{"id":43447,"date":"2019-10-12T05:24:20","date_gmt":"2019-10-12T04:24:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-kuhlschrank-wie-funktioniert-es-definition\/"},"modified":"2020-03-05T14:39:20","modified_gmt":"2020-03-05T13:39:20","slug":"was-ist-kuhlschrank-wie-funktioniert-es-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-kuhlschrank-wie-funktioniert-es-definition\/","title":{"rendered":"Was ist K\u00fchlschrank &#8211; Wie funktioniert es &#8211; Definition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-clearfix\">K\u00fchlschrank &#8211; Wie funktioniert das?\u00a0Das Funktionsprinzip von K\u00fchlschr\u00e4nken, Klimaanlagen und W\u00e4rmepumpen ist dasselbe und es ist genau das Gegenteil einer W\u00e4rmekraftmaschine.\u00a0W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>K\u00fchlschrank &#8211; Wie funktioniert das?<\/h2>\n<figure id=\"attachment_18074\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-18074\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Heat-Pump-Heating-and-Air-Conditioning.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-18074 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Heat-Pump-Heating-and-Air-Conditioning-267x300.png\" alt=\"W\u00e4rmepumpe - Heizung und Klimaanlage\" width=\"267\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Heat-Pump-Heating-and-Air-Conditioning-267x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-18074\" class=\"wp-caption-text\">W\u00e4rmepumpe, K\u00fchlschrank, Klimaanlage &#8211; Grundprinzip<\/figcaption><\/figure>\n<p>Der Begriff\u00a0<strong>W\u00e4rmepumpe<\/strong>\u00a0ist normalerweise f\u00fcr ein Ger\u00e4t reserviert, das im Winter ein Haus heizen kann, indem ein Elektromotor verwendet wird, der W\u00e4rme\u00a0<strong>Q\u00a0<sub>kalt<\/sub><\/strong>\u00a0von au\u00dfen bei niedriger Temperatur entnimmt und W\u00e4rme\u00a0<strong>Q\u00a0<sub>hei\u00df<\/sub><\/strong>\u00a0an das w\u00e4rmere Innere des Hauses\u00a0abgibt\u00a0.<\/p>\n<p>Das Funktionsprinzip von\u00a0<strong>K\u00fchlschr\u00e4nken<\/strong>\u00a0,\u00a0<strong>Klimaanlagen<\/strong>\u00a0und\u00a0<strong>W\u00e4rmepumpen<\/strong>\u00a0ist\u00a0<strong>dasselbe<\/strong>\u00a0und es ist genau das\u00a0<strong>Gegenteil<\/strong>\u00a0einer\u00a0<a title=\"W\u00e4rmekraftmaschinen\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-warmekraftmaschine-definition\/\"><strong>W\u00e4rmekraftmaschine<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Im Allgemeinen ist eine\u00a0<strong>W\u00e4rmepumpe<\/strong>\u00a0ist eine Vorrichtung ,\u00a0die W\u00e4rmeenergie von einer \u00fcbertr\u00e4gt\u00a0<strong>W\u00e4rmequelle<\/strong>\u00a0zu einer \u201e\u00a0<strong>W\u00e4rmesenke<\/strong>\u00a0\u201e, aber in diesem Fall ist\u00a0die \u00dcbertragung erfolgt in der entgegengesetzten Richtung der spontanen W\u00e4rme\u00fcbertragung durch\u00a0<strong>W\u00e4rmeaufnahme<\/strong>\u00a0aus einem\u00a0<strong>kalten Raum<\/strong>\u00a0und\u00a0<strong>loslassen<\/strong>\u00a0zu ein\u00a0<strong>w\u00e4rmeres<\/strong>.\u00a0Wie in der Figur dargestellt, wird durch Ausf\u00fchren einer externen Arbeit W W\u00e4rme aus einem Niedertemperaturbereich (W\u00e4rmequelle) entnommen und eine gr\u00f6\u00dfere W\u00e4rmemenge bei einer h\u00f6heren Temperatur (W\u00e4rmesenke) abgegeben.<\/p>\n<p>Der am weitesten verbreitete thermodynamische Kreislauf oder die am weitesten verbreitete Methode zur Beheizung, Klimatisierung, K\u00fchlung und W\u00e4rmepumpe ist der\u00a0<strong>Dampfkompressionskreislauf<\/strong> .<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Dampfkompressionszyklus &#8211; Dampfkompressionsk\u00fchlung<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_18076\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-18076\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/vapor-compression-cycle-heat-pump.