Ein Schwimmbecken mit 120m³ Wasser ist auf 28°C erwärmt.Energieaufwand zum erwärmen ist mir bekannt, 1Kcal bzw. 4,19kj um 1Liter um 1° zu erwärmen.
Wieviel Energie benötige ich um diese Menge bei dieser Temperatur zu halten
Um das zu lösen, benötigt man wohl noch ein paar weitere Angaben. Wie hoch liegt die umgebungstemperatur, wäre z.B. schonmal ein sehr guter Anfang.
Hallo TheSedated, auch Nachtschwärmer,
Antwort auf Deine Frage der Umgebungstemperatur, die Umgebungstemperatur in der Schwimmhalle beträgt 28°C
Wenn die Umgebungstemperatur in der (geschlossenen?) Schwimmhalle 28 Grad betraegt, dann verliert das Wasser ggf. Waerme durch Waermeleitung zu (Boden und) Luft hin und dann WL (oder gar Konvektion) von der Halle nach draussen (falls es draussen kaelter als 28 Grad ist). Zum Loesen deiner Frage braeuchten wir Angaben ueber Material, Dicke und Abmessungen der Halle (insbesondere Fenster). Ich denke die Waermeabgabe ueber den Boden ist geringer als die ueber Luft.
Wir muessen davon ausgehen, es gaebe keine offenen Zugaenge oder Aussenbecken (moeglicherweise verliert die Halle durch offene Tueren in den Umkleidebereich, Toiletten etc. an Waerme) und wir brauchen die Aussentemperatur (in guter Naeherung koennen wir davon ausgehen, die Windstaerke sei vernachlaessigabr).
Etwas weniger kompliziert waere der Vergleich mit Erfahrungswerten von vorhandenen Schwimmhallen mit bekanntem Energieverbauch (mir nicht verfuegbar).
Verdunstung auch bei Temperaturgleichheit
Hallo Wizzy,
was Du aufgezählt hast möchte ich noch ergänzen:
Auch wenn Wasser- und Lufttemperatur übereinstimmen wird Wärme durch Verdunstung abgegeben ( solange die Luftfeuchte unter 100 % ist ).
Das hast Du allerdings in Deiner Betrachtung auch irgendwie enthalten, nämlich als Wärmeverlust über Nebenräume / Fensterflächen.
Es fragt sich, was leichter zu messen bzw. zu rechnen ist.
Der Ansatz mit den Erfahrungswerten dürfte der erfolgversprechendste sein.
Freundliche Grüße
Thomas
Moin Grußlose/r,
Wieviel Energie benötige ich um diese Menge bei dieser
Temperatur zu halten
das hängt von ca. 1001 Faktoren ab.
Lieber Messen oder vergleichbare Objekte betrachten.
Gandalf
Das mit dem Messen oder vergleichen ist leichter gesagt als getan.
Das von mir erwähnte Schwimmbecken liegt in einem Mehrfamilienhaus in den Schweizer Alpen auf 1800m, mitten in einem Skigebiet.
Über die Wintermonate (Oktober-April) gehe ich von einer Durchschnitts Außentemperatur von -4°C aus.
Die Schwimmhalle hat keine Türen ins Freie und keine Fenster zum öffnen, hat als Fenster Glasbausteine von einer Fläche von 20mx2m. Es gibt nur eine Tür in den Innenraum des Gebäudes. Die Außenwände sind gut isoliert.
Nach den bekannten Grundwerten, wie viel Energie ich benötige um 1Liter Wasser um 1°C zu erwärmen, muss es doch eine Formel geben um meine Frage zu beantworten, die erwärmten 120³ Wasser auf einer Temperatur von 28°C zu halten. Natürlich gibt es versch. Faktoren. Gehen wir doch mal von einem Mittelwert aus.
Mich interessiert es deswegen, um eine Zahl zu bekommen, wie viel Energie bzw. Heizöl nötig ist um dieses Schwimmbecken über den Winter mit dieser Temperatur aufrechtzuerhalten.
Die Schwimmhalle hat keine Türen ins Freie und keine Fenster
zum öffnen, hat als Fenster Glasbausteine von einer Fläche von
20mx2m. Es gibt nur eine Tür in den Innenraum des Gebäudes.
