Berechnen wie effektiv sich Ofen erwärmt?
Hallo,
ich habe einen Steinbackofen gebaut und möchte vereinfacht mal berechnen, wie effektiv sich so ein Ofen erwärmt. Dazu möchte ich das Problem vereinfachen.
Man nehme eine waagerechte Backboden mit 5 cm Stärke und 72x72cm Fläche und einer Wärmeleitfähigkeit von 0,6 W/mK. Die warme Luft eines Holzfeuers überströmt den Backboden. Es verbrennt etwa 1 kg Holz pro Stunde, was bei 4 kWh/kg eine Leistung von 4 kW ergibt.
Wie viel von der Energie der warmen Luft kann der Backboden aufnehmen und wie fließt ungenutzt mit der Luft ab?
Die zweite Frage ist, macht die Wärmeleitfähigkeit des Backbodens einen großen Unterschied bei der Wärmeaufnahme oder ist dieser sowieso deutlich größer als der Wärmeübergang der Luft zum Backboden?
2 Antworten
Wie viel von der Energie der warmen Luft kann der Backboden aufnehmen und wie fließt ungenutzt mit der Luft ab?
So eine einfache Frage - und doch nicht zu beantworten. Das zu berechnen ist erstens kompliziert, und erfordert zweitens so viele Daten (auch Dein Kamin fließt da mit ein, da er die Strömungsgeschwindigkeit der Abgase beeinflusst), dass den Wärmeübergang zu Messen schneller geht als das Erfassen der nötigen Daten.
Es geht nicht um Wärmeleitung (die ist noch vergleichsweise einfach), sondern um den Wärmeübergang zwischen Gas und Festkörper.
macht die Wärmeleitfähigkeit des Backbodens einen großen Unterschied bei der Wärmeaufnahme
Eher niicht. Nur beim Turbo-Aufheizen wäre das relevant - je mehr Heizleistung, desto mehr Temperaturunterschied zwischen den beiden Seiten des Backbodens.
Hallo,
normalerweise brauchst du dafür die Formel zur Wärmeübertragung durch Leitung:
Q = (k * A * ΔT) / d
Also:
Q = Wärmeübertragung
k = Wärmeleitfähigkeit (0,6 W/mK)
A = Fläche (0,72 m × 0,72 m)
ΔT = Temperaturdifferenz
d = Dicke des Materials (0,05 m)