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-18076 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/vapor-compression-cycle-heat-pump-282x300.png\" alt=\"Dampfkompressionszyklus - Thermodynamischer Zyklus von W\u00e4rmepumpen.\" width=\"282\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/vapor-compression-cycle-heat-pump-282x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-18076\" class=\"wp-caption-text\"><span>Dampfkompressionszyklus &#8211; Thermodynamischer Zyklus von W\u00e4rmepumpen.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Bei der\u00a0<\/span><strong><span>Dampfkompression<\/span><\/strong><span>\u00a0wird ein zirkulierendes fl\u00fcssiges K\u00e4ltemittel als Medium (normalerweise\u00a0<\/span><strong><span>R134a<\/span><\/strong><span>\u00a0) verwendet, das W\u00e4rme aus dem zu k\u00fchlenden Raum absorbiert und abf\u00fchrt und diese W\u00e4rme anschlie\u00dfend an anderer Stelle abgibt.\u00a0Die Abbildung zeigt ein typisches einstufiges\u00a0<\/span><strong><span>Dampfkompressionssystem<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Das typische Dampfkompressionssystem besteht aus vier Komponenten:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Kompressor<\/span><\/strong><\/li>\n<li><strong><span>Kondensator<\/span><\/strong><\/li>\n<li><strong><span>Expansionsventil<\/span><\/strong><span>\u00a0(auch Drosselklappe genannt)<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Verdampfer<\/span><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>In einem idealen Dampfkompressionszyklus durchl\u00e4uft das System, das den Zyklus ausf\u00fchrt, eine Reihe von vier Prozessen: einen isentropischen (reversiblen adiabatischen) Prozess, einen Drosselungsprozess im Wechsel mit zwei isobaren Prozessen:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><a title=\"Isentropischer Prozess\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-isentropischer-prozess-definition\/\"><strong><span>Isentropische Kompression<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0(Kompression im Kolbenkompressor) &#8211; Ein zirkulierendes K\u00e4ltemittel wie R134a tritt als Niederdruckdampf bei oder geringf\u00fcgig unter der Temperatur des K\u00fchlschrankinneren in einen Kompressor ein.\u00a0Das gasf\u00f6rmige Medium wird durch einen Kolbenkompressor (oder durch Kreiselpumpen) adiabatisch von Zustand 1 auf Zustand 2 auf einen relativ hohen Druck und eine relativ hohe Temperatur komprimiert.\u00a0Die Umgebung arbeitet am Gas, erh\u00f6ht seine innere Energie (Temperatur) und komprimiert es (erh\u00f6ht seinen Druck).\u00a0Andererseits bleibt die Entropie unver\u00e4ndert.\u00a0Die f\u00fcr den Kompressor erforderliche Arbeit ist gegeben durch<\/span><strong><span>\u00a0W\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>C<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>2<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>1<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0.<\/span><\/strong><\/li>\n<li><strong><a title=\"Isobarer Prozess\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-der-isobare-prozess-definition\/\"><span>Isobare W\u00e4rmeabgabe<\/span><\/a><span>\u00a0(in einem Kondensator)<\/span><\/strong><span>\u00a0&#8211; Der \u00fcberhitzte Dampf wandert unter Druck durch Spulen oder Rohre, aus denen der Kondensator besteht.\u00a0In dieser Phase passiert das K\u00e4ltemittel den Kondensator, wo das K\u00e4ltemittel kondensiert und eine W\u00e4rme\u00fcbertragung vom K\u00e4ltemittel in die k\u00fchlere Umgebung stattfindet.\u00a0Die abgegebene Nettow\u00e4rme ist gegeben durch<\/span><strong><span>\u00a0Q\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>re<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>3<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>2<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0.