Wie löse ich diese Aufgabe in der Thermodynamik, bezogen auf?

Hallo zusammen,

ich studiere aktuell Maschinenbau und belege gerade das Modul Technische Thermodynamik.

Dabei habe ich folgende Aufgabe(n):

"

Quelle: https://www.t-online.de/heim-garten/energie/id_91913532/heizkostenvergleich-waermepumpe-vs-erdgas-wie-viel-geld-kostet-das-heizen-.html

Der durchschnittliche Wärmebedarf eines Einfamilienhauses in Deutschland liegt bei 14000 kWh pro Jahr. Es sollen zwei Optionen der Wärmebereitstellung untersucht werden.

Option 1: Propangasheizung. Der Wirkungsgrad der Heizung soll mit 95% angenommen werden. Der Gaspreis liegt derzeit bei 8 ct/kWh. Der Heizwert von Propan liegt bei 46,5 MJ/kg. Die brennwertbezogenen CO2-Emissionen bei der Verbrennung von Propan liegen bei 0,065 gCO2/kJ.

Option 2: Luft-Wasser Wärmepumpe. Die Leistungszahl der Wärmepumpe kann bei Heizung mit einfachen Konvektionsheizkörpern in ungedämmten Gebäuden mit 3,1 angenommen werden (Heizwassertemperatur 50°C). Der Strompreis für Heizstrom liegt derzeit bei 28 ct/kWh. Die energiebezogenen CO2-Emissionen des deutschen Stromes liegen im Jahr 2022 bei ca. 420 gCO2/kWh.

a.      Wieviel Geld ist jährlich für die Option 1 bzw. Option 2 für die Energie zum Heizen auszugeben?

b.      Wieviel CO2 entsteht bei dem Heizen mit Option 1 und Option 2?

c.      Beantworten Sie a. Option 2 und b. Option 2 für eine Leistungszahl der Wärmepumpe von 4,8, die bei Nutzung einer Fußbodenheizung angenommen werden kann (Heizwassertemperatur 30°C).

d.      Beantworten Sie a. Option 2 und b. Option 2 für eine Leistungszahl der Wärmepumpe von 2,2, die bei einem unsanierten Altbau mit sehr alten Strahlungsheizkörpern angenommen werden kann (Heizwassertemperatu 70°C).

e.      Was ist von der „Wärmepumpenpflicht“ zu halten? Motivation der Bundesregierung vs. Wirtschaftlichkeit der Investition

"

Ich würde mich über jede Art von weiteren ansätzen freuen.

Das hier sind meine bisherigen

Kosten=Verbrauch×Preis

CO2-Emissionen=Verbrauch×CO2-Emissionsfaktor

CO2-Emissionen=Verbrauch×CO2-Emissionsfaktor

Für Option 1 (Propangasheizung):

VerbrauchOption 1=Wa¨rmebedarfWirkungsgradOption 1

VerbrauchOption 1

​=WirkungsgradOption 1

Wa

¨

rmebedarf

KostenOption 1=VerbrauchOption 1×Gaspreis

KostenOption 1

​=VerbrauchOption 1

​×Gaspreis

CO2-EmissionenOption 1=VerbrauchOption 1×CO2-EmissionsfaktorOption 1

CO2-EmissionenOption 1

​=VerbrauchOption 1

​×CO2-EmissionsfaktorOption 1

Für Option 2 (Luft-Wasser Wärmepumpe):

VerbrauchOption 2=Wa¨rmebedarfLeistungszahlOption 2

VerbrauchOption 2

​=LeistungszahlOption 2

Wa

¨

rmebedarf

KostenOption 2=VerbrauchOption 2×Strompreis

KostenOption 2

​=VerbrauchOption 2

​×Strompreis

CO2-EmissionenOption 2=VerbrauchOption 2×CO2-EmissionsfaktorOption 2

CO2-EmissionenOption 2

​=VerbrauchOption 2

​×CO2-EmissionsfaktorOption 2

Nun, lassen Sie uns diese Berechnungen durchführen:

a. Option 1 und Option 2:

