2.29 Wärmeleistung P Die Leistung von wärmetechnischen Geräten errechnet sich wie folgt: Beispiel: Ein 120-Liter-E-Speicher soll in 6 Stunden von 12 °C auf 65 °C erwärmt werden. a) Welche Wärmemenge Q in kJ und kWh wird benötigt? b) Welche Leistung in kJ/h und kW muss die E-Patrone η = 0,9 haben? 2.30 Durchfluss V . (m . ) In wärmetechnischen Anlagen, auch in Kühlanlagen, ist der Durchfluss (Volumenstrom V . ) von besonderer Bedeutung, da das Rohrsystem, die Armaturen und die Pumpen entsprechend dem Durchfluss dimensioniert werden müssen. Beispiel: Ein Heizregister hat eine errechnete Leistung von 10 kW. Welche Fördermenge ist heizungsseitig notwendig, wenn die Heizungsanlage mit 70/50 betrieben werden soll? 2.31 kv-Wert Der kv-Wert legt den Durchfluss bei Armaturen in m3/h bei einem Druckabfall von 1 bar fest. Der Druckabfall ist durch Messungen festzustellen. Der kv-Wert ist eine wichtige Kenngröße bei Durchflussarmaturen. kv = kv-Wert in m3/h V . = Durchfluss in m3/h Δp = Druckverlust in bar Als kvs-Wert wird der kv-Wert bei voll geöffnetem Ventil (Hub = 100 %) bezeichnet. Diese Werte werden von den Herstellern in Listen angegeben und durch Versuche ermittelt. Beispiele: 1. Eine Armatur hat laut Firmenangaben einen kv-Wert von 3. Wie groß ist der Druckverlust bei einem Durchfluss von V . = 1,2 m3/h? 19 GRUNDLAGEN Physikalische Grundlagen Wärmeleistung / Durchfluss V. Leistung = Masse x spezifische Wärme x Temperaturdifferenz Wirkungsgrad x Aufheizzeit kg . kJ . K kg . K kJ h h = P = m . c . Δϑ η. t P = m . c . Δϑ η. t . 3600 kg . kJ . K kg . K kW = h . s h c = spezifische Wärmekapazität in kJ kg . K 3600 = Umrechnungszahl h = (1 kW = 3600 kJ/h) s P = Wärmeleistung in kW oder kJ/h Δϑ = 65 − 12 = 53 K Q = m . c . Δϑ Q = 120 . 4,2 . 53 = 26 712 kJ 26 712 kJ : 3600 = 7,42 kWh m = Masse in kg Δϑ = Temperaturunterschied in K t = Aufheizzeit in h η = Wirkungsgrad P = m . c . Δϑ η . t P = m . c . Δϑ η . t . 3600 P = 120 . 4,2 . 53 = 4946,66 kJ/h 0,9 . 6 P = 120 . 4,2 . 53 = 1,37 kW 0,9 . 6 . 3600 Durchfluss = Wärmeleistung x 3600 spezifische Wärme x Temperaturspreizung kg kW . 3600 h kJ . K kg . K = m . = P . 3600 c . Δϑ m . = Durchfluss in kg h c = spezifische Wärme in kJ kg . K P = Wärmeleistung in kW Δϑ = Temperaturspreizung in K m . = P . 3600 c . Δϑ m . = 20 . 3600 = 857 kg 4,2 . 20 h V . kv = √Δp 2 V . Δp = kv 2 m h 3 = bar 2 h m3 V . kv = Δp 2 V . ⇒ Δp = kv 2 1,2 Δp = 3 = 0,16 bar = 160 mbar 2 Anschlusswert connection value Druckabfall pressure drop Durchfluss flow Durchfluss bei Armaturen flow through fittings and valves Einstellwert adjustment value Heizregister heater battery Heizungsanlage heating system Kenngröße parameter Kühlanlage cooling (or: refrigerating) plant Nennbelastung nominal (or: rated) loading Nennleistung nominal capacity Rohrsystem pipe system Wärmeleistung thermal (or: heat) output Wärmemenge heat amount (or: volume) wärmetechnisches Gerät heat engineering appliance; heat appliance Wasserdurchfluss water flow Zeiteinheit unit of time √ √ MUSTER
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