Wärmedämmung Alpha Wert Rohrleitung, Ebene Wände
Wann brauche ich den Alpha Wert (a innen, a aussen) in der Formel um den WÄRMESTROM (Q) zu berechnen und wann kann ich ohne rechnen??? Thema: Wärmedämmung/ Berechnung in Zylindern bzw Rohrleitung oder Ebene Wände
4 Antworten
Okay, vllt. habe ich zu allgemein oder zu kompliziert geantwortet.
Wenn Du Innen- und Aussentemperatur gegeben hast (was halt meistens der Fall ist), dann brauchst Du für den Wärmestrom wie ich geschrieben habe alpha.i, alpha.a und die Wärmeleitfähigkeit und die Dicke der Wand, machst daraus die Wärmedurchgangszahl wie ich es beschrieben habe und kannst dann den Wärmestrom bestimmen.
Sind zum Beispiel die Oberflächentemperaturen der Wand innen und aussen gegeben oder sind die alphazahlen sehr groß im Vergleich zu lambda/s, dann würden lambda und die Dicke der Wand s reichen:
Q = lambda/s * Temperaturdifferenz * Fläche
Sind zum Beispiel die Oberflächentemperatur und die Umgebungstemperatur gegeben, dann würde man es mit alpha.a bestimmen
Q = alpha.a * Temperaturdifferenz * Fläche.
Theoretisch brauchst Du ihn immer, weil der Wärmeübergang aussen und innen eben auch einen Wärmetransportwiderstand darstellt und in die Wärmedurchgangszahl k (oder U-Wert) eingeht:
1/k = 1/alpha.i + s1/lambda1 + s2/lambda2 + ..... + 1/alpha.a
Wärmestrom = k * Fläche * Temperaturdifferenz
In der Praxis zum Beispiel bei Wärmeverlusten von Gebäuden ist bei guter Wärmedämmung, d.h. niedrigen Wärmeleitfähigkeiten Lambda oder großen Schichtdicken s der Wärmetransportwiderstand infolge Wärmeübergang (alpha) allerdings ziemlich bedeutungslos.
Bei sehr gut wärmeleitenden Feststoffen ist dafür der Wärmeübergangskoeffizient alpha von entscheidender Bedeutung und die Temperaturdifferenz/der Wärmetransportwiderstand infolge Leitung kann vernachlässigt werden.
Das Verhältnis der Wärmetransportwiderstände durch Leitung (lambda, s) und Wärmeübergang (alpha) wird durch eine dimensionslose Kenngröße, die Biot-Zahl beschrieben.
Die Formel steht im Physik-Formelbuch,was du in jeder Buchhandlung bekommst.Hier stehen alle Formeln und Materialwerte für deine Aufgaben drin.
Q= k *A *t *De T hier ist k der Wärmedurchgangskoeffizient,A ist die Fläche ,t ist die Zeit und De T Temperaturunterschied zwischen innen und außen. De steht für den griechischen Buchstaben Delta.
K ergibt sich aus 1/K= 1/a1 +1/a2 +l/y hier ist a1 Alpha 1 Wärmeübergangskoeffizient innen a2 Wärmeübergangskoeffizient außen
l ist die Wanddicke y Wärmeleitfähigkeit des Materials der Wand.
Diese Werte benötigst du immer,da diese ja zusammen gehören und so den Wärmedurchgangskoeffizienten ergeben.
Beispiel : K= 0,35 W/m^2 K Dieser Wert gibt an,das eine Heizleistung von 0,35 W (Watt) benötigt wird auf einen Quadratmeter,bei 1° Celsius Tempera- turunterschied zwischen innen und außen.
Aus dem Buch Dubbel Maschinenbau Taschenbuch Springer Verlag
Zylinderwand eine Schicht Q= pie * l *(T1 -T2) / l/ai *di + *0,5 /y *ln(da/di)+1/a2*da
Rohre mit dicker wärmeisolierender,mehrschichtiger Wand
K=pie /(1/ai *di +ln(d1 *di)/2*y1 +ln(d2 *d1)/2 *y2 + .......+ln(dn *dn-1)/2yn+1/aa *da
Mehrschichtige Wände K=1/ (1/a1 +l1 /y1 +l2 /y2 +.....+1/a2)
a1 Wärmeübergangskoeffizient innen a2 außen
l1 Dicke Wand 1 ,y1 Wärmeleitfähigkeit Material Wand 1
Ich kenne keinen "Alpha-Wert" beim Wärmestrom. Woher hast du diese Größe? Meinst du damit die Rauminnentemperatur und die Aussentemperatur?