\u00a0<\/span><\/strong><span>Wenn das K\u00e4ltemittel den Kondensator verl\u00e4sst, steht es immer noch unter Druck, liegt aber nur noch geringf\u00fcgig \u00fcber Raumtemperatur.<\/span><\/li>\n<li><a title=\"Drosselungsprozess - Isenthalpischer Prozess\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-drosselungsprozess-isenthalpischer-prozess-definition\/\"><strong><span>Isenthalpischer Prozess<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0(Expansion in einem Expansionsventil) &#8211; Das K\u00e4ltemittel im Zustand 3 tritt in das Expansionsventil ein und expandiert auf den Verdampferdruck.\u00a0Dieser Prozess wird normalerweise als Drosselprozess modelliert, bei dem die Enthalpie konstant bleibt.\u00a0<\/span><strong><span>H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>4<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>3<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0.\u00a0<\/span><\/strong><span>Der pl\u00f6tzliche Druckabfall f\u00fchrt zu einer explosionsartigen Flash-Verdampfung eines Teils (typischerweise etwa der H\u00e4lfte) der Fl\u00fcssigkeit.\u00a0Die durch diese Flash-Verdampfung absorbierte latente W\u00e4rme wird haupts\u00e4chlich aus dem benachbarten noch fl\u00fcssigen K\u00e4ltemittel gewonnen, ein Ph\u00e4nomen, das als<\/span><em><span>\u00a0Autok\u00fchlung bekannt ist<\/span><\/em><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><a title=\"Isobarer Prozess\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-der-isobare-prozess-definition\/\"><strong><span>Isobare W\u00e4rmezufuhr<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0(<\/span><strong><span>\u00a0in einem Verdampfer<\/span><\/strong><span>\u00a0) &#8211; Das kalte und teilweise verdampfte K\u00e4ltemittel flie\u00dft durch die Spulen oder Rohre der Verdampfereinheit.\u00a0In dieser Phase (zwischen Zustand 4 und Zustand 1) erfolgt eine W\u00e4rme\u00fcbertragung mit konstantem Druck von einer externen Quelle auf das fl\u00fcssige Medium, da die Kammer zum Ein- und Ausstr\u00f6men ge\u00f6ffnet ist.\u00a0W\u00e4hrend das K\u00e4ltemittel den Verdampfer passiert, f\u00fchrt die W\u00e4rme\u00fcbertragung aus dem K\u00fchlraum zur Verdampfung des K\u00e4ltemittels.\u00a0Die hinzugef\u00fcgte Nettow\u00e4rme ist gegeben durch<\/span><strong><span>\u00a0Q\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>add<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0= H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>1<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>4<\/span><\/sub><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>W\u00e4hrend eines Dampfkompressionszyklus wird von den Pumpen zwischen den Zust\u00e4nden 1 und 2 (\u00a0<\/span><strong><span>isentropische Kompression<\/span><\/strong><span>\u00a0)\u00a0an der Fl\u00fcssigkeit gearbeitet\u00a0.\u00a0Die Fl\u00fcssigkeit leistet keine Arbeit, da der Prozess zwischen den Stufen 3 und 4 isenthalpisch ist.\u00a0Das Arbeitsfluid in einem Dampfkompressionszyklus folgt einem geschlossenen Kreislauf und wird st\u00e4ndig wiederverwendet.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Leistungskoeffizient &#8211; W\u00e4rmepumpe, K\u00fchlschrank, Klimaanlage<\/span><\/h2>\n<p><span>Im Allgemeinen ist die\u00a0<\/span><a title=\"Thermischen Wirkungsgrad\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-thermischer-wirkungsgrad-definition\/\"><strong><span>thermische Effizienz<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0,\u00a0<\/span><strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>th<\/span><\/sub><\/em><\/strong><span>\u00a0, ein\u00a0<\/span><a title=\"W\u00e4rmekraftmaschinen\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-warmekraftmaschine-definition\/\"><span>W\u00e4rmekraftmaschine<\/span><\/a><span>\u00a0als das Verh\u00e4ltnis der\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-arbeit-in-der-thermodynamik-definition\/\"><span>Arbeits<\/span><\/a><span>\u00a0es tut,\u00a0<\/span><strong><span>W<\/span><\/strong><span>\u00a0, an den\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-warme-in-der-physik-warme-definition\/\"><span>W\u00e4rmeeingang<\/span><\/a><span>\u00a0bei der hohen Temperatur, Q\u00a0<\/span><sub><span>H<\/span><\/sub><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-1.