier schrieb:
>
>> Gerade der Entfeuchter-Modus ist sehr sinnvoll. Er lässt ein ein kühles
>> Gefühl entstehen
>
> Das Gefühl ist wichtig dabei. Denn eigentlich heizt du den Raum mit der
> Verdichter Leistungsaufnahme und den restlichen Verlusten der Lüfter,
> usw.

Na ja der Verdichter ist doch im Außenbereich, also heizt dieser den 
Außenbereich, bleibt nur noch die Elektronik und der Lüfter im Innern.

: Bearbeitet durch User
von Klempi (Gast)


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DANIEL D. schrieb:
> Na ja der Verdichter ist doch im Außenbereich, also heizt dieser den
> Außenbereich, bleibt nur noch die Elektronik und der Lüfter im Innern.

Das klang anders:

Schlaumaier schrieb:
> Ich habe 2 Monoblocks. Die lasse ich max. 10 min auf Kühlen laufen (dann
> schalten die eh automatisch auf Lüften um, wegen Überhitzung) deshalb
> lasse die ich meist nur im Lüfter bzw. Entfeuchtermodus laufen lasse.

von Schlaumaier (Gast)


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DANIEL D. schrieb:
> Na ja der Verdichter ist doch im Außenbereich, also heizt dieser den
> Außenbereich, bleibt nur noch die Elektronik und der Lüfter im Innern.

JA + NEIN.

Bei einer Split-Anlage hast du Recht.  Die darf man aber i.d.R. nur in 
sein eigenen Haus installieren. Und JA, sie ist X-mal wirksamer.

Allerdings sind die Hässlich von außen.

Die Mono-Block-Anlage (Große Kiste mit Rollen) darf man i.d.R. gar nicht 
installieren. Also muss man den Abluftschlauch durch das gekippte 
Fenster leiten und diese Stellen so gut wie es geht abdichten. Dazu gibt 
es Sets. Hab mal eins im Katalog von Pearl gesehen. Ist aber viel 
Aufwand, weshalb ich das nicht habe.

Für Leute die die hässlichen Splitanlagen nicht wollen, gibt es dann den 
Wandanschluss wie oben von mir beschrieben. Ein elegantes Gitterchen an 
der Wand und das war's.  Geht aber auch i.d.R. nur bei Eigentum.

Ein Raum kühlen ist viel Aufwendiger als ihn die Luftfeuchte in der LUFT 
!!! zu entziehen. Da die Luft nicht nennenswert gekühlt wird, tritt 
selbst durch das gekippte Fenster kein nenneswerter Luftaustausch ein. 
Im Gegensatz bei ein echten gekühlten Raum.

Kleiner Hinweis am Rand. Die Teile sind verfressen ohne Ende was Strom 
angeht. Betriebskosten liegen bei 50 Cent (Mein Tarif) bis zu über ein 
1 Euro (für alle die ein neuen Tarif haben).

Da ist ein Eisblock in Salzwasser mit ein kleinen Ventilator belüften 
viel günstiger. Und auch etwa effektiv.

von Schlaumaier (Gast)


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Beitrag #7064589 wurde vom Autor gelöscht.
von DANIEL D. (hiege) Benutzerseite


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Schlaumaier schrieb:
> Die Mono-Block-Anlage (Große Kiste mit Rollen) darf man i.d.R. gar nicht
> installieren. Also muss man den Abluftschlauch durch das gekippte
> Fenster leiten und diese Stellen so gut wie es geht abdichten. Dazu gibt
> es Sets. Hab mal eins im Katalog von Pearl gesehen. Ist aber viel
> Aufwand, weshalb ich das nicht habe.

Ja du hast recht es gibt ja mehr wie nur die Standard Split Anlagen. Für 
meine Oma haben wir so einen Mobiles Teil besorgt, wir machen immer das 
Rollo runter, und der Rest wird mit einer Decke zu gestopft.

von Klempi (Gast)


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Schlaumaier schrieb:
> Hier ist so einen Selbstbau-Klimaanlage die ich meine mit Eisblock
> blasen.

