Luftentfeuchter

Wissenschaft Physik
#1

Hallo an die Klimatologen und Physiker

Heftige Diskussion bei uns!

Voraussetzungen:
Wintergarten, Kalthaus ohne eigene Heizung Temperatur zwischen 5°C und 10°C in der kalten Jahreszeit (wird durch Öffnen der Tür zum Esszimmer gehalten).

Im Winter steht im Raum ein Luftentfeuchter von De Longhi mit einer Kompressorleistungsaufnahme von 180 W. Das Gerät läuft nicht dauernd!! Bisweilen taut es ab oder steht still. Die Luftfeuchte ist auf einer unkalibrierten Skala einstellbar (z. Zt. auf ca.1/3 stehend Automatic)

Die Temperaturen waren am 16.12.10 um 16:00.:
Außen: -4,6°C
Innen Höhe 70cm: 10,0°C, rel. Luftfeuchte 70% ± konstant (Temp. fällt nachts auf 4° - 5° ab)
Innen Höhe 150cm: 10,4°C
Innen Höhe 220cm: 13,1°C

Bisher haben wir das Kondenswasser in einem Sammelbehälter aufgefangen und diesen bei Bedarf entleert. (alle 1,5 Tage ca. 6l.)

Der Entfeuchter hat einen Anschluss, mit dem man das Kondenswasser direkt in den Gully abführen kann. Das machen wir, wenn wir den Schlauch gefunden haben, also ab jetzt wieder.

Es gibt 3 Meinungen zur Wirksamkeit des Entfeuchters:

  1. Der Apparatschik bringt nix zur Raumerwärmung.
  2. Der Kompressor bringt 180W, die ja in Wärme umgewandelt werden: ob das Wasser im Behälter gesammelt wird oder direkt in den Abfluss geht ist total egal.
  3. Solange das Wassert im Raum bleibt, gilt Aussage 2, dass 180W den Raum mitheizen. Aber zusätzlich kommt die Kondensationswärme des Wassers dazu, da dieses direkt kalt in den Gully geht und nicht mehr wieder erwärmt werden muss.

Den Entfeuchter betreiben wir, weil sonst Wasser an den Fensterscheiben kondensiert und zu Schimmelbildung führt, die wir wegen der Verbindung zum Wohnbereich nicht haben wollen und wir nicht wissen, wie empfindliche Pflanzen auf hohe rel. Luftfeuchtigkeit in der kalten Jahreszeit reagieren

Welche Meinung ist die richtige?
Auf dem Gerät steht, dass bei einer Umgebungstemperatur von 30°C je Stunde 0,36l Wasser auskondensiert werden.

Kann man die Formeln aus der SIEBERTAFEL nehmen, also Sättigungsdichteunterschied zwischen 100°C und 10°C den Wert für die Verdampfungswärme von ca. 590kcal/kg etc. bei 10°C einsetzen?

Es geht hier um GRUNDSÄTZLICHES und nicht um die Frage, ob diese Kiste nennenswert zur Raumerwärmung beiträgt.

Gruß Olschi

#2

Hallo an die Klimatologen und Physiker

Hallo @Olschi,

Heftige Diskussion bei uns!

…

Es gibt 3 Meinungen zur Wirksamkeit des Entfeuchters:

  1. Der Apparatschik bringt nix zur Raumerwärmung.

Recht gut getippt, denn sonst wäre sein Wirkungsgrad bedenklich niedrig.

  1. Der Kompressor bringt 180W, die ja in Wärme umgewandelt
    werden: ob das Wasser im Behälter gesammelt wird oder direkt
    in den Abfluss geht ist total egal.

Einerseits wie oben, aber das Wasser ist letztlich nur das Sammelprodukt, daß das Gerät der Raumluft durch Kondensation entziehen soll. Die Kompressorleisung von 180 W soll in der Entfeuchtungsphase zunächst dafür sorgen, das Kältemittel im 1. Wärmetauscher genügend Kälte erzeugen, das ausreichend Wasser in diesem 1. Schritt am WT durch aktive Zirkulation kondensieren kann.

Stelle Dir den kompressorbetriebenen Luftentfeuchter von derFunktion her wie eine Klimaanlage vor…nur halt, das einerseits weniger Grundleistung benötigt wird, da esbei dem Gerätnur darum geht, die Luft im 1. Schritt abzukühlen, damit Wasser im 1. Register an den kalten Lamellen kondensieren kann.
Das physikalische Prinzip : Je kälter die Luft, desto weniger Wasser könnte sie bis zur Sättigung 100% binden macht sich das Gerät zum Funktionsprinzip.

