grundlagen:waermedurchgangskoeffizient_oder_u-wert
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grundlagen:waermedurchgangskoeffizient_oder_u-wert [2023/09/08 11:21] – [Der Wärmestrom ist (meist recht gut) zur Differenz der Temperaturen proportional] wfeist | grundlagen:waermedurchgangskoeffizient_oder_u-wert [2024/04/28 16:04] (aktuell) – [Wärmedurchgangskoeffizient oder U-Wert] wfeist | ||
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======Wärmedurchgangskoeffizient oder U-Wert====== | ======Wärmedurchgangskoeffizient oder U-Wert====== | ||
- | Wie wir schon wissen, strömt Wärme (ein heftiger Bewegungszustand der Moleküle) von selbst von einem System mit höherer zu einem System mit niedrigerer Temperatur. Wir wollen diesen Wärmestrom nun genauer betrachten und gehen daher von einem einfachen Fall aus: Zwei Systeme, die jeweils räumlich und zeitlich als konstant angenommen Temperaturen haben((zumindest in dem von uns betrachteten Zeitraum und Raumbereich\\ \\ )) und die durch eine ebene Bauteilfläche getrennt sind. Auch diese Fläche nehmen wir zunächst als homogen und isotrop an ((d.h. überall die gleichen Bauteileigenschaften und die gleiche Dicke; alle diese Ausgangsannahmen stellen sich als später leicht verallgemeinerbar heraus: Die grundsätzlichen Fragen lassen sich aber so zunächst viel klarer erkennen, beschreiben und klären.\\ \\ )). Dieses Bauteil grenzt dann mit einer linken Oberfläche an das Temperaturreservoir mit der höheren Temperatur $T_h$ (' | + | Wie wir schon wissen, strömt Wärme (ein heftiger Bewegungszustand der Moleküle) von selbst von einem System mit höherer zu einem System mit niedrigerer Temperatur. Wir wollen diesen Wärmestrom nun genauer betrachten und gehen daher von einem einfachen Fall aus: Zwei Systeme, die jeweils räumlich und zeitlich als konstant angenommen Temperaturen haben((zumindest in dem von uns betrachteten Zeitraum und Raumbereich\\ \\ )) und die durch eine ebene Bauteilfläche getrennt sind. Auch diese Fläche nehmen wir zunächst als homogen und isotrop an ((d.h. überall die gleichen Bauteileigenschaften und die gleiche Dicke; alle diese Ausgangsannahmen stellen sich als später leicht verallgemeinerbar heraus: Die grundsätzlichen Fragen lassen sich aber so zunächst viel klarer erkennen, beschreiben und klären.\\ \\ )). Dieses Bauteil grenzt dann mit einer linken Oberfläche an das Temperaturreservoir mit der höheren Temperatur $T_h$ (' |
=====Der Wärmestrom ist zur Fläche des thermischen Kontaktes proportional===== | =====Der Wärmestrom ist zur Fläche des thermischen Kontaktes proportional===== | ||
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$\hspace{2cm} \dot{Q}=A \cdot U \cdot ( T_h - T_c ) \hspace{6cm} \llap{[U3]}$ \\ | $\hspace{2cm} \dot{Q}=A \cdot U \cdot ( T_h - T_c ) \hspace{6cm} \llap{[U3]}$ \\ | ||
- | Einfache anschauliche Konsequenz: wenn es im Außenbereich kälter wird, dann nimmt der Wärmeverlust bei gleicher Innentemperatur im Verhältnis zum Temperaturunterschied zu. Klar, deswegen müssen wir ja im Winter heizen. Mehr, wenn es kälter wird, und mehr, wenn die Fläche $A$ größer wird. Mit [U3] haben wir hier auch schon eine der entscheidenden Formeln für die Berechnung des Wärmeverlustes eines Gebäudes. Klar ist auch, dass, wenn es verschiedene solcher Bauteile gibt, die Wärmeströme dann nach diesem Verfahren jeweils einzeln ausgerechnet werden können und dann einfach zusammengezählt werden. Da haben wir schon den ersten((und zugleich den entscheidenden\\ \\ )) Teil der Heizwärmebilanz. Es muss uns jetzt noch jemand ' | + | Einfache anschauliche Konsequenz: wenn es im Außenbereich kälter wird, dann nimmt der Wärmeverlust bei gleicher Innentemperatur im Verhältnis zum Temperaturunterschied zu. Klar, deswegen müssen wir ja im Winter heizen. Mehr, wenn es kälter wird, und mehr, wenn die Fläche $A$ größer wird. Mit [U3] haben wir hier auch schon eine der entscheidenden Formeln für die Berechnung des Wärmeverlustes eines Gebäudes. Für konkrete Fälle können Sie das mit dem interaktiven Online-Kalkulations-Programm [[: |