Ess ein Eis oder drinke ein kaltes Bier, da hast du mehr davon ;)

von Schlaumaier (Gast)


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Klempi schrieb:
> Ess ein Eis oder drinke ein kaltes Bier, da hast du mehr davon ;)

Ich habe eine Sodastream Crystal und ein sehr guten Kühlschrank. Das 
wirkt prima. ;)

von (prx) A. K. (prx)


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Klempi schrieb:
>> Hier ist so einen Selbstbau-Klimaanlage die ich meine mit Eisblock
>> blasen.
>
> drinke ein kaltes Bier, da hast du mehr davon ;)

Lauwarmes Bier wäre besser. ;-)

von Schlaumaier (Gast)


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(prx) A. K. schrieb:
> Lauwarmes Bier wäre besser. ;-)

Doppelt Pfui deibel. !!!!!

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Klimaanlagen... :) Spezialthema.

Also zu aller erst - was immer ihr tut, vergesst die Existenz von 
Monoblöcken. Die Kühlleistung dieser Dinger ist durch den nötigen 
Zustrom großer Mengen warmer und feuchter Außenluft marginal, die 
Stromkosten sind nicht gerade am Sinken, die Dinger machen euch arm.

Bei Splitgeräten ist die Bohrung durch die Außenwand noch gar nicht das 
unbedingte Problem, sondern die Befestigung des nicht gerade leichten 
Außenteils ein Stück weit von der Wand entfernt (damit noch Luft zur 
Kühlung angesaugt werden kann) wird durch außen angebrachte Dämmung 
schwierig. Da müssen recht stabile Winkel an der Wand montiert werden 
und die Dämmung wieder "repariert" werden, das kann nur eine Fachfirma.

Vermieter stimmen dem Einbau solcher Anlagen gelegentlich zu, wenn sie 
durch den Mieter abgetreten werden. Heißt, ihr dürft sie einmal durch 
eine Fachfirma montieren lassen und dürft das natürlich auch alles 
bezahlen, aber ihr dürft die Anlage beim Auszug nicht mitnehmen. Dabei 
ist zu bedenken, daß der reine Anlagenwert meist sowieso nicht besonders 
hoch ist, die zuweilen recht aufwendige Installation ist teurer.

Der Laie darf auch nicht selbst an Kältemittelkreisen herumbauen, bzw. 
nur solange kein Kältemittel enthalten ist. Wenn ihr einen 
Kälteanlagenbauer findet, der euch die Inbetriebnahme macht, könntet ihr 
die Anlage auch selbst installieren. Allerdings machen die das entweder 
gar nicht weil sie dann nicht an der Installation verdienen und nicht 
für Heimwerker-Pfusch haften wollen wenn die Anlage nach der 
Inbetriebnahme Probleme macht oder nur gegen sehr teuer Geld verglichen 
mit dem Zeitaufwand.

Was es auch noch gibt sind "mobile Splitgeräte", bei denen der 
Verdichter im Innenteil sitzt und ein recht leichtes Außengerät an einem 
verhältnismäßig dünnem Schlauchpaket hängt. Dieses lässt sich recht 
einfach an ein Balkongitter hängen oder so (auch hier Mindestabstand zur 
Wand beachten bzw. Freiraum zum Kühlluft ansaugen). Auch hier darf der 
Laie nicht selbst an den Leitungen bauen, auch wenn der Eindruck oftmals 
durch den Ausdruck "Schnellverbinder" dazu verleitet wird. Man sollte 
auch probieren, die Anlage so aufzustellen, daß das Außenteil einmal im 
Frühjahr rausgestellt werden kann, und im Winter wieder nach drinnen 
(damit das Fenster geschlossen werden kann), ohne das Schlauchpaket 
großartig zu beanspruchen. Die sehen zwar recht robust aus, sind sie 
aber bei vielen Anlagen leider nicht (dünnes Kupfer-Kapillarrohr, was 
dann irgendwann bricht). Also nicht jeden Tag raus und abends wieder 
rein, dann hat man nicht lange Freude dran. Sondern einmal im Frühjahr 
raus, Fenster offen abdichten und im Herbst zurückbauen.
  Die Verbinder sollten dafür nicht geöffnet werden müssen. Erstens darf 
es der Laie nicht, zweitens entweicht dabei immer etwas Kältemittel und 
drittens werden die Verbinder davon nicht besser, sondern undicht. Umso 
mehr Kältemittel fehlt, desto schlechter wird die Leistung der Anlage, 
geht bis zum Totalschaden weil der gekapselte Verdichter zur Kühlung auf 
einen einwandfrei funktionierenden Kältemittelkreislauf angewiesen ist.