Entgegen einer Klimaanlage sitzt aber direkt hinter dem Kondensationsregister ( Kälteteil ) gleich der Wärmetauscher für die Rückkühlung des erneut komprimiertem Kältemittels.
_Physikalisch ist bekannt, das Kältemittel in kompressorbetriebenen Anlagen bei Entspannung / Verdampung der Umgebung Wärme entziehen.
Komprimierung / Verflüssigung benötigt Energie, die zu großen Anteilen in dem verflüssigtem K.M. aufgespeichert wird.
Daher arbeiten Klimaanlagen / kompressorbetriebene Luftentfeuchter nach vergleichbarem Prinzip. ( Wärmepumpe )

Vom Kompressor wird Beim L.E. allerdings nur erwartet, in der Durchströmung die Luft soweit abzukühlen damit Wasser im ersten Wärmetauscher kondensieren kann.
Direkt im Anschluss daran trifft die kalte Luft aus WT 1 auf WT 2, der das komprimierte / verflüssigte Kältemittel wider rückkühlen muss.

Da könnte der Physiker doch mal eine Versuchsstrecke aufbauen, was bei nahezu 0% Luftfeuchtigkeit an Saug / Ausblasseite des Gerätes für Temperaturdifferenzen messbar wären.

  1. Solange das Wassert im Raum bleibt, gilt Aussage 2, dass
    180W den Raum mitheizen. Aber zusätzlich kommt die
    Kondensationswärme des Wassers dazu, da dieses direkt kalt in
    den Gully geht und nicht mehr wieder erwärmt werden muss.

Physikalisch doch nicht ganz korrekt, da erst mal Energie nötig wäre, Wasser aus der Luft ausfällen zu können. Dazu wird sie doch mal im 1. Schritt abzukühlen sein.
Wie gesagt…stelle dir den Luftentfeuchter so vor, das Innen und Außengerät einer Klimaanlage im gleichem Raum wären.
Je stärker sich der " Vergleichsraum " innerhalb definierter Versuchsvorgaben aufheizt, desto ineffizienter die Anlage.
100% würden bei 100 % Wärmeabschirmung des Raumes keinem Temperaturanstieg im Betrieb des Gerätes gleichkommen.

Den Entfeuchter betreiben wir, weil sonst Wasser an den
Fensterscheiben kondensiert und zu Schimmelbildung führt, die
wir wegen der Verbindung zum Wohnbereich nicht haben wollen
und wir nicht wissen, wie empfindliche Pflanzen auf hohe rel.
Luftfeuchtigkeit in der kalten Jahreszeit reagieren

Anderes Thema…

Welche Meinung ist die richtige?
Auf dem Gerät steht, dass bei einer Umgebungstemperatur von
30°C je Stunde 0,36l Wasser auskondensiert werden.

Das wäre eine Aussage, die sich auf die max. Abscheidemenge bei den Testkriterien des Herstellers bezieht.

Kann man die Formeln aus der SIEBERTAFEL nehmen, also
Sättigungsdichteunterschied zwischen 100°C und 10°C den Wert
für die Verdampfungswärme von ca. 590kcal/kg etc. bei 10°C
einsetzen?

Dem Laien ist es eher fremd, wie sich die Wasserabscheidung dann auf den Arbeitsaufwand des Gerätes mathematisch exakt auswirkt.
Das gesammelte Wasser im Auffangbehälter hat natürlich auch gespeicherte Energie…

Es geht hier um GRUNDSÄTZLICHES und nicht um die Frage, ob
diese Kiste nennenswert zur Raumerwärmung beiträgt.

evtl. konnte ich mit meinem Halbwissen einige Denkanstöße geben.
Physik war eines meiner Lieblingsfächer in der Schule…aber lassen wir das mal o.T. werden, warum etwas anderes gelernt wurde…:wink:

Gruß Olschi

mfg

nutzlos_

#3

Hallo Olschi,

an die Klimatologen und Physiker

bin nur ein vielseitig interessierter Hobby-Physiker-und-Klimatologe, allerdings studierter Naturwissenschftler.

Heftige Diskussion bei uns!

So isses halt, wenn die Stimmung steigt, und das Niveau nicht reziproportional sinkt.