VerbrauchOption 1=14000 kWh0,95

VerbrauchOption 1

​=0,95

14000kWh

KostenOption 1=VerbrauchOption 1×0,08 EUR/kWh

KostenOption 1

​=VerbrauchOption 1

​×0,08EUR/kWh

CO2-EmissionenOption 1=VerbrauchOption 1×0,065 gCO2/kJ

CO2-EmissionenOption 1

​=VerbrauchOption 1

​×0,065gCO2/kJ

VerbrauchOption 2=14000 kWh3,1

VerbrauchOption 2

​=3,1

14000kWh

KostenOption 2=VerbrauchOption 2×0,28 EUR/kWh

KostenOption 2

​=VerbrauchOption 2

​×0,28EUR/kWh

CO2-EmissionenOption 2=VerbrauchOption 2×420 gCO2/kWh

CO2-EmissionenOption 2

​=VerbrauchOption 2

​×420gCO2/kWh

b. Option 2:

VerbrauchOption 2=14000 kWh4,8

VerbrauchOption 2

​=4,8

14000kWh

KostenOption 2=VerbrauchOption 2×0,28 EUR/kWh

KostenOption 2

​=VerbrauchOption 2

​×0,28EUR/kWh

CO2-EmissionenOption 2=VerbrauchOption 2×420 gCO2/kWh

CO2-EmissionenOption 2

​=VerbrauchOption 2

​×420gCO2/kWh

c. Option 2 mit Leistungszahl von 4,8:

VerbrauchOption 2=14000 kWh4,8

VerbrauchOption 2

​=4,8

14000kWh

KostenOption 2=VerbrauchOption 2×0,28 EUR/kWh

KostenOption 2

​=VerbrauchOption 2

​×0,28EUR/kWh

CO2-EmissionenOption 2=VerbrauchOption 2×420 gCO2/kWh

CO2-EmissionenOption 2

​=VerbrauchOption 2

​×420gCO2/kWh

d. Option 2 mit Leistungszahl von 2,2:

VerbrauchOption 2=14000 kWh2,2

VerbrauchOption 2

​=2,2

14000kWh

KostenOption 2=VerbrauchOption 2×0,28 EUR/kWh

KostenOption 2

​=VerbrauchOption 2

​×0,28EUR/kWh

CO2-EmissionenOption 2=VerbrauchOption 2×420 gCO2/kWh

CO2-EmissionenOption 2

​=VerbrauchOption 2

​×420gCO2/kWh

Wasser, Gas, Strom, Energie
Sicherung fliegt bei 1900W raus?

Es handelt sich hierbei um ein EFH (Bj. 1958). Das Haus war 2 Jahre nicht bewohnt. Vorherige Bewohner hatten kaum Elektrogeräte genutzt (max. einen Fernseher).

Ich habe gestern einen Hochdruckreiniger von Bosch (1900W) angeschlossen. Sobald ich den einschalte, fliegt die Sicherung raus. Das Gleiche ist einmal schon beim Staubsauger passiert (nur einmal; davor und danach funktionierte er). Die Elektrik im Keller (eigener Sicherungskasten) wurde 2015 modernisiert und dort funktioniert alles normal. Nur im Erdgeschoss und im Obergeschoss fliegt die Sicherung raus. Der Sicherungskasten für das Erdgeschoss/Obergeschoss befindet sich im Obergeschoss mit Stromzähler, FI Schalter...

Im Keller sind B16 Sicherungen (siehe letzten beiden Fotos). Da funktioniert auch alles TOP und die Kabelleitungen wurden offensichtlich auch 2015 mit dem Sicherungskasten erneuert oder zum ersten Mal verlegt.

Im Sicherungskasten für das Erd- und Obergeschoss sind H16 Sicherungen (siehe ersten 3 Fotos, Abdeckung habe ich abgemacht damit man die Kabel sieht).

Heute war ein Elektriker aus dem Bekanntenkreis bei uns (kein Fachmann!). Er meinte, er wird morgen eine C16 Sicherung mitbringen, anschließen und sehen, ob die Sicherung dann immer noch rausfliegt, wenn ich den Hochdruckreiniger einschalte. Sollte die Sicherung dann nicht rausfliegen, wird er alle Sicherungen dann von H16 auf C16 wechseln und das wars.

Meine Frage: Reicht das aus? Halten die alten Kabelleitungen im Erd- und Obergeschoss das aus? Kann es passieren, dass, wenn die neue C16 Sicherung dann nicht rausfliegt, aber die alten Kabel den Anlaufstrom von einem z.B. 2000W Gerät nicht aushalten und dann durchschmoren (Brandgefahr)? Müssen wir nicht nur die Sicherungen, sondern auch die alten Kabelleitungen komplett erneuern?

Foto 1-3 Sicherungskasten Obergeschoss (Für Erd- und Obergeschoss)
Foto 4-5 Sicherungskasten Keller (Für Keller, erneuert 2015).

