Versuch zur Wärmedämmung und Heizleistung

Versuch zur Wärmedämmung und Heizleistung

Versuchsaufbau:

Abb.1: Aufbau Modellhaus (Innenansicht von oben) ohne Wärmedämmung

Verwendete Geräte:

Pyrometer: Wattmeter: (SN 004)

Messunsicherheit: ±1% Zeitfehler: 1%

Reproduzierbarkeit: ±0,5% Drift: Digit/Minute

Emissionsgrad: 0,90 Nullpunktfehler: max. 3 Digit

Temp. Meter: Temp. Meter: (Handgerät)

“PHYWE” 4-1 SN 006 „PHYWE“ Order No. 07140.00

Micro-Foil Heat Flux Sensor:

RdF P/N 27060-2

Serial No. 0/048888 2,18

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1 abgemessene Werte

Aufgabenstellung:

       I.      Heizleistung, die benötigt wird um das Haus auf konstanter Temperatur zu halten

    II.      Wärmedurchgangskoeffizient k der Glasscheiben

III.      Wärmeleitkoeffizient λ der Einfachverglasung

IV.      Berechnung des mittleren k – Wertes des Thermohauses

Lösungsansatz:

1. Das Modellhaus wird so aufgeheizt, dass bei den Messungen ein stationäre Wärmeleitung vorliegt (die Temperaturdifferenz ∆T bleibt konstant)
2. Zur Lösung führt uns der „Energieerhaltungssatz“ (Er sagt aus, dass die Gesamtenergie eines abgeschlossenenkonservativenSystems nicht verändert werden kann.)
3. Zur Berechnung werden folgende Werte gemessen (siehe Abb.2: Wandquerschnitt)

-          T₁: Temperatur innen (1-2cm Abstand von der Glasscheibe)

-          T₁*: Temperatur innen (direkt an der Glasscheibe)

-          T₂*: Temperatur außen (direkt an der Glasscheibe)

-          T₂: Temperatur außen (1-2cm Abstand von der Glasscheibe)

Abb. 2: Wandquerschnitt

4. Zusammenhang der physikalischen Größen:

Wärmeleitkoeffizient: λ

in

Wärmeübergangskoeffizient: α

in

Wärmedurchgangskoeffizient: k

oder in

d:18.0pt'>

Somit ist die Energie die eingespart werden könnte, bei dem 3-fach-Glas mit Bedampfung (4) am höchsten.

Der Übergang von der Einfach- zur Doppelverglasung hat die größte Differenz (1,68 ) des k-Wertes. Von der Doppelverglasung zum 2-fach-Glas mit Bedampfung ist die Differenz ähnlich der vorherigen (1,40 ).

Die geringste Differenz liegt von dem 2-fach-Glas mit Bedampfung zum 3-fach-Glas mit Bedampfung vor (0,82 ).

Somit wäre allein die Nutzung einer Doppelverglasung im Gegensatz zur Einfachverglasung schon eine gewinnbringende Energiesparmaßnahme!

Literaturverzeichnis

Taschenbuch der Physik

Horst Kuchling
19. Auflage, 2007, ISBN 978-3-446-41028-2

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