Physik transparent

Von Litern zu
Kilowattstunden.

Wassermenge, Wärmekapazität und Temperaturänderung bestimmen die ideale Wärmemenge.

01 / GRUNDFORMEL

Wärmemenge aus Masse und Temperaturhub.

Q = m × c × ΔT

Für Wasser setzt der Rechner eine Dichte von ungefähr einem Kilogramm je Liter und eine spezifische Wärmekapazität von 4,186 Kilojoule je Kilogramm und Kelvin an. Eine Temperaturdifferenz von einem Kelvin entspricht zahlenmäßig einer Differenz von einem Grad Celsius.

02 / KILOWATTSTUNDEN

Kilojoule durch 3.600 teilen.

Eine Kilowattstunde entspricht 3.600 Kilojoule. Deshalb wird die ideale Wärmemenge durch 3.600 geteilt. Für 120 Liter und 45 Kelvin Temperaturhub ergeben sich rund 6,28 Kilowattstunden Nutzwärme.

03 / WIRKUNGSGRAD

Realer Bezug liegt über der Nutzwärme.

Bei 90 Prozent Wirkungsgrad wird die Nutzwärme durch 0,9 geteilt. Im Beispiel sind damit rund 6,98 Kilowattstunden aufzunehmen. Der Rechner weist die Differenz von rund 0,70 Kilowattstunden als rechnerische Verlustenergie aus.

04 / ZEIT UND KOSTEN

Energie geteilt durch Leistung.

Die Aufheizzeit ergibt sich aus dem Energiebezug geteilt durch die mittlere Heizleistung. Die Kosten sind Energiebezug mal Preis je Kilowattstunde. Schwankende Leistung, Wärmeabgabe während des Aufheizens und Regelpausen können die reale Dauer verändern.

05 / GRENZEN

Eine technische Näherung.

Dichte und Wärmekapazität von Wasser ändern sich leicht mit Temperatur und Druck. Behälter, Leitungen und Heizelemente müssen häufig ebenfalls erwärmt werden. Verdampfung, Phasenwechsel, Nachheizen und dynamische Wärmeverluste bildet der Rechner nicht physikalisch detailliert ab.