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-16945 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-1.png\" alt=\"Formel f\u00fcr den thermischen Wirkungsgrad - 1\" width=\"125\" height=\"82\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-1.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Der\u00a0<\/span><strong><span>thermische Wirkungsgrad<\/span><\/strong><span>\u00a0,\u00a0<\/span><strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>th<\/span><\/sub><\/em><\/strong><span>\u00a0, stellt den Anteil an\u00a0<\/span><strong><span>W\u00e4rme<\/span><\/strong><span>\u00a0,\u00a0<\/span><strong><span>Q\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>H<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0, die konvertiert wird ,\u00a0<\/span><strong><span>zu arbeiten<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_18074\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-18074\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Heat-Pump-Heating-and-Air-Conditioning.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-18074 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Heat-Pump-Heating-and-Air-Conditioning-267x300.png\" alt=\"W\u00e4rmepumpe - Heizung und Klimaanlage\" width=\"267\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Heat-Pump-Heating-and-Air-Conditioning-267x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-18074\" class=\"wp-caption-text\"><span>W\u00e4rmepumpe, K\u00fchlschrank, Klimaanlage &#8211; Grundprinzip des Betriebs<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Bei\u00a0<\/span><strong><span>W\u00e4rmepumpen<\/span><\/strong><span>\u00a0und\u00a0<\/span><strong><span>K\u00fchlschr\u00e4nken<\/span><\/strong><span>\u00a0ist die Arbeit jedoch keine Ausgabe.\u00a0Bei einer K\u00e4lte- oder W\u00e4rmepumpe gibt der thermische Wirkungsgrad an, inwieweit die durch Arbeit hinzugef\u00fcgte Energie in Nettow\u00e4rmeleistung umgewandelt wird.\u00a0Aus wirtschaftlicher Sicht ist der\u00a0<\/span><strong><span>beste K\u00e4ltekreislauf<\/span><\/strong><span>\u00a0einer,\u00a0<\/span><strong><span>der die gr\u00f6\u00dfte W\u00e4rmemenge<\/span><\/strong><span>\u00a0aus dem Inneren des K\u00fchlschranks (K\u00e4ltespeicher) f\u00fcr den geringsten Aufwand an mechanischer Arbeit oder elektrischer Energie\u00a0<strong>abf\u00fchrt<\/strong>\u00a0.\u00a0Das relevante Verh\u00e4ltnis ist daher, je gr\u00f6\u00dfer dieses Verh\u00e4ltnis ist, desto besser ist der K\u00fchlschrank.\u00a0Wir nennen dieses Verh\u00e4ltnis den\u00a0<\/span><strong><span>Leistungskoeffizienten<\/span><\/strong><span>\u00a0, der mit\u00a0<\/span><strong><span>COP<\/span><\/strong><span>\u00a0bezeichnet wird\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Der\u00a0<\/span><strong><span>Leistungskoeffizient<\/span><\/strong><span>\u00a0, \u00a0\u00a0<\/span><strong><span>COP,<\/span><\/strong><span>\u00a0definiert auch f\u00fcr W\u00e4rmepumpen, aber an diesem Punkt folgen wir dem Netz W\u00e4rme auf das hei\u00dfe Reservoir zugesetzt.\u00a0Der\u00a0<\/span><strong><span>COP<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00fcberschreitet normalerweise 1, insbesondere bei W\u00e4rmepumpen, da nicht nur Arbeit in W\u00e4rme umgewandelt wird, sondern\u00a0<\/span><strong><span>zus\u00e4tzliche W\u00e4rme<\/span><\/strong><span>\u00a0von einer W\u00e4rmequelle dorthin gepumpt wird, wo die W\u00e4rme ben\u00f6tigt wird.