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Kategorie: > Technik
Wärmeverlust bei ungedämmten Edelstahlrohren
Gast (Christian Baier)
(Gast - Daten unbestätigt)

  08.06.2006

Hallo
Kann mir einer eine Beispielrechnung geben mit der ich nachrechnen kann, wie viel Wärmeenergie verloren geht,wenn ich Wasser mit 55C in einem Edelstahlrohr mit NW 150 und einer Außentemperatur von 25C habe.
Danke Christian



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 3
Wilfried
wilfried.rosendahlrsdsolar.de
(gute Seele des Forums)

  10.06.2006
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Christian Baier vom 09.06.2006!  Zum Bezugstext

Hallo Christian,

die Leistung von 200W wird ohne die Bezugsgröße Zeit abgegeben. Nach einer Std. beträgt dann der Wärmeverlust 200 Wh bzw. 0,2 kWh

Beste Grüße
Wilfried
Gast (Christian Baier)
(Gast - Daten unbestätigt)

  09.06.2006
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 08.06.2006!  Zum Bezugstext

Hallo Heiner

Danke für die Antwort.

Sind die 200Watt in der Stunde oder pro minute?

Das Wasser bleibt immer beheizt

Christian
Heiner Grimm
(gute Seele des Forums)

  08.06.2006

Hallo Christian,

da Edelstahl die Wärme einigermaßen gut leitet und der Wärmeübergang vom Wasser innen an das Metall viel besser ist als der vom Metall an die ruhende Luft und die Wärmeabstrahlung, bestimmen letztere beide praktisch alleine den Wärmedurchgang, erstere zwei können vernachlässigt werden (deshalb ist es auch unerheblich, ob das Wasser innen steht oder fließt).

Für den Wärmeübergangskoeffizienten Alpha Metall-Luft gibt es folgende Gleichung, die für senkrechte Wände und ruhende Luft gilt:

Alpha = 2,56 * DeltaT^0,25 (DeltaT: Temp.differenz Wand-Luft)
Bei DeltaT = 30C ist demnach Alpha = 6 W/m^2/C und die Wärmeabgabe an die Luft ist Q(Luft) = Alpha * DeltaT = 180 W/m^2

Die Wärmestrahlung ergibt sich aus der absoluten Oberflächentemperatur des Rohres (hier annähernd 55C = 328K, wegen der relativ guten Wärmeübertragung aus dem Wasser bis zur Metalloberfläche), der Temperatur der umgebenden Wände (nehme ich mal als 25C = 298K an, bei einem Emissionskoeffizienten von ca. 1 für eine nicht blanke Oberfläche) und des Emissionskoeffizienten Epsilon der Metalloberfläche (konnte für Edelstahl in meinen Unterlagen nichts finden und schätze den mal als 0,1 ein, wenn der Edelstahl einigermaßen blank ist).

Im speziellen Fall gilt ungefähr:

Q(Strahl.) = Epsilon(Rohroberfl.) * Cs * (T(Rohroberfl.)^4 - T(Wandoberfl.)^4)

= 0,1 * 5,77*10^-8 W/m^2/K^4 * (328^4 - 298^4) K^4

= 21 W/m^2

Insgesamt ist also pro m^2 Rohroberfläche mit ca. 200W Wärmeverlustleistung zu rechnen. Dies ist aber nur ein grober Anhaltswert, der Alpha-Formel traue ich nur begrenzt und das Epsilon ist eh über den sehr breiten Daumen gepeilt. Die Rohroberfläche ist Pi * Außendurchmesser(in m) * Rohrlänge (in m).

Das Ganze gilt für diesen speziellen Fall und ist nicht unbedingt auf andere Fälle übertragbar!!! Insbesondere dann, wenn Wärmeleitung und/oder der Wärmeübergang im Rohrinneren nicht vernachlässigt werden können. Wer solche Sachen allgemein berechnen können will, ohne womöglich Unsinn zu rechnen, muss wesentlich tiefer in die Materie einsteigen.

Grüße Heiner



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