Die Außenwände sind gut isoliert.
Wie ist der wärmedurchgangskoeffizient von Wänden und Fenstern und deren Fläche? Das ist das Minimum an Infos, das du brauchst.
Nach den bekannten Grundwerten, wie viel Energie ich benötige
um 1Liter Wasser um 1°C zu erwärmen, muss es doch eine Formel
geben um meine Frage zu beantworten, die erwärmten 120³ Wasser
auf einer Temperatur von 28°C zu halten.
Das sind zwei verschiedene Paar Schuhe. Zum Erhitzen gibt es die einfache Formel E=m*cp*ΔT, aber die geht davon aus, daß die Wärmeverluste gegenüber der zugeführten Energie vernachlässigbar sind.
Zum Berechnen der Energie, die zum Temperaturhalten nötig ist, mußt du aber genau diese Verluste berechnen, und das ist komplizierter.
Natürlich gibt es
versch. Faktoren. Gehen wir doch mal von einem Mittelwert aus.
Wie gesagt, du brauchst zumindest Daten zum Wärmetransport durch Wände und Fenster - wenn du das genaue Material hast, kann man die entsprechenden Stoffwerte vielleicht im Netz finden. Dann brauchst du noch Stärken und Flächen.
Gut, mit diesen Angaben ist eine erste Abschaetzung moeglich: Annahme: Waermeverlust nur ueber Waermeleitung der Glasbausteine. Fuer die Glasbausteine nehme ich an, dass sie
a) aus reinem Glas bestehen
b) 10 cm dick sind.
Unter diesen Vorraussetzungen ist der Waermeverlust bei -4 Grad Celsius draussen und 28 Grad drinnen
0,76*20m*2m/0,1m*32 K = 9700 W
Sollten die Glasbausteine aus Daemmglas (mit Lufteinschluessen) sein oder dicker, ist der Verlust geringer. Weitere Verluste (Tuer, evtl. Boden) erhoehen hingegen den Energiebedarf.
Notiz: Ich weiss nicht ob meine Randbedingung der konstanten Lufttemperatur im gesamten Hallenvolumen realistisch ist. Moeglicherweise existiert ein Temperaturgradient zur Wand hin, der die Waermeleitung etwas verlangsamt. Dies wuerde aber tendentiell zur erwaehnten Kondensation fuehren, die wiederum einen Waermetransportmechanismus innerhalb der Halle (von Becken zu Wand hin) darstellte.
Hallo TheSedated, auch Nachtschwärmer,
Antwort auf Deine Frage der Umgebungstemperatur, die
Umgebungstemperatur in der Schwimmhalle beträgt 28°C
Die Luft der Halle wird also durch Heizkörper auf 28°C gebracht?
Dann geht vom Wasser keine Leistung zur Schwinnhallenluft.
Die Wasserheizung muss also nur die Verluste in den Boden ausgleichen.
Und da wären sie wieder, die Probleme:
Ich habe keine Erfahrungswerte und kann auch nicht den Wärmewiderstand des Beckens und des umgebenden Erdreichs annähernd abschätzen.
Zunächst mal Danke für Eure Bemühungen.
So wie es aussieht scheint es doch sehr kompliziert zu sein meine Frage zu beantworten.
Ich frage mich nur, wenn ein Bauherr heute eine Schwimmhalle plant und dann genau meine Frage stellt, was ihm wohl seine Baufirma für eine Antwort gibt.
Hier nochmals letzte Informationen über die Umgebung der Schwimmhalle.
Die Raumtemperatur wird nicht durch Heizkörper, sondern über Luftschächte wird die Warmluft zugeführt und das ganze so auch umgewälzt.
Das Schwimmbecken besteht aus einem massivem Betonkörper, der aber nicht auf dem kalten Erdreich aufsitzt, sondern unter dem Betonkörper ist Luft d.h. unter dem Betonkörper ist ein geschlossener Raum mit dicken Betonwänden in den der Betonkörper ragt.
Über der Schwimmhalle ist auch kein dünnes Dach, sondern darüber sind Wohnungen. Die Schwimmhalle ist also in einem sehr geschützen Umfeld nach außen.