Vielen Dank für die Antworten im Voraus:)

Bild zu Frage
Strom, Elektrik, Kabel, Sicherung, Elektriker, Elektrizität, Elektroinstallation, Kurzschluss, Steckdose, Sicherungskasten
Wie löse ich diese Aufgabe in der Thermodynamik, bezogen auf spezifische Arbeit und der maximal gewinnbaren Leistung?

Hallo zusammen,

ich studiere aktuell Maschinenbau und belege gerade das Modul Technische Thermodynamik.

Dabei habe ich folgende Aufgabe(n):

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Im Windpark in Tönisvorst stehen Windturbinen mit einer Nabenhöhe von 135 m und einer Flügellänge von 63,5 m. Der Leistungskoeffizient e, also das Verhältnis von der elektrischen Leistung der Turbine zu der maximal von dem Wind auf die Turbine übertragbaren Leistung beträgt 45%.

Die mittlere Windgeschwindigkeit soll 6 m/s betragen.

a. Skizzieren Sie das System.

b. Wie groß ist die spezifische Arbeit die der Wind maximal übertragen kann, wenn der Wind durch die Turbine vollständig abgebremst werden könnte?

Die Zustandsänderung soll als adiabat und reibungsfrei angenommen werden.

c. Wie groß ist die maximal gewinnbare Leistung?

d. Wie groß ist die elektrische Leistung unter Berücksichtigung des Leistungskoeffizienten?

e. Wieviel elektrische Energie kann eine Windturbine in einem Jahr (8760 h) bereitstellen?

f. Wie viele Haushalte mit einem durchschnittlichen jährlichen Strombedarf von 3000 kWh können von dieser Turbine versorgt werden?

Luft darf als ideales Gas mit einer individuellen Gaskonstante von R=287 J/kg K angenommen werden. Der Luftdruck beträgt 1,013 bar, die Temperatur 15 °C.

"

Kann mir jemand bei der Bearbeitung helfen? Natürlich möchte ich keinen kompletten Lösungsweg mit Ergebnissen, mich würde es einfach nur freuen wenn mir jemand Ansätze liefern könnte. Vorab also Danke für jegliche Hilfe. LG

Temperatur, Leistung, Strom, Energie, Kraft, Elektrotechnik, Spannung, Elektrizität, Formel, kinetische Energie, Mechanik, Physiker, Thermodynamik, Wärmelehre, Wirkungsgrad
Ist es möglich Stirling Motor oder Dampfmaschine als Energiequellen und Kraftquellen, Generatoren oder Luftschrauben warum ist alles noch Kommerziell?

Was kann m agma und Erdwärme wirklich alles?

OK du kannst unterirdisch einen Stirling m otor betreiben aber auch eine Dampfmaschine!!!!???

Du hast somit nicht nur Energie sondern auch Kraft?

Selbst Luftschrauben mit Generator dran würden Funktionieren schrieb ja vor langem schon Weihnachtspyramide

auf Heizkörper.

OK das Universum?

Andere Planeten haben auch Wärme Kerne also auch m öglichkeiten um Energie zu gewinnen!?!

m agnetfeld und Teilchen im All auch.

Wasserteilchen im All und umwandeln zu Energie!?!

💜🔥👻🔩👻🔥💜

OK anders, wenn dies ähnlich den Gerichten und Poli. offiziell seit 1995 vorliegen, Frage ich mich nur, warum gab es danach noch Kohlekraftwerke,Atomkraftwerke,Holzöfen usw.....

Warum musste das arme Volk dieser Welt Heizung bezahlen,Strom bezahlen,Warmwasser bezahlen Benzin,und Steuern?

Warum gibt es noch keine Energie Autos komplett auf dem Markt.

E Motoren gibt es schon wie lang und Akkus und E Gabelstapler usw......🔥💜👻🔩👻💜🔥

Auch seit 1995 m agnetfeld permanent Pendel zu Generator, Energie und Kraft?

Oder m agnetfeld permanent an und Kathode erzeugen von Wasserstoff und Nebenprodukt Sauerstoff?

Oder m agnetfeld permanent Generator

Oder Pressluft m agnetfeld Generator?

Rapsöl als Plastik mit

Erwärmt in in Verbindung mit Wasser Heißer Dampf, also Heizung.

Sonnenblumenöl genauso möglich Plastik und Heißer Dampf in Verbindung mit Wasser?

Heizung nachhaltig!?!

Interceptor m arcel🔥👻💜🔩💜👻🔥

Strom, Energie, Kraft, Beschleunigung, Mechanik, Generator, Magnetfeld

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