^Bauteil ^ typischer U-Wert \\ in [W/ | ^Bauteil ^ typischer U-Wert \\ in [W/ | ||
|Uralte Einfachverglasung (4 mm Glas) | 5,7 | Da kann es an kalten Tagen Eisblumen an der Innenoberfläche geben! Ungemütlich kalt ist das und es treibt die Heizkosten in die Höhe. | |Uralte Einfachverglasung (4 mm Glas) | 5,7 | Da kann es an kalten Tagen Eisblumen an der Innenoberfläche geben! Ungemütlich kalt ist das und es treibt die Heizkosten in die Höhe. | ||
|Dünne Betonwand (8 cm Normalbeton) | 4,8 | Das war genau genommen nie zulässig, aber es kommt trotzdem mancherorts vor. Das führt natürlich zu extrem kalten Innenoberflächen, | |Dünne Betonwand (8 cm Normalbeton) | 4,8 | Das war genau genommen nie zulässig, aber es kommt trotzdem mancherorts vor. Das führt natürlich zu extrem kalten Innenoberflächen, | ||
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)). | | )). | | ||
|Alte Außenwand (24 cm Hochlochziegel der 60er Jahre) | 1,4 | So haben wir lange Zeit überwiegend gebaut! | |Alte Außenwand (24 cm Hochlochziegel der 60er Jahre) | 1,4 | So haben wir lange Zeit überwiegend gebaut! | ||
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|Außenwände ab etwa 2002 (" | |Außenwände ab etwa 2002 (" | ||
|Heute noch typische Neubau-Außenwände | 0,3 | Das ist auch noch kein ausreichend guter Wärmeschutz. Wir empfehlen, das wesentlich besser zu machen!| | |Heute noch typische Neubau-Außenwände | 0,3 | Das ist auch noch kein ausreichend guter Wärmeschutz. Wir empfehlen, das wesentlich besser zu machen!| | ||
- | |Typische Außenwand nach EnerPHit-Sanierung (Jahr 2020) | 0,15 | Das ist der von uns empfohlene Höchstwert eines U-Wertes für ein Gebäude in Mitteleuropa. Das ist zugleich auch heute der Wert für eine ökonomisch optimale Dämmung. Jeder höhere Wert hilft nur, die Energieprofiteure vor allem in Erdöl- und Erdgasländern zu finanzieren. | | + | |Typische Außenwand nach **EnerPHit-Sanierung**((Hier gibt es eine Webseite mit vielen Beispielen zum [[http:// |
|Ausgeflockte 24 cm Holzbau-Außenwand mit WdVS (Resolschaum 12 cm) | 0,09 | Die ist insgesamt kaum 38 cm dick und durchaus zu vernünftigen Kosten erstellbar - wird aber in dieser Qualität meist gar nicht gebraucht. So könnten wir Neubauten heute leicht als Nahezu-Null-Energiehäuser bauen. | |Ausgeflockte 24 cm Holzbau-Außenwand mit WdVS (Resolschaum 12 cm) | 0,09 | Die ist insgesamt kaum 38 cm dick und durchaus zu vernünftigen Kosten erstellbar - wird aber in dieser Qualität meist gar nicht gebraucht. So könnten wir Neubauten heute leicht als Nahezu-Null-Energiehäuser bauen. | ||
|Gedämmte 17 cm Holzbautafel mit 6 cm Vakuumdämmung (vorgefertigt) | |Gedämmte 17 cm Holzbautafel mit 6 cm Vakuumdämmung (vorgefertigt) | ||
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- | <wrap hint> Erkenntnisse wirklich verwenden, dazu bedarf es vor allem ein wenig Übung im Umgang. Daher haben wir hier [[Übungen zum Wärmestrom]] eingefügt. | + | <WRAP lo box> Erkenntnisse wirklich verwenden, dazu bedarf es vor allem ein wenig Übung im Umgang. Daher haben wir hier [[Übungen zum Wärmestrom]] eingefügt.\\ \\ |
+ | Wenn Sie gern das hier bisher Dargestellte in der Praxis ein wenig austesten wollen, dann geht das ganz einfach für Ihr Gebäude mit unserem Online-Tool [[: | ||
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grundlagen/waermedurchgangskoeffizient_oder_u-wert.1694164901.txt.gz · Zuletzt geändert: 2023/09/08 11:21 von wfeist