Kühlschrank mit gefrorenem Wasser kühlen?

Wissenschaft Physik
#1

Lohnt es sich finanziell (wenn auch nur ganz gering) den Kühlschrank mit gefrorenem Wasser zu kühlen?
Wenn es draußen friert könnte ich Wasser dort in einer Plasteflasche gefrieren lassen und wenn ich den Kühlschrank sowieso öffne mit reintun.
Dann sollte ich Kühlschrankstrom sparen.
Allerdings habe ich dann ja „Kälte“ mit ins Zimmer gebracht und die Heizung muß das kompensieren.
Eine kWh Strom kostet etwa 20c, Gas für die Heizung 7c.

Oder die Frage anders:
Ich habe Bier gekauft, das noch ca. 20 Grad warm ist. Im Kühlschrank ist es genausokalt wie draußen und mit dieser Temperatur möchte ich es auch trinken. Sollte ich es draußen kühl stellen oder im Kühlschrank?
Im letzteren Fall sollte der Kühlschrank wie eine Wärmepumpe wirken. Bekomme ich so die Bude günstiger warm als mit der Gasheizung?

#2

Lohnt es sich finanziell (wenn auch nur ganz gering) den
Kühlschrank mit gefrorenem Wasser zu kühlen?
Wenn es draußen friert könnte ich Wasser dort in einer
Plasteflasche gefrieren lassen und wenn ich den Kühlschrank
sowieso öffne mit reintun.
Dann sollte ich Kühlschrankstrom sparen.
Allerdings habe ich dann ja „Kälte“ mit ins Zimmer gebracht
und die Heizung muß das kompensieren.
Eine kWh Strom kostet etwa 20c, Gas für die Heizung 7c.

Also ich glaube nicht, daß sich da eine große Ersparnis bemerkbar macht. Aber man sollte natürlich keine warmen Lebensmittel in den Kühlschrank stellen. Also, gekochte warme Reste erst abkühlen lassen.

Oder die Frage anders:
Ich habe Bier gekauft, das noch ca. 20 Grad warm ist. Im
Kühlschrank ist es genausokalt wie draußen und mit dieser
Temperatur möchte ich es auch trinken. Sollte ich es draußen
kühl stellen oder im Kühlschrank?
Im letzteren Fall sollte der Kühlschrank wie eine Wärmepumpe
wirken. Bekomme ich so die Bude günstiger warm als mit der
Gasheizung?

Verstehe die Frage mit der Wärmepumpe nicht. Aber wenn es draußen(Du meinst hoffentlich ganz draußen und nicht nur außerhalb des Kühlschrankes) genauso kalt ist wie im Kühlschrank, dann schalte ich unsren Kühlschrank aus. Wir haben einen in der Speisekammer stehen und wenn es im Winter bei gekipptem Fenster kühl genug drin ist, dann schalte ich diesen Kühlschrank komplett aus.

Eine andere Sache ist natürlich noch die Sache mit der Umgebungstemperatur. Je wärmer der Raum um den Schrank herum, umso mehr Energie verbraucht der natürlich um die gewünschte Kühltemperatur zu erreichen.
Also, warme Küche - hoher Energieverbrauch, steht der Schrank in einem ungeheizten Raum verbraucht er natürlich viel weniger.

LG

#3

Hallo,

die Wärme, die der Kühlschrank dem Kühlgut entzieht, wird in den Raum abgegeben. Wird das Kühlgut später im Raum aufgewärmt (zB im Bierglas), wird die gleiche Wärmemenge dem Raum entzogen. Die Bilanz geht also - was das Kühlgut angeht - zu null auf.

Der ganze Vorgang verbraucht el. Energie, weil der Wärmetransport entgegen dem Temperaturgefälle nicht von alleine abläuft. Diese elektrische Energie heizt den Raum auf.

