Hallo Leute,
eine Gefriertruhe wird gewöhnlich bei einer Umgebungstemperatur von 15 bis
20°C betrieben. Nun behauptet jemand, dass z. B. bei einer
Umgebungstemperatur von 5°C der Wirkungsgrad sinkt. Stimmt das? Wie ist das
physikalisch zu erklären? Bei einer höheren Außentemperatur wäre mir das
schon klar...
Für sachdienliche Hinweise bedankt sich im Voraus.

--
Gerhard Amberger

From:	Gernot Zander
Subject:	Re: Wirkungsgrad einer Gefriertruhe
Date:	Tue, 4 Jan 2005 21:05:07 +0000 (UTC)

Hi,

in schule.naturwissenschaften Gerhard Amberger wrote:
> eine Gefriertruhe wird gewöhnlich bei einer Umgebungstemperatur von 15 bis
> 20°C betrieben. Nun behauptet jemand, dass z. B. bei einer
> Umgebungstemperatur von 5°C der Wirkungsgrad sinkt. Stimmt das? Wie ist das
> physikalisch zu erklären? Bei einer höheren Außentemperatur wäre mir das
> schon klar...

Das Ding macht einen Kreisprozess, dessen Wirkungsgrad hängt
(u.A.) von der Temperaturdifferenz ab (je größer desto
höher). Aaaber: Der Wirkungsgrad sinkt möglichwerweise,
der Energieeinsatz aber auch (weil bei 5 °C weniger Kühlung
nötig ist) - und es kommt nur auf den Energieeinsatz an!
Zudem hat der Prozess gewisse Grenzen, weil kein ideales
Gas benutzt wird wie bei Carnot, sondern (und erst das macht
die Kühldinger effektiv) eine Aggregatzustandsänderung
beteiligt ist (flüssig/Gas), die geht natürlich nur in einem
bestimmten Bereich, d.h. man kann nicht unter -X °C kühlen,
weil das Zeug innen sonst nicht mehr verdampft, und man kann
nicht bei mehr als +Y °C kühlen, weil das Zeug außen sonst
nicht mehr kondensiert. X liegt so um die -30, Y um die
50, abhängig vom Kältemittel.
(Und: Eben wegen der Aggregatzustandsänderung, die dabei ist,
ist der Wirkungsgrad von der Temperaturdifferenz weit weniger
abhängig als bei Carnot. Etwa zu dem Anteil spezifische
Wärmekapazität vs. spez. Verdampfungswärme.)

BTW. haben Kühlgeräte einen nominellen Wirkungsgrad über
100% - die transportierte Wärme ist größer als die elektrisch
aufgenommene. Das widerspricht nicht dem 1. Hauptsatz, weil
ja innen Energie aufgenommen und außen die aufgenommende sowie
die elektrisch verbrauchte zusammen abgegeben werden. Daher
haben z.B. Klimaanlagen bei 1000 W el. eine Kühlleistung von
ca. 3000 W (d.h. innen werden 3000 W aufgenommen, außen dann
3000 + 1000 abgegeben). Das ist beim Kühlschrank auch so,
aber ich kenne keine genauen Werte. Die aufgewandte el.
Leistung dient gewissermaßen nur der Überwindung des
2. Hauptsatzes.

mfg.
Gernot

--
(Gernot Zander) www.kabelmax.de *Keine Mailkopien bitte!*
Kinder sind dann erwachsen, wenn sie nicht mehr fragen, woher sie
kommen, sondern verschweigen wohin sie gehen. (Arnold Salenbacher)

From:	Michael Dahms
Subject:	Re: Wirkungsgrad einer Gefriertruhe
Date:	Wed, 05 Jan 2005 09:54:17 +0100

Gernot Zander wrote:

> BTW. haben Kühlgeräte einen nominellen Wirkungsgrad über
> 100% - die transportierte Wärme ist größer als die elektrisch
> aufgenommene.