<\/span><\/p>\n<p><span>Im Allgemeinen\u00a0h\u00e4ngt\u00a0<\/span><strong><span>COP<\/span><\/strong><span>\u00a0stark von den Betriebsbedingungen ab, insbesondere von der absoluten Temperatur und der relativen Temperatur zwischen K\u00fchlk\u00f6rper und System.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Leistungskoeffizient &#8211; K\u00fchlschrank, Klimaanlage<\/span><\/h2>\n<p><span>Der\u00a0<\/span><strong><span>Leistungskoeffizient<\/span><\/strong><span>\u00a0,\u00a0<\/span><strong><span>COP<\/span><\/strong><span>\u00a0, einen\u00a0<\/span><strong><span>K\u00fchlschrank<\/span><\/strong><span>\u00a0als die aus dem kalten Reservoir Q entfernt W\u00e4rme definiert ist\u00a0<\/span><sub><span>kalt<\/span><\/sub><span>\u00a0, (dh in einem K\u00fchlschrank) durch die Arbeit W unterteilte die W\u00e4rme (dh der durch den Kompressor geleistete Arbeit) durchgef\u00fchrt zu entfernen.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/COP-coefficient-of-performance-equation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-18070 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/COP-coefficient-of-performance-equation.png\" alt=\"COP - Leistungskoeffizient - Gleichung\" width=\"162\" height=\"83\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/COP-coefficient-of-performance-equation.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Wie zu sehen ist, ist der K\u00fchlschrank umso besser (effizienter), wenn\u00a0f\u00fcr eine bestimmte Menge an Arbeit\u00a0mehr W\u00e4rme\u00a0<\/span><strong><span>Q\u00a0<\/span><sub><span>K\u00e4lte<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0aus dem Inneren des K\u00fchlschranks abgef\u00fchrt werden kann.\u00a0Da der\u00a0<\/span><a title=\"Erster Hauptsatz der Thermodynamik\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-der-erste-hauptsatz-der-thermodynamik-definition\/\"><span>erste Hauptsatz der Thermodynamik<\/span><\/a><span>\u00a0auch in diesem Fall g\u00fcltig sein muss (Q\u00a0<\/span><sub><span>kalt<\/span><\/sub><span>\u00a0+ W = Q\u00a0<\/span><sub><span>hei\u00df<\/span><\/sub><span>\u00a0), k\u00f6nnen wir die obige Gleichung umschreiben:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/COP-coefficient-of-performance-equation2.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-18071 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/COP-coefficient-of-performance-equation2-300x81.png\" alt=\"COP - Leistungskoeffizient - Gleichung2\" width=\"300\" height=\"81\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/COP-coefficient-of-performance-equation2-300x81.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>F\u00fcr einen idealen K\u00fchlschrank (ohne Verluste und Irreversibilit\u00e4ten) kann Folgendes abgeleitet werden:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/COP-coefficient-of-performance-equation3.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-18072 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/COP-coefficient-of-performance-equation3.png\" alt=\"COP - Leistungskoeffizient - Gleichung3\" width=\"235\" height=\"91\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/COP-coefficient-of-performance-equation3.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Diese Formeln werden auch f\u00fcr eine\u00a0<\/span><strong><span>Klimaanlage<\/span><\/strong><span>\u00a0angewendet\u00a0, die sehr \u00e4hnlich wie ein K\u00fchlschrank funktioniert.<\/span><\/p>\n<p><span>Andererseits sind die COP zum Heizen und K\u00fchlen unterschiedlich.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Leistungskoeffizient &#8211; W\u00e4rmepumpe<\/span><\/h2>\n<p><span>Zum Heizen ist der\u00a0<\/span><strong><span>COP<\/span><\/strong><span>\u00a0das Verh\u00e4ltnis der dem System zugef\u00fchrten W\u00e4rme (hei\u00dfer Speicher).