Voraussetzungen:
Wintergarten, Kalthaus ohne eigene Heizung Temperatur zwischen
5°C und 10°C in der kalten Jahreszeit (wird durch Öffnen der
Tür zum Esszimmer gehalten).

Da haben wir schon den Knackpunkt. Pro 10°C erhöht sich die Wasserkapazität der Luft um grob 100%. Wenn du im Esszimmer 20°C und 50% rel. Luftfeuchtigkeit hast, sind es bei 10°C ca. 100%.

Von daher erscheint mir die Heizung von der Wohnung her erst mal als falscher Ansatz. OH GOTT, meinen Wintergarten heizen, wie blöd ist das denn? Das könnten die ersten Reaktionen sein, aber indirekt tust es ja doch. Da ist es effektiver, die Tür zur Wohnung zu schließen, damit keine Wärme und Feuchtigkeit entweicht, und den Wintergarten zur Not zu heizen. Wenn keine Feuchtigkeit aus der Wohnung kommt, sollte sich auch die Feuchte reduzieren.

Zum Rest: es gibt der Satz von der Erhaltung der Energie. Die 180 W (schnief, welch eine Verschwendung) können also den Raum nicht verlassen es sei denn über Heißwasseer, theoretisch.

Dasselbe gilt für die Kondensationsenergie, schnief …

Fazit: du hast praktisch und theoretisch recht, aber aus deinem Wissen bislang nur Kosten verursacht. Das musste ich beisteuern, auch wenn du’s nicht wolltest.

Solidarischen Gruß, Zoelomat

Gruß Olschi

#4

Hallo!
Also grundsätzlich liegst du nicht falsch. Das Prinzip des Luftbefeuchters ist das gelcieh wie bei Wärmepumpen, Klimaanlagen, Kühlschränken usw.

Da bei mobilen Luftentfeuchtern der Verdichter eigentlich immer im zu entfeuchtenden Raum steht, heizt er natürlich den Raum auch mit. Die 180W, die der UP angibt werden zum größten Teil in Wärme umgewandelt (ich schätze mal, so 100W ungefähr). Diese wird einerseits am Verdichtergehäuse und andererseits am Verflüssiger abgegeben. Ebenso verhält es sich mit der Verdampfungswärme des Wassers. Es kommt NICHT drauf an, was mit dem Wasser geschieht, nachdem es der Luft entzogen wurde, es kommt nur darauf an, wo das Wasser kondensiert. Da das ebenfalls im zu entfeuchtenden Raum geschieht, bleibt diese Wärme ebenfalls im Raum und wird zum allergrößten Teil wieder am Verflüssiger und am Verdichtergehäuse abgegeben. Ein sehr kleiner Teil der freigewordenen Wärme dient am Verdampfer wieder als Verdampfungsenergie des Wassers, ist aber zu vernachlässigen.

Zu „Siebertafel“ habe ich leider auf den ersten Blick weder bei Google noch bei Wikipedia etwas gefunden, was zu diesem Thema passt. Während der Ausbildung und meiner (wenn auch kurzen) Gesellentätigkeit als Kälteanlagenbauer kann ich dazu aber das Mollier-h,x-Diagramm empfehlen. Link:

http://www.energieundinnovation.de/graphiken/h-x-Dia…

Einfach die Messwerte eintragen (gemessen jeweils an der Stelle, an der die Luft angesaugt, bzw. ausgeblasen wird), Werte ablesen, umrechnen, fertig.
Beim Eintragen zu beachten:
Bewegt man sich nach unten, handelt es sich um eine Abkühlung, nach oben hin wird geheizt.
Bewegt man sich nach rechts, wird befeuchtet und nach links wird entfeuchtet.
Direkte Verbindung der Messpunkte sollte eine fast waagrechte Linie ergeben beim Luftentfeuchter, jedoch auf der linken Seite etwas höher als auf der rechten.