Im stationären Betrieb ist der Wirkungsgrad einer Gefriertruhe exakt
Null und dadurch sinnlos: Die gesamte elektrische Leistung wird in Wärme
umgewandelt.

Bitte immer daran erinnern: Der thermodynamische Wirkungsgrad einer
Maschine oder Anlage bezieht sich auf den Teil der eingesetzten
Leistung, der /nicht/ in Wärme verwandelt wird.

Michael Dahms

From:	Gernot Zander
Subject:	Re: Wirkungsgrad einer Gefriertruhe
Date:	Fri, 7 Jan 2005 17:15:44 +0000 (UTC)

Hi,

in schule.naturwissenschaften Michael Dahms wrote:
> Gernot Zander wrote:

>> BTW. haben Kühlgeräte einen nominellen Wirkungsgrad über
>> 100% - die transportierte Wärme ist größer als die elektrisch
>> aufgenommene.

> Im stationären Betrieb ist der Wirkungsgrad einer Gefriertruhe exakt
> Null und dadurch sinnlos: Die gesamte elektrische Leistung wird in Wärme
> umgewandelt.

> Bitte immer daran erinnern: Der thermodynamische Wirkungsgrad einer
> Maschine oder Anlage bezieht sich auf den Teil der eingesetzten
> Leistung, der /nicht/ in Wärme verwandelt wird.

Sinnvoller IMHO "... der genutzt wird". Ich würde das nicht
so eng fassen.
Schließlich rechnet man bei Kraftwerken auch gerne die für
Heizung usw. genutzte Abwärme mit ein.
Richtig ist allerdings, dass die Abwärme bei der Klimaanlage
normalerweise nicht genutzt wird:-) Es gibt aber halt eine
Energiebilanz, und da wird insgesamt mehr Energie bewegt
und abgegeben, als aufgenommen wurde. Meinentwegen nennen
wir das anders...
Ich würde einer Elektroheizung aber schon einen Wirkungsgrad
zugestehen (auch wenn - ja - es nicht sooo streng ist). Schließlich
kann man die gesamte Energie nutzen.

mfg.
Gernot

--
(Gernot Zander) www.kabelmax.de *Keine Mailkopien bitte!*
type longboolean=(true,false,maybe,perhaps,maybe_not);

From:	Michael Dahms
Subject:	Re: Wirkungsgrad einer Gefriertruhe
Date:	Mon, 10 Jan 2005 08:44:23 +0100

Gernot Zander wrote:
>
> in schule.naturwissenschaften Michael Dahms wrote:
> >
> > Bitte immer daran erinnern: Der thermodynamische Wirkungsgrad einer
> > Maschine oder Anlage bezieht sich auf den Teil der eingesetzten
> > Leistung, der /nicht/ in Wärme verwandelt wird.
>
> Sinnvoller IMHO "... der genutzt wird".

Das hat dann aber nichts mehr mit Thermodynamik zu tun.

Michael Dahms

From:	Michael Dahms
Subject:	Re: Wirkungsgrad einer Gefriertruhe
Date:	Tue, 04 Jan 2005 19:16:24 +0100

Gerhard Amberger wrote:

> eine Gefriertruhe wird gewöhnlich bei einer Umgebungstemperatur von 15 bis
> 20°C betrieben. Nun behauptet jemand, dass z. B. bei einer
> Umgebungstemperatur von 5°C der Wirkungsgrad sinkt.

Eine Gefriertruhe hat keinen Wirkungsgrad.