\u00a0Unter Verwendung des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik definieren Sie COP auch als die dem K\u00e4ltespeicher entzogene W\u00e4rme plus die Eingangsarbeit zur Eingangsarbeit.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/coefficient-of-performance-heat-pump-equation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-18073 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/coefficient-of-performance-heat-pump-equation-300x66.png\" alt=\"Leistungskoeffizient - W\u00e4rmepumpe - Gleichung\" width=\"300\" height=\"66\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/coefficient-of-performance-heat-pump-equation-300x66.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>F\u00fcr eine ideale W\u00e4rmepumpe (ohne Verluste und Irreversibilit\u00e4ten) kann Folgendes abgeleitet werden:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/coefficient-of-performance-heat-pump-equation2.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-18069 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/coefficient-of-performance-heat-pump-equation2.png\" alt=\"Leistungskoeffizient - W\u00e4rmepumpe - Gleichung2\" width=\"266\" height=\"77\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/coefficient-of-performance-heat-pump-equation2.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Beachten Sie, dass diese Gleichungen eine\u00a0<\/span><strong><span>absolute Temperaturskala<\/span><\/strong><span>\u00a0(T\u00a0<\/span><sub><span>kalt<\/span><\/sub><span>\u00a0, T\u00a0<\/span><sub><span>hei\u00df<\/span><\/sub><span>\u00a0) verwenden m\u00fcssen und es sich nur um einen\u00a0<\/span><strong><span>theoretischen maximalen Wirkungsgrad handelt<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Gem\u00e4\u00df der obigen Formel w\u00e4re der maximal erreichbare COP f\u00fcr T\u00a0<\/span><sub><span>hei\u00df<\/span><\/sub><span>\u00a0= 35 \u00b0 C (308 K) und T\u00a0<\/span><sub><span>kalt<\/span><\/sub><span>\u00a0= 0 \u00b0 C (273 K) 8,8.\u00a0In Wirklichkeit liegen die besten Systeme jedoch bei 4,5.<\/span><\/p>\n<p><span>Wie zu sehen ist, kann der COP eines W\u00e4rmepumpensystems durch Verringern der\u00a0<\/span><strong><span>Temperaturdifferenz<\/span><\/strong><span>\u00a0(T\u00a0<\/span><sub><span>hei\u00df<\/span><\/sub><span>\u00a0&#8211; T\u00a0<\/span><sub><span>kalt<\/span><\/sub><span>\u00a0)\u00a0verbessert werden\u00a0.\u00a0Daher ist die Reduzierung der Ausgangstemperatur (T\u00a0<\/span><sub><span>hot<\/span><\/sub><span>\u00a0) sehr effizient, erfordert jedoch eine sehr effiziente W\u00e4rme\u00fcbertragung vom W\u00e4rmepumpensystem in die Umgebung (dh Verwendung von Rohrboden).\u00a0Eine Erh\u00f6hung der Eingangstemperatur (T\u00a0<\/span><sub><span>kalt<\/span><\/sub><span>\u00a0) bedeutet beispielsweise eine \u00fcbergro\u00dfe Bodenw\u00e4rmequelle.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Beispiel &#8211; W\u00e4rmepumpe &#8211; Heizung und Klimaanlage<\/span><\/h2>\n<p><span>Eine\u00a0<\/span><strong><span>reversible W\u00e4rmepumpe<\/span><\/strong><span>\u00a0hat einen Leistungskoeffizienten von\u00a0<\/span><strong><span>COP = 3,0<\/span><\/strong><span>\u00a0, wenn sie im\u00a0<\/span><strong><span>Heizmodus betrieben wird<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Sein Kompressor verbraucht\u00a0<\/span><strong><span>1500 W<\/span><\/strong><span>\u00a0elektrische Energie.<\/span><\/p>\n<ol>\n<li><span>Berechnen Sie die W\u00e4rmemenge (\u00a0<\/span><strong><span>Q\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>hot<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0), die die W\u00e4rmepumpe einem Raum hinzuf\u00fcgen kann?