#5

Hallo,

Den Entfeuchter betreiben wir, weil sonst Wasser an den
Fensterscheiben kondensiert und zu Schimmelbildung führt,
die wir wegen der Verbindung zum Wohnbereich nicht haben wollen

das Problem ist ja hausgemacht.
Ihr lasst die warme und feuchte Luft aus dem Wohnbereich in
den kalten Raum. Logisch, dass da die Luft an den kalten
Flächen Feuchte abgeben muß, weil dort der Taupunkt unter
schritten wird.
Diesem Effekt jetzt bei der Kälte mit einem Entfeuchter
gegen zuwirken ist IMHO doppelt falsch. Damit wird nämlich auch
noch die Luft im Wohnbereich entfeuchtet, was bei so trockener
Luft im Winter sowieso nicht abgenehm und vorteilhaft ist.

und wir nicht wissen, wie empfindliche Pflanzen auf hohe rel.
Luftfeuchtigkeit in der kalten Jahreszeit reagieren

Das ist eine seltsame Annahme.
Weil an den kalten Flächen der Taupunkt unterschritten wird,
ist doch im wärmeren Raum die Luft nicht gesättigt.
Ansonsten ist auch bei Kälte für Pflanzen eher zu trockene Luft
kritisch. Um das auszugleichen muss mehr gegossen werden.

Es geht hier um GRUNDSÄTZLICHES und nicht um die Frage, ob
diese Kiste nennenswert zur Raumerwärmung beiträgt.

Grundsätzlich sollte der Durchgang zum Wohnbereich geschlossen
gehalten werden, damit die Feuchte von dort nicht in den
Wintergarten kommt. Damit ist das Feuchteproblem schon mal
entschärft und im Wohnbereich wird es nicht zu trocken.

Außerdem sollte der Wintergarten mit einer Heizung frostfrei
gehalten werden. Wenn etwas geheizt wird, ist auch die rel.
Feuchte im Raum immer niedrig genug. Dann sollte nichts
schimmeln. Etwas Kondsenswasser an den Scheiben stellt noch kein
großes Problem dar. Auf Glas wächst kein Schimmel.
Gruß Uwi

#6

Hallo,

Raum auch mit. Die 180W, die der UP angibt werden zum größten
Teil in Wärme umgewandelt (ich schätze mal, so 100W ungefähr).

dann kannst Du sicher auch sagen, wo die restlichen 80 Watt hin verschwinden.

Gruß, Niels

#7

Hallo,

zusammenfassend nochmal als Regel zum merken:

Hat man in der Wohnung deutliche Temperaturdifferenzen zwischen den Zimmern, muss man die Türen geschlossen halten (und auch nicht ständig zwischen den Zimmern hin und her wechseln). Sonst besteht akute Gefahr von Kondensation im kälteren Zimmer und damit auch potenziell Schimmelbildung.

Gruß, Niels

#8

An Niels und Uwi

Natürlich könnten wir die Tür zum Esszimmer geschlossen halten, dann sackt die Temperatur im Wintergarten aber nachts ins den Negative und somit Pflanzenverlust: Orchideen, Monstera, Gummibäume, etc…
Ein 1kW Ölradiator bringt nicht viel bei geschlossener Tür.
Durch die Gasofenheizung liegt ein ständiger Gasaustausch im Wohn-Esszimmerbereich vor, in dem die rel. Luftfeuchte bei 40% liegt.
Elektroheizung ist wesentlich teurer als Gas, der Ofen im Wohnbereich schafft das locker. Bei sonnigen Wintertagen und schneefreiem Wintergartendach trägt der Raum sogar zur Wohnungsheizung bei.
Zum Schimmel: Da wir doppelt verglaste Holzfenster haben sammelt sich unten an der Scheibe das Wasser und durch die Pflanzen im Wintergarten bildet sich nun mal im unteren Fensterbereich Schwarzschimmel.
Wie eine Wärmepumpe funktioniert wissen wir.
Uns geht es darum, ob rein theoretisch der Energiegewinn durch direktes ableiten des kalten Kondenswassers in den Gully der Energiegewinn höher ist, als durch das Speichern im Raum (Das Wasser wird durch die Umgebungsluft von ca. 2°C auf Raumtemperatur 13°C wieder erwärmt).

Gruß Olschi

#9

Die 80W (wahrscheinlich viel zu hoch gegriffen, dürfte eher noch weniger sein) gehen in Bewegungsenergie des Kältemittels, Druckaufbau im Kältemittelkreislauf, Schwingungen des Verdichters und somit auch des Geräts. In letzter Konsequenz geht wohl der allergrößte Teil davon auch in Wärme über (ein sehr kleiner Teil dürfte auch in das Gebäude übergehen als Schwingung), der Verdichter heizt aber nicht direkt mit den angegebenen 180W, da er sonst einen Wirkungsgrad von 0 hätte (bezogen auf seine eigentliche Aufgabe) und der Entfeuchtungseffekt nichtmehr eintreten würde.