Michael Dahms

From:	Gerhard Amberger
Subject:	Re: Wirkungsgrad einer Gefriertruhe
Date:	8 Jan 2005 18:09:35 GMT

Gernot Zander wrote:

> Ich kann es nicht belegen, aber ich glaube es nicht, jedenfalls
> nicht bei 5°C. Ich meine sogar, der Stromverbrauch ist deutlich
> geringer (jedenfalls ist der meines Kühlschranks im Sommer deutlich
> höher als jetzt, das habe ich gemessen, Über 2x mehr [weil der

Hallo Gernot,
da sind wir ja ganz einer Meinung. Die Aussage kommt von jemandem anderen.
Dieser will gemessen haben, dass seine Gefriertruhe bei 20°C weniger Strom
verbraucht, als bei 5°C, was diesem scheinbar auch von dritter Seite
bestätigt wurde. Am dies zu überprüfen, müsste ich unsere in Gebrauch
befindliche Truhe ins Freie befördern - schon wegen des gefährdeten
Haussegens keine so gute Idee ;-)
Die Leserschaft in dieser NG scheint eher gering zu sein und darum stelle
ich diese Frage noch einmal in "de.sci.physik".
Also Gernot, nochmals vielen Dank für die Information.
mfg

--
Gerhard Amberger

From:	Peter Niessen
Subject:	Re: Wirkungsgrad einer Gefriertruhe
Date:	Sun, 9 Jan 2005 00:07:55 +0100

Am 8 Jan 2005 18:09:35 GMT schrieb Gerhard Amberger:

> Gernot Zander wrote:
>
>> Ich kann es nicht belegen, aber ich glaube es nicht, jedenfalls
>> nicht bei 5°C. Ich meine sogar, der Stromverbrauch ist deutlich
>> geringer (jedenfalls ist der meines Kühlschranks im Sommer deutlich
>> höher als jetzt, das habe ich gemessen, Über 2x mehr [weil der
>
> Hallo Gernot,
> da sind wir ja ganz einer Meinung. Die Aussage kommt von jemandem anderen.
> Dieser will gemessen haben, dass seine Gefriertruhe bei 20°C weniger Strom
> verbraucht, als bei 5°C, was diesem scheinbar auch von dritter Seite
> bestätigt wurde. Am dies zu überprüfen, müsste ich unsere in Gebrauch
> befindliche Truhe ins Freie befördern - schon wegen des gefährdeten
> Haussegens keine so gute Idee ;-)
> Die Leserschaft in dieser NG scheint eher gering zu sein und darum stelle
> ich diese Frage noch einmal in "de.sci.physik".
> Also Gernot, nochmals vielen Dank für die Information.

Das die Kühltruhe bei 5° weniger nach aussen transportieren muss (es kommt
ja weniger hinein) ist ja wohl sonnenklar, und in Sibirien geht der Motor
nie an :-) Motto=> Klima schlägt Truhe. Fragt sich nur ob das wirklich
relevant ist. Ich denke mal, der Unterschied ist in der Praxis marginal.
Da sollte man dann die Experten bei LINDE oder so fragen, die haben das
bestimmt gemessen und geben auch Antwort.

Mit freundlichen Grüßen
Peter Nießen

--
|
-*_O- Cunning Pike With Black Eye

From:	Gerhard Amberger
Subject:	Re: Wirkungsgrad einer Gefriertruhe
Date:	11 Jan 2005 17:15:18 GMT

Vielen Dank für alle Beiträge.

--
Gerhard Amberger

From:	Gerhard Amberger
Subject:	Re: Wirkungsgrad einer Gefriertruhe
Date:	6 Jan 2005 11:46:35 GMT

Sehr schön erklärt, Gernot. Vielen Dank für die ausführliche Erklärung. Die
Frage nach dem Wirkungsgrad war wohl etwas unglücklich gewählt.
Ich kann Deine Erklärung immer wieder lesen, aber eine Antwort auf meine
eigentliche Frage habe ich immer noch nicht.
Also, folgende Situation: Eine normale Gefriertruhe (Betriebstemperatur -
20°C) soll bei ansonsten gleichen Randbedingungen einmal bei einer
Raumtemperatur von 20°C und einmal bei 5°C betrieben werden. Die Behauptung
war, dass bei einer Umgebungstemperatur von 5°C der Stromverbrauch des
Gerätes WESENTLICH höher wäre, wie bei einer Raumtemperatur von 20°C. Es
geht schlicht um die Hausfrauenfrage, ob es sinnvoll ist, eine Kühltruhe
(Kühlschrank) in einen unbeheizten Raum auszulagern.
mfg