Wenn das alles gar nicht geht, dann nehmt mobile Zweischlauch-Geräte. 
Das sind zwar auch Monoblöcke und meistens nicht so effizient wie eine 
Split-Anlage, aber sie trennen beide Luftkreisläufe und verhindern damit 
den Luftaustausch im Zimmer. Die kalte Luft bleibt also drinnen und wird 
nicht als Kühlmedium verwendet und rausgedrückt.

Kälte kann man nicht erzeugen, man kann nur Wärme transportieren. Die 
Anlagen funktionieren im Grunde wie ein Kühlschrank, bei manchen Geräten 
hat man hinten noch den Verflüssiger offen, der warm wird wenn der 
Kühlschrank arbeitet. Das ist aber für ein angenehmes Raumklima nur die 
halbe Wahrheit, die andere Hälfte ist die Luftfeuchtigkeit. Wenn die 
Luft sehr feucht ist, ist das oft unangenehmer als wenn sie nur warm 
ist. Klimaanlagen entfeuchten auch alle die Luft (solange sie nicht 
durch Einschlauch-Monoblöcke ständig ausgetauscht wird) und machen die 
Raumluft allein dadurch ein großes Stück angenehmer.

von Georg (Gast)


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Der Titel enthält doch schon die Lösung: man muss sich die Kühlleistung 
einfach VORSTELLEN. Das ist maximal stromsparend.

Georg

von (prx) A. K. (prx)


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Georg schrieb:
> Der Titel enthält doch schon die Lösung: man muss sich die Kühlleistung
> einfach VORSTELLEN. Das ist maximal stromsparend.

Der für dieses Thema erforderliche zerebrale Energieeinsatz ist jedoch 
höchst unterschiedlich, was dem entgegenwirkt. Vielleicht sollten die 
sich lieber die Kälte vorstellen, als die Kühlleistung. ;-)

von DANIEL D. (hiege) Benutzerseite


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Ja kann man nicht einfach schauen welche Wärmekapazität welcher Stoff 
hat, und wie viel Energie man jeweils benötigt für die 
Temperaturänderung.

Oder vielleicht ein noch besserer Ansatz, wie viel Wärme geht nach innen 
verloren durch die Isolierung des Hauses, bei welcher Temperatur 
Differenz innen außen, und welche Leistung in Watt brauche ich um dies 
zu kompensieren.

BTU ist ja mal wieder total doof, würde ich komplett ignorieren und nur 
auf die Wattangabe schauen. Obwohl man ist ja so grob mit x 0,3 
umrechnen kann.

von Günter Lenz (Gast)


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von Bernd schrieb:
>Bei einem Außengerät mit einem Ventilator von ca 50cm Durchmesser,
>geschätzt, wo wird hier die Kühlleistung "kreiert" und kann man diese in
>Zahlen ausdrücken?

Ja, die Maßeinheit ist Watt oder kilo-Watt und das kann man
messen. Man kann zum Beispiel einen Heizwiderstand an einen
Kühlkörper befestigen und mit Spannung und Strom kennt man
dann die Leistung. Es entsteht eine Temperaturdifferenz zur
Umgebung, die kann man auch messen. Es entsteht irgendtwann
Wärmegleichgewicht. Die abgegebene Wärmeleistung also
Kühlleistung ist dann genauso groß wie die zugefürte Leistung.

von Thomas R. (thomasr)


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Schlaumaier schrieb:
> DANIEL D. schrieb:
> Ein Raum kühlen ist viel Aufwendiger als ihn die Luftfeuchte in der LUFT
> !!! zu entziehen. Da die Luft nicht nennenswert gekühlt wird, tritt
> selbst durch das gekippte Fenster kein nenneswerter Luftaustausch ein.
> Im Gegensatz bei ein echten gekühlten Raum.

Mit Verlaub: Blödsinn!

Der Luft die Feuchtigkeit zu entziehen ist der bei WEITEM größere 
Energieaufwand. Bitte dazu das Thema „latente Wärme“ im Physikbuch 
nachlesen.

Deshalb kann man trockene Wüstenluft (Arizona/ Nevada etc.) auch viel 
leichter kühlen als feuchte Luft (Florida oder Südostasien).

von Hans (Gast)


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Thomas R. schrieb:
> Mit Verlaub: Blödsinn!

So sieht's aus, "Schlaumeier" eben.

Aber erzähle ihm nichts vom Wasserdampfpartialdruck, der dafür sorgt, 
dass durch sein gekipptes Fenster ruck-zuck die Feuchtigkeit der 
Außenluft einströmt...

von Sebastian L. (sebastian_l72)


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Bernd schrieb:
> Mich würde das Thema Kühlleistung interessieren und ob man sich das
> vorstellen kann.

