Wie viele Kilowattstunden werden gebraucht um mit einer Luftwärmepumpe 100l Wasser auf 50 Grad zu erwärmen?
Gemeint ist das fertige Warme Wasser aus dem Wasserhahn.
4 Antworten
Die Maßeinheit der Arbeit ist Joule. 1 J = 1 Ws (Wattsekunde)
Um 1 kg Wasser um 1 Kelvin (K) zu erwärmen, werden 4,18 kJ an Energie benötigt. = ca.1,16Wh
siehe Wärmekapazität Wasser z.B. hier:
http://schulen.eduhi.at/riedgym/physik/10/waerme/kapazitaet/start_kapazitaet.htm
z.B. 12°C Eingangstemperatur, 50°C Endtemperatur = Diff 38°K
100l Wasser = ca. 100kg
Damit ergibt sich der Energiebedarf: 1,16Wh*100kg*38K/1000= 4,18kW
Mit JAZ= 3,5 alternativ JAZ(4) der Wärmepumpe ergibt sich damit ein elektrischer Energiebedarf von:
4,18kW/3,5; alternativ(4) = ca. 1,2kWh; (1,05kWh beiJAZ4)
Um 100l Wasser von 12°C auf 50°C zu erwärmen werden abhängig von der tatsächlichen Jahreszahl ca. 1-1,2kWh elektrische Energie benötigt.
Hier Berechnung und Einfluss der Jahresarbeitszahl (JAZ)
https://www.energie-experten.org/heizung/waermepumpe/leistung/jahresarbeitszahl.html
1,16Wh*100kg*38K/kg/1000= 4,18kWh , also oben um korrekt zu bleiben 4,18kW durch 4,18kWh ersetzen, daher ist es immer gut die Einheiten mit zu führen.
Deine Frage ist leider sehr ungenau.
Aus meiner Sicht lässt sich Deine Frage nur dann näherungsweise korrekt beantworten, wenn bestimmte Voraussetzungen angenommen werden. Dazu gehört zuallererst einmal die Ausgangstemperatur des zu erwärmenden Wassers (wurde bereits in anderem Beitrag geschrieben).
Und dann vor allem: Der Wirkungsgrad der Wärmepumpe verändert sich in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Warmwassertemperatur und der Temperatur der genutzten Luft.
Heißt: Im Verlauf des Hochheizens hat die Wärmepumpe unendlich viele verschiedene Wirkungsgrade!
Deshalb kann man ersatzweise mit Jahresarbeitszahlen (JAZ) rechnen. Eine JAZ ist bei Wärmepumpen ein nach Norm VDI4650 ermittelter Durchschnitt aller Wirkungsgrade einer Wärmepumpe in einem bestimmten baulichen/operationellen Umfeld. Eine bestimmte JAZ wird in der täglichen Praxis allerdings selten genau so erreicht wie nach Norm berechnet.
Man muss dann aber trotzdem noch darauf achten, dass man die meist höhere JAZ für den Warmwasserbetrieb und nicht die JAZ für den gemischten Betrieb für Heizung+Warmwasser nimmt.
Die JAZ für Deine konkrete Wärmepumpe kannst Du mit dem JAZ-Rechner beim Bundesverband Wärmepumpe relativ einfach selbst berechnen.
Manche Hersteller von Warmwasserwärmepumpen nennen einen gemittelten COP für einen Norm-Aufheizzyklus. Auch damit lässt sich gut rechnen.
Alle Klarheiten beseitigt ....? ;-)
Du suchst die die Wärmekapazität von Wasser heraus, dann auch noch die Temperatur die das Wasser vor der Erwärmung hat. Damit kannst du errechnen wie viel Energie du für die Erwärmung benötigst. Mit dem Wirkungsgrad der Wärmepumpe kannst du dann errechnen wie viel Energie du der Wärmepumpe zuführen musst.
um ein kg wasser um 1°Kelvin zu erwärmen, braucht es 4.192 Joule oder Wattsekunden.
gehen wir mal davon aus, dein wasser komt mit 14°C aus der Leitung. dann haben wir eine temperaturdifferenz Delta t von 36 Grad Kelvin zu überbrücken.
mal 50 kg dann macht das:
4192 x 36 x 50 also 7.545.600 wattsekunden. da die stunde 60 minuten a 60 sekunden hat, macht das 3600 sekunden die stunde. dann noch mal der faktor 1000 um auf kilowatt zu kommen, dann sind wir bei rund gerechnet 2,1 Kilowattstunden an energiebedarf.
jetzt kommt noch der "wirkungsgrad" wir sprechen hier von arbeitszahl, der wärmepumpe dazu. nehmen wir die mal mit 4,2 an, also einen teheoretischen wirkungsgrad von 420% das stimmt natürlich so nicht, weil die energie ja nicht von irgendwoher kommt, sondern aus der luft. ziehst du sie aus der außenluft, dann ist es im winter natürlich schwieriger als sonst, aus der innenluft enzogen ist es dann wieder die frage, ob die energie nicht besser dazu verwendet würde, das haus warm zu halten.
so oder so, sagen wir mal ganz grob, die menge an zugeführter elektrischer energie für das erwärmen von 50 Litern wasser von 14 auf 50 grad celsius beträgt etwa ½ Kilowattstunde.
lg, Anna
Habe die Differenz zu meiner Rechnung gefunden. Du hast 100l Wasser mit 50kg angesetzt, ich glaube da bin ich mit 100kg auf 100l näher dran.