--
Gerhard Amberger

From:	Bodo Mysliwietz
Subject:	Re: Wirkungsgrad einer Gefriertruhe
Date:	Thu, 06 Jan 2005 18:04:19 +0100

Gerhard Amberger wrote:

> Also, folgende Situation: Eine normale Gefriertruhe (Betriebstemperatur -
> 20°C) soll bei ansonsten gleichen Randbedingungen einmal bei einer
> Raumtemperatur von 20°C und einmal bei 5°C betrieben werden. Die Behauptung
> war, dass bei einer Umgebungstemperatur von 5°C der Stromverbrauch des
> Gerätes WESENTLICH höher wäre, wie bei einer Raumtemperatur von 20°C. Es
> geht schlicht um die Hausfrauenfrage, ob es sinnvoll ist, eine Kühltruhe
> (Kühlschrank) in einen unbeheizten Raum auszulagern.

micht düngt auch hier das dazu mal ein thread in dsp (de.sci.physik)
gelaufen ist - vielleicht steckt in dem thread was für dich drin:
Message-ID:

--
Glück Auf - Bodo Mysliwietz
----------------------------------------
http://www.cneweb.de/home/chemietechnik/

From:	Gernot Zander
Subject:	Re: Wirkungsgrad einer Gefriertruhe
Date:	Fri, 7 Jan 2005 17:21:58 +0000 (UTC)

Hi,

in schule.naturwissenschaften Gerhard Amberger wrote:
> Sehr schön erklärt, Gernot. Vielen Dank für die ausführliche Erklärung. Die
> Frage nach dem Wirkungsgrad war wohl etwas unglücklich gewählt.
> Ich kann Deine Erklärung immer wieder lesen, aber eine Antwort auf meine
> eigentliche Frage habe ich immer noch nicht.
> Also, folgende Situation: Eine normale Gefriertruhe (Betriebstemperatur -
> 20°C) soll bei ansonsten gleichen Randbedingungen einmal bei einer
> Raumtemperatur von 20°C und einmal bei 5°C betrieben werden. Die Behauptung
> war, dass bei einer Umgebungstemperatur von 5°C der Stromverbrauch des
> Gerätes WESENTLICH höher wäre, wie bei einer Raumtemperatur von 20°C. Es
> geht schlicht um die Hausfrauenfrage, ob es sinnvoll ist, eine Kühltruhe
> (Kühlschrank) in einen unbeheizten Raum auszulagern.

Ich kann es nicht belegen, aber ich glaube es nicht, jedenfalls
nicht bei 5 °C. Ich meine sogar, der Stromverbrauch ist deutlich
geringer (jedenfalls ist der meines Kühlschranks im Sommer deutlich
höher als jetzt, das habe ich gemessen, über 2x mehr [weil der
Motor öfter und länger läuft]). Und bei 5 °C muss der Motor deutlich
seltener angehen, weil weniger Wärme durch die Isolierung ins
Innere gelangt. Es wird eine Temperatur geben, ab der das Kühl-
mittel am Expansionsventil schlechter gasförmig wird, aus dem
Bauch heraus würde ich das aber eher bei -30 °C ansiedeln als
bei 5 °C. Schließlich siedet das Zeug ja bei -24 °C in Inneren
noch.
Ich lasse mich jedoch gern belehren, wenn jemand weitere Daten hat.

mfg.
Gernot

--
(Gernot Zander) www.kabelmax.de *Keine Mailkopien bitte!*
Einer hat keinen Appetit zum Essen, der andere kein Essen zum Appetit.