<\/span><\/li>\n<li><span>Wenn die\u00a0<\/span><strong><span>W\u00e4rmepumpe<\/span><\/strong><span>\u00a0zum gedreht wurde\u00a0<\/span><strong><span>K\u00fchlmodus<\/span><\/strong><span>\u00a0(dh als eine Klimaanlage im Sommer zu handeln), was w\u00fcrden Sie erwarten ,\u00a0dass seine\u00a0<\/span><strong><span>Leistungszahl<\/span><\/strong><span>\u00a0sein?\u00a0Angenommen, alles andere bleibt gleich und vernachl\u00e4ssigen Sie alle anderen Verluste.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n<p><span>L\u00f6sung:<\/span><\/p>\n<p><span>Aus der\u00a0<\/span><strong><span>COP<\/span><\/strong><span>\u00a0, die definiert ist als:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/coefficient-of-performance-heat-pump-equation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-18073 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/coefficient-of-performance-heat-pump-equation-300x66.png\" alt=\"Leistungskoeffizient - W\u00e4rmepumpe - Gleichung\" width=\"300\" height=\"66\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/coefficient-of-performance-heat-pump-equation-300x66.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Die W\u00e4rmemenge, die die W\u00e4rmepumpe einem Raum hinzuf\u00fcgen kann, entspricht:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Q\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>hei\u00df<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0= COP-\u00a0<\/span><sub><span>Erw\u00e4rmung<\/span><\/sub><span>\u00a0x B = 3 x 1500 =\u00a0<\/span><strong><span>4500 W oder 4500 J \/ s<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Im\u00a0<\/span><strong><span>K\u00fchlmodus<\/span><\/strong><span>\u00a0kann die W\u00e4rmepumpe (Klimaanlage) mit\u00a0<\/span><strong><span>1500-W-<\/span><\/strong><span>\u00a0Motor die W\u00e4rme\u00a0<\/span><strong><span>Q\u00a0<\/span><sub><span>kalt<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0aus dem Inneren des Hauses aufnehmen und dann Q\u00a0<\/span><sub><span>hot<\/span><\/sub><span>\u00a0= 4500 W nach au\u00dfen ablassen.\u00a0Unter Verwendung des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik, der besagt:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Q\u00a0<\/span><sub><span>kalt<\/span><\/sub><span>\u00a0+ W = Q\u00a0<\/span><\/strong><sub><strong><span>hei\u00df<\/span><\/strong><span>\u00a0,<\/span><\/sub><\/p>\n<p><span>erhalten wir die W\u00e4rme,\u00a0<\/span><strong><span>Q\u00a0<\/span><sub><span>kalt<\/span><\/sub><span>\u00a0= 3000 W<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Aus der Definition:\u00a0<\/span><strong><span>COP-\u00a0<\/span><sub><span>K\u00fchlung<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0= 3000\/1500 =\u00a0<\/span><strong><span>2<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Beachten Sie, dass wir in diesem Beispiel viele Annahmen haben.\u00a0Zum Beispiel haben wir angenommen, dass die Temperaturdifferenz (T\u00a0<\/span><sub><span>hei\u00df<\/span><\/sub><span>\u00a0&#8211; T\u00a0<\/span><sub><span>kalt<\/span><\/sub><span>\u00a0) f\u00fcr beide Modi gleich ist.\u00a0Wir haben jedoch die Reservoire getauscht, ohne dass dies Auswirkungen auf die COP hat.\u00a0Es ist nur ein anschauliches Beispiel.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Reverse Brayton Cycle &#8211; Brayton Refrigeration Cycle<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_17683\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17683\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/reverse-Brayton-cycle-cooling-and-heat-pumps-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17683 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/reverse-Brayton-cycle-cooling-and-heat-pumps-min-259x300.png\" alt=\"umgekehrter Brayton-Zyklus - K\u00fchl- und W\u00e4rmepumpen\" width=\"259\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/reverse-Brayton-cycle-cooling-and-heat-pumps-min-259x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17683\" class=\"wp-caption-text\"><span>Brayton-Zyklus