Das ist im Einphasensystem einfach:
Massenstrom  Wärmekapazität  Temperaturdifferenz

> Bei der Split Klima (bei 1 von 5) im Datacenter messe ich 7 Grad Output
> Temperatur und der Luftstrom ist auch nicht schlecht.
Split klima sind Direktverdampfer. Da hast du einen Phasensprung und 
musst also das Kühlmedium kennen um dessen Verdampfungsenthalpie 
nachzuschlagen.
Die Mathematik wird dann komplizierter. Das ist Thermodynamik II Stoff.

> Bei einem Außengerät mit einem Ventilator von ca 50cm Durchmesser,
Da bist beim Kondensatorkühler. Durchmesser ist die halbe Miete, du 
kennst den Luftvolumenstrom nicht.

> geschätzt, wo wird hier die Kühlleistung "kreiert"
Im Joule Prozess. Der Mann ist seit 1889 tot. Ein kühles Bierchen (was 
das Anliegen seiner Forschungen war) mögen wir auch heute noch.

> und kann man diese in Zahlen ausdrücken?
Natürich.


> Offenbar kann dieser 50cm Ventilator auf 1m² Kühlkörper gerichtet mit
> einer doch höheren Drehzahl (1000rpm)
Der Luftvolumenstrom eines Ventilators ist nicht proportional zur 
Drehzahl, sondern zur Quadratwurzel der Druckdifferenz über den 
Ventilator.

> bei einer Außentemperatur von 25 Grad einen 7 Grad Luftstrom erzeugen.
Also 18 K Temperaturdiffenz.
Wärmekapazität und Dichte von Luft sind bekannt.

> Das Luftvolumen pro Minute vom Innenteil weiß ich nicht.
Schade auch. Dann wird das nix.

> Was würde sich ändern, wenn das alles doppelt so groß wäre?
> Also ein 100cm Ventilator auf 2m² Kühlkörper?
Der Temperaturgradient über den Wärmetauscher wird besser. Sonst wenig.

> Wieviel Luftvolumen mit wieviel Grad man braucht um einen Innenraum von
> 50m³ von 25 Grad auf 20 Grad zu kühlen würde mich dann auch noch
> interessieren.
s.o.

> Auf websiten findet man überall nur
Raus aus dem www, Rein in die Bücherei. Ein "Termodynamik I" werden sie 
da wohl stehen haben. Im VDI Wärmeatlas findest du ein Abstract.

> wird dann das BTU/h berechnet.
Das gehünere mit BTU, cubicfeet, inches und andere imperialen Grössen 
überlassen wir hier in Europa gerne den Bewohnern in Übersee.

> Mich interessiert aber der physikalische Hintergrund.
Thermodynamik I

> "wieviel Kälte  (oder Wärmeentzug) erzeugt eine Klimaanlage"
Massenstrom  Wärmekapazität  Temperaturdifferenz

von Elektrofan (Gast)


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>> Wie kann man sich die Kühlleistung (einer Klimaanlage) vorstellen?

Ungefähr reziprok zu einer Heizung:
Erstere kühlt, zweitere heizt ...

> Lies das.
> Die Leistung wird i.d.R. in BTU angegeben.

Gute Idee.
Wozu auch eine SI- bzw. gesetzliche Einheit nehmen?

---

An anderer Stelle wären ja auch

Kilowattstunden pro Mega-Woche

kaum übersichtlicher als z.B. PS  =>

Kaufleute
(anderswo öfters Juraexaminierte/iNNen, Völkerrechts- bzw. 
Melkexperten/iNNen) u.ä. erklären uns die Welt proaktiv-konstruktiv,
damit wir wenigstens nicht noch dümmer sterben, als wir geboren
wurden!            SCNR

von DANIEL D. (hiege) Benutzerseite


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Elektrofan schrieb:
> Gute Idee.
> Wozu auch eine SI- bzw. gesetzliche Einheit nehmen?

Glücklicherweise ist die Kühlleistung in Watt auch oft angegeben.

: Bearbeitet durch User
von Bernd (Gast)


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Sebastian L. schrieb:



Wow, danke :)

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Glücklicherweise ist die Kühlleistung in Watt auch oft angegeben.
Und wenn nicht, dann sind 1000 BTU 293W bzw. 10.000BTU 2,93kW.

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