Nehmen wir mal an, man muss dem Kühlgut 20 Joule entziehen und braucht dafür 10 Joule. Dann wird der Raum in der Gesamtbilanz mit 10 Joule elektrisch erhitzt, man spart also 10 Joule an Gas ein.
dh.: +10 Joule elektrisch / -10 Joule Gas

Lassen wir das Kühlgut draußen abkühlen, gibt es die 20 Joule eben draußen ab. Beim Aufwärmen im Raum entzieht es diesem dann 20 Joule, die von der Gasheizung aufgebracht werden müssen (also Bierkasten nach draußen stellen).
d.h.: 0 Joule elektrisch / +20 Joule Gas

Dein Fall ist nochmal anders. Hier wird Wasser eingefroren und nimmt beim Auftauen im Kühlschrank die Wärme des Kühlguts auf. Im Kreislauf (eingefroren rein in den Kühlschrank, Aufgetaut wieder zum Einfrieren nach draußen, dann wieder rein in den Kühlschrank etc) ergibt das für die Wasserflasche eine neutrale Bilanz, weil sie nur Einfluss auf das Kühlgut hat, nicht aber direkt auf den Raum. Allerdings wird das Kühlgut durch die Wasserflasche abgekühlt. Beim Erwärmen desselben im Raum, nimmt es dann wieder die 20 Joule an Wärme auf.
Tatsächlich entspricht dieser Fall dem Fall 2, ist also gleichbedeutend wie die Benutzung des Freien zum Kühlen (es wird praktisch die Umgebung in den Kühlschrank importiert).

Nicht betrachtet blieb das kontinuierliche Eindringen von Wärme durch die Isolierung in den Kühlschrank. Diese Wärme kommt in Fall 1 und 3 aus der Raumluft. Im Fall 1 wird sie via Kompressor dorthin zurück transportiert. Im Fall 2 wird sie nach draußen geschafft - es geht also permanent Wärme nach draußen verloren. Das ist auch logisch: Man bringt Eis von draußen ins Haus, taut es dort auf und bringt es wieder ins Freie, wo es wieder gefriert.

Ob es sich lohnt, Eisflaschen zum Kühlen im Kühlschrank zu benutzen, dürfte vom Durchsatz im Kühlschrank, den Preisen für elektrische und Gasenergie, der Isolierung des Kühlschranks und dem Wirkungsgrad des Kompressors abhängen.

Unberücksichtigt bleibt auch, dass Teile des Kühlguts im Körper erwärmt werden und damit die Energie z. T. aus der Nahrung des Mensch stammt.

So weit mal. damit sollte es Dir eigentlich möglich sein, eine Berechnung der Ersparnis (oder Nichtersparnis) durchzuführen :smile:

Gruß, Niels

#4

Hallo Niels

super kompetent erklärt.
Deshalb das Aliensternchen, das ich mir aus dem Brett Geographie geholt habe.

Olschi

#5

Ich habs gefunden:
http://de.green.wikia.com/wiki/K%C3%BChlen
auf der Diskussionsseite wirds erklärt.

=> finanziell lohnt es sich, wenn der Strom mindestens dreimal teuerer ist als die kWh Wärme aus Öl oder Gas. Da der Wirkungsgrad der Öl- bzw. Gasheizung berücksichtigt werden muß, würde ich sagen ab etwa viermal.

Bei meinem Beispielpreisen also keinesfalls.

Den Kühlschrank mit gefrorenem Wasser zu kühlen (weswegen er nicht läuft) ist gleichbedeutend mit den kompletten Kühlschrank rauszustellen bzw. nur sein Kühlgut.
Daher sollte man wohl eher den Kühlschrank nutzen als ein Fensterbrettkörbchen.

So und nun eine letzte Frage.
Wenn im Kühlschrank 5 Grad sind, draußen 15 und im Zimmer 20.
Sollte man dann Wasserflaschen draußen „aufwärmen“ und dann im Kühlschrank wieder abkühlen lassen?

Wenn ich so 2 kWh von draußen hole und in den Kühlschrank stelle, sie dann mit 1 kWh Strom ins Zimmer hole, dann hätte ich also mit 20c (nach meinen Strompreisen) 3 kWh Wärme ins Zimmer geholt und gegenüber der Gasheizung gespart.
Wenn dem so ist, dann sollte ich also mein warmes Bier im Kühlschrank statt draußen kühlen.

Vielen Dank