umkehren<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Im Allgemeinen\u00a0beschreibt\u00a0der\u00a0<\/span><strong><span>Brayton-Zyklus<\/span><\/strong><span>\u00a0die Funktionsweise einer\u00a0<\/span><strong><span>W\u00e4rmekraftmaschine mit konstantem Druck<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Heute\u00a0<\/span><strong><span>moderne Gasturbinenmotoren<\/span><\/strong><span>\u00a0und\u00a0<\/span><strong><span>Luftholen Strahltriebwerke<\/span><\/strong><span>\u00a0sind auch eine Konstantdruck &#8211;\u00a0W\u00e4rmemaschinen<\/span><\/p>\n<p><span>Ein\u00a0<\/span><a title=\"Brayton Cycle - Gasturbinentriebwerk\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-brayton-cycle-gasturbinenmotor-definition\/\"><strong><span>Brayton-Zyklus<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0, der in umgekehrter Richtung gefahren wird, ist als\u00a0<\/span><strong><span>umgekehrter Brayton-Zyklus bekannt<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Sein Zweck ist es, W\u00e4rme von einem k\u00e4lteren zu einem hei\u00dferen K\u00f6rper zu transportieren, anstatt Arbeit zu produzieren.\u00a0In \u00dcbereinstimmung mit dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik kann\u00a0<\/span><strong><span>W\u00e4rme nicht spontan<\/span><\/strong><span>\u00a0vom kalten zum hei\u00dfen System\u00a0<strong>flie\u00dfen<\/strong>\u00a0, ohne dass externe Arbeiten am System durchgef\u00fchrt werden.\u00a0W\u00e4rme kann vom k\u00e4lteren zum hei\u00dferen K\u00f6rper flie\u00dfen, jedoch\u00a0<\/span><strong><span>nur, wenn sie durch eine externe Arbeit gezwungen wird<\/span><\/strong><span>.\u00a0Genau das leisten K\u00fchlschr\u00e4nke und W\u00e4rmepumpen.\u00a0Diese werden von Elektromotoren angetrieben, f\u00fcr deren Betrieb Arbeiten aus ihrer Umgebung erforderlich sind.\u00a0Einer der m\u00f6glichen Kreisprozessen ist ein umgekehrter Brayton-Zyklus, der dem gew\u00f6hnlichen Brayton-Zyklus \u00e4hnlich ist, jedoch \u00fcber die Netzwerkeingabe r\u00fcckw\u00e4rts gefahren wird.\u00a0Dieser Kreislauf wird auch als Gask\u00fchlkreislauf oder Bell-Coleman-Kreislauf bezeichnet.\u00a0Diese Art von Zyklus wird h\u00e4ufig in D\u00fcsenflugzeugen f\u00fcr Klimaanlagen verwendet, die Luft von den Triebwerkskompressoren verwenden.\u00a0Es ist auch in der LNG-Industrie weit verbreitet, wo der gr\u00f6\u00dfte umgekehrte Brayton-Zyklus zum Unterk\u00fchlen von LNG unter Verwendung von 86 MW Leistung aus einem Gasturbinen-Kompressor und Stickstoff-K\u00e4ltemittel dient.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>K\u00fchlschrank &#8211; Wie funktioniert das?\u00a0Das Funktionsprinzip von K\u00fchlschr\u00e4nken, Klimaanlagen und W\u00e4rmepumpen ist dasselbe und es ist genau das Gegenteil einer W\u00e4rmekraftmaschine.\u00a0W\u00e4rmetechnik K\u00fchlschrank &#8211; Wie funktioniert das? W\u00e4rmepumpe, K\u00fchlschrank, Klimaanlage &#8211; Grundprinzip Der Begriff\u00a0W\u00e4rmepumpe\u00a0ist normalerweise f\u00fcr ein Ger\u00e4t reserviert, das im Winter ein Haus heizen kann, indem ein Elektromotor verwendet wird, der W\u00e4rme\u00a0Q\u00a0kalt\u00a0von au\u00dfen bei niedriger &#8230; <a title=\"Was ist K\u00fchlschrank &#8211; Wie funktioniert es &#8211; Definition\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-kuhlschrank-wie-funktioniert-es-definition\/\" aria-label=\"Mehr dazu unter Was ist K\u00fchlschrank &#8211; Wie funktioniert es &#8211; Definition\">Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[9],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Was ist K\u00fchlschrank - Wie funktioniert es - Definition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"K\u00fchlschrank - Wie funktioniert das? 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