Frage von ChrisWilliS, 88

Mein Klimagerät hat nach meinem Verständnis einen 'Verbrauch' von 950W und erbringt eine Kühlleistung von 2200W. Ist der Wirkungsgrad >1?

Ich weiß nur noch, dass der Winkungsgrad damals im Physikunterricht immer <1 war. Die Berechnung war doch P(ab) / P(zu), also P(Kühl) / P(nutz), oder?

Antwort
von NoHumanBeing, 57

Ja, Wärmepumpen (und eine Klimaanlage ist eine solche) können in der Tat einen Wirkungsgrad größer eins haben.

Allerdings darfst Du nicht glauben, dass Du ein Perpetuum Mobile (2. Art) bauen könntest, indem Du eine Wärmepumpe an eine Wärmekraftmaschine koppelst. Der Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine ist ja bekanntlich nach oben durch den Carnot-Wirkungsgrad beschränkt und das Produkt aus Wirkungsgrad der Wärmekraftmaschine und der Wärmepumpe wird immer kleiner eins sein.

Eine Wärmekraftmaschine wird ja umso effizienter, je größer die Temperaturdifferenz der Reservoirs ist, zwischen denen sie arbeitet. Eine Wärmepumpe hingegen wird ineffizienter, je größer die Temperaturdifferenz der Reservoirs ist, zwischen denen sie arbeitet. Insgesamt wird bei jeder Temperaturdifferenz das Produkt beider Wirkungsgrade letztlich immer unter eins bleiben.

Kommentar von ChrisWilliS ,

Danke für die schnelle und ausführliche Antwort! Hatte nie vor so ein Perpetuum Mobile zu bauen, war eben nur verwundert vom Typenschild. (;

Habe mich erst mit dieser Frage bei gutefrage.net angemeldet und weiß leider nicht, wie ich dir den Stern für die besste Antwort geben kann. Kannst du mir auch dabei helfen? :D

Kommentar von NoHumanBeing ,

Das kannst Du erst, nachdem die Frage hier mindestens 24 Stunden lang drinnen stand, damit auch andere genügend Zeit hatten, zu antworten.

Inzwischen wirst Du soweit ich weiß sogar per Mitteilung dazu aufgefordert, die hilfreichste Antwort auszuwählen, wenn es soweit ist.

Kommentar von Mikkey ,

Die Kühlleistung mit dem Stromverbrauch in Bezug zu setzen und das dann als Wirkungsgrad zu bezeichnen ist schlichtweg falsch.

Eine Klimaanlage generiert ihre physikalische Leistung durch Entzug von Wärmeenergie aus einem Medium und Abgabe dieser Energie in ein anderes Medium. Bei einer Kühlung um 10K müsste bei 100% Wirkungsgrad das ca. 30-fache der eingesetzten Energie als Kühlleistung abgegeben werden.

Antwort
von diroda, 11

Der Wärmeenergietransport von 2200W ist ja kein Gewinn sondern die Temperatur wird von dem Kompressor von einem niedrigen auf ein höheres Niveau gebracht. Der verbraucht dafür/dabei 950W.

Antwort
von Karl37, 38

Bei Wärmepumpen redet man nicht vom Wirkungsgrad sondern von der Leistungszahl oder Gütegrad.  Abgekürzt mit COP, neudeutsch für Coefficient of Performance.

Antwort
von dompfeifer, 10

Das Verhältnis von Kühlleistung zu aufgenommener Leistung gibt hier den Gütegrad der Kühlmaschine an, nicht den Wirkungsgrad.

Antwort
von hardles, 50

der Wirkungsgrad kann nicht so hoch sein sonst wärs ein perpetum mobile

man steckt immer mehr Energie rein als man rausbekommt

Kommentar von NoHumanBeing ,

Doch, bei einer Wärmepumpe kann das tatsächlich der Fall sein.

Die Wärmepumpe "erzeugt" nicht eine Leistung von 2.2 kW aus 900 W, sondern sie "bewegt" lediglich eine Leistung von 2.2 kW aus 900 W.

Die Energie ist bereits in Form von Wärme vorhanden. Die Wärme wird nur "getrennt" sozusagen, in ein Reservoir niedrigerer Temperatur und ein Reservoir höherer Temperatur, wie beim Laden eines Akkus etwa Ladung getrennt wird. Und hierbei kann mehr Energie "bewegt werden", als für die "Bewegung" dieser Energiemenge eingesetzt wird.

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