#10

Tatsache ist, dass ALLE Energie, die in einem elektrischen Gerät in einem geschlossenen Raum irgendwie umgesetzt wird, diesen aufheizt oder eben in Verdampfungswärme übergeht. Ausnahme ist, z.B. eine Glühlampe o.ä. deren Strahlung nach außen dringt, bzw. Schwingungsenergie, die den Raum als Schall verlässt. (Das ist dann aber auch kein geschlossener Raum im eigentlichen Sinne.)
Da in dem Entfeuchter nichts dauerhaft verdampft wird, geht dessen gesamte zugeführte Energie in Wärme über. Allerdings - wie Du schon richtig erkannt hast - nicht unbedingt direkt. Hinzu kommt die latente Energie aus dem kondensierten Wasserdampf. Diese stammt im vorliegenden Beispiel v.a. aus der Beheizung des angrenzenden Zimmers.

Gruß, Niels

#11

Hallo,

Uns geht es darum, ob rein theoretisch der Energiegewinn durch
direktes ableiten des kalten Kondenswassers in den Gully der
Energiegewinn höher ist, als durch das Speichern im Raum (Das
Wasser wird durch die Umgebungsluft von ca. 2°C auf
Raumtemperatur 13°C wieder erwärmt).

Das ist von der Energiebilanz natürlich theoretisch besser, wenn man das 2 °C kalte Kondenswasser direkt in den Gully leitet und es nicht von der sowieso schon nicht warmen Wintergartenluft erwärmen läßt. Von der Menge her – „alle 1,5 Tage ca. 6l“ -
macht das das Kraut praktisch aber sicher nicht fett.

Aus deinen Messungen vom 16.12.2010 um 16:00:
„Außen: -4,6°C
Innen Höhe 70cm: 10,0°C, rel. Luftfeuchte 70% ± konstant (Temp. fällt nachts auf 4° - 5° ab)
Innen Höhe 150cm: 10,4°C
Innen Höhe 220cm: 13,1°C“

kann man schließen, daß das Wasser nachts kondensieren muß:
Eine Luft (1000 mbar) bei 10,0 °C mit 70 % rel. Feuchte erreicht bei + 5°C den Taupunkt.

Ich würde den Luftentfeuchter der zur Zeit auf „ca. 1/3“ steht, wenigstens probeweise auf volle Pulle stellen, denn entweder muß die Raumtemperatur erhöht oder die Luftfeuchtigkeit erniedrigt werden.

Ich habe auch einen Wintergarten (ebenfalls Fenster mit Doppelverglasung aber aus Metall) und machte gerade (17.12.2010, 17:00) folgende Messungen:
Außen: – 3 °C
Innen Höhe 70 cm direkt auf dem Glas aufliegend mit einem speziellen Thermofühler für Oberflächen: 9,0 °C,
rel. Luftfeuchte im Raum = 53 %
Im Raum (Tischhöhe): 12,2 °C.
Wie weit die Temperatur nachts abfällt habe ich noch nicht gemessen, aber es hat sich noch nie Kondenswasser gebildet.

Nach dem Mollier i, x Diagramm müßte die Oberflächentemperatur der Fensterscheibe von
jetzt 9 °C auf etwa 1 °C absinken um den Taupunkt für Wasser zu erreichen.
Ich gieße im Winter sehr wenig, da die Pflanzen ganz wenig Wasser verbrauchen.

Vielleicht sind auch die Dichtlippen eurer Außentüre des Wintergartens undicht, denn die Luftfeuchtigkeit von 70 % erscheint mir hoch.

Gruß

watergolf

#12

Hallo Watergolf

Endlich einer, der es kapiert hat.

Uns ist klar, dass der Übergang der erwärmten Wophnungsluft in den Wintergarten nicht unbedingt das Gelbe vom Ei ist, aber wenn man keine Zentralheizung hat, bleibt nur noch el. Heizkörper und die Rechnung an die Stadtwerke ist hoch genug, da wir auch unser Wasser el. erwärmen und die Bäder bedarfsweise el. heizen (Schaltuhren).
Das mit dem Energiegewinn aus 6l Wasser kann ich mir als alter Nat.-Wi. selbst ausrechnen. Deine Ausführungen eines Wintergartenglücklichen haben den letzten Zweifler, der inzwischen die 180W/h eingeräumt hattte, auch überzeugt.

Gruß, frohes Fest mit Tannenbaum im Wintergarten,

wünscht Olschi