Kältebedarf bei Wohnung / für einzelnes Zimmer ohne Dämmung zur Bausubstanz

[extremecarver]

Als mittel Tagsüber/Nachts könnte die AT Temperatur passen - aber Tagsüber sind die anderen Räume deutlich kühler wie AT, Nachts jedoch das Gegenteil - erst recht wenn die nicht die Fenster zur richtigen Zeit öffnen/schließen bzw trotz Wärme noch ein Rollo nutzen.

Dazu fehlt eben der Einfluss das die Stahlträger sehr gut Temperatur leiten - und ein quasi unbegrenztes Potential an Wärme zum leiten haben wenn der Rest nicht kühlt. Und das kann man mit ubakus nicht berechnen.

Nachts habe ich mit aktivem Lüften - besser gehts nicht ja noch immer 3-4° mehr wie Außentemperatur in den Zimmern - und das ist mit Ventilatorne. Tagsüber eher 10° oder mehr weniger. Ohne die Fenstermotoren und automatischen Rollos - währen es eher nochmals 2° mehr tagsüber wie Nachts. Die Außenhülle ist relativ gut gedämmt.

Bei Zimmertemperatur 18° - hatte ich per IR Thermometer am Boden etwa 20°, an der Decke 21-22°.. Das ist die Heizkörpertemperatur vollflächig.

Was noch dazu nicht per ubakus ausrechenbar ist - ist der Wind/Luft. Ich habe ja schon mitbekommen dass ich immer auf Silent Mode kühlen muss - sonst verballer ich den Strom im Vergleich.

IMHO gibt es da aktuell für Wohnungen nur Trial and Error - und für Schlafzimmer sollte man wenn man den Klima installieren darf - und der einzige ist - gleiche Größe wählen wie fürs 2-3 fach so große Wohnzimmer. Wohnzimmer kühlt man ja gar nicht stark runter - 25° sind tagsüber ja absolut angenehm wenn relativ trockene Luft. Aber wer 18-20° zum schlafen haben will, der braucht da mindestens die Leistung vom Wohnzimmer. Aufpassen muss man einfach dass man nicht sagt - Schlafzimmer braucht ja nur 1/3 des Stroms vom Wohnzimmer zum kühlen - aber vergisst das Nachts die Klimaanlage doppelt so effizient arbeitet weil es draußen viel kühler ist (ja selbst mit Urban heat Effect). Wer mit 25° auch schlafen kann - der kann natürlich kleiner dimensionieren.

[extremecarver]

@win

Hab mal die KI gefragt, was man für einen Wärmeeintrag über Wände, Decke und Boden hat bei einem 16m² Raum mit 2,5m Raumhöhe, wenn die Bausubstanz stabil 30 Grad hat und der Raum auf 20 Grad runter soll.

Ergebnis: 5,5 kW.

Womit wir bei der 5-6kw Anlage währen die ich erwähnt habe (Annahme 10° kühler vs andere Räume soll es sein).

[jensdecker]

@win

Hab mal die KI gefragt, was man für einen Wärmeeintrag über Wände, Decke und Boden hat bei einem 16m² Raum mit 2,5m Raumhöhe, wenn die Bausubstanz stabil 30 Grad hat und der Raum auf 20 Grad runter soll.

Ergebnis: 5,5 kW.

Kann ich mir in der Höhe nicht so wirklich vorstellen, aber wer weiß… Problem bei einer klassischen Simulation dürfte der Orkan sein, den die Splitklima dafür erzeugt und Wärme von der Wand abführt. Hat die KI was zum Rechenweg gesagt oder lässt sich was entlocken?

[extremecarver]

@jensdecker

Problem bei einer klassischen Simulation dürfte der Orkan sein, den die Splitklima dafür erzeugt und Wärme von der Wand abführt.

Genau der ist ja im Auto Modus schon bei nur 5° die ich kühler haben möchte das Problem - also noch gar kein Orkan aber jedes bisserl mehr an Wind verschlechtert die Situation deutlich. Der Fußboden ist dank Laminat auch deutlich besser wie die Decke wo es ja gar keine Dämmung gibt. Laminat/Parkett ist ja schonmal klar besser wie direkt nur Anstrich auf Beton.. (in Österreich gibts ja keine Tapeten - wobei ich nicht weiß ob die paar mm Papier viel ändern)

[win]

@jensdecker

Hat die KI was zum Rechenweg gesagt oder lässt sich was entlocken?

Kompletter KI-Output (Gemini)

Um die benötigte Kälteleistung (Wärmelast) deiner Klimaanlage zu berechnen, müssen wir den Wärmeübergang von den heißen Bauteilen (30 °C) an die kühlere Raumluft (20 °C) betrachten. Da die Wände massiv sind und laut deiner Annahme vorerst nicht abkühlen, bleibt das Temperaturgefälle konstant bei exakt 10 Kelvin (10 °C).

Hier ist die schrittweise Berechnung:

1. Berechnung der Gesamtoberfläche ($A$)

Der Raum hat eine Grundfläche von 16 m² ($4\text{ m} \times 4\text{ m}$) und eine Höhe von 2,5 m.

• Boden: $4\text{ m} \times 4\text{ m} = 16\text{ m}^2$
• Decke: $4\text{ m} \times 4\text{ m} = 16\text{ m}^2$
• 4 Wände: $4 \times (4\text{ m} \times 2,5\text{ m}) = 4 \times 10\text{ m}^2 = 40\text{ m}^2$

Gesamte wärmeabgebende Fläche ($A$):

$$A = 16 + 16 + 40 = 72\text{ m}^2$$

2. Der Wärmeübergangskoeffizient ($\alpha$)

Die Wärme überträgt sich über zwei Wege von der Wand auf die Luft: durch Konvektion (Luftströmung) und durch Strahlung .

In der Bauphysik und Gebäudetechnik (nach DIN EN ISO 6946) rechnet man für Innenräume standardmäßig mit festen Wärmeübergangswiderständen ($R_{si}$). Der Kehrwert davon ist unser Wärmeübergangskoeffizient $\alpha$. Da wir hier alle Flächen (Wände, Decke, Boden) betrachten, nutzen wir den gemittelten Standardwert für den Innenraum:

• $R_{si} = 0,13\text{ m}^2\text{K/W}$ (Horizontaler Wärmestrom für Wände)
• $\alpha \approx 7,69\text{ W/(m}^2\text{K)}$ (kombiniert aus Strahlung und Konvektion)

(Hinweis: Bei ruhender Luft liegt der Wert real oft eher bei 6 bis 8 W/(m²K), wenn eine Klimaanlage läuft und die Luft aktiv umwälzt, erhöht sich der konvektive Anteil leicht, weshalb die baurechtlichen ~7,7 W/(m²K) eine sehr solide, realistische Berechnungsgrundlage bieten).

3. Berechnung der Wärmeleistung ($Q$)

Die Formel für den Wärmestrom lautet:

$$Q = \alpha \times A \times \Delta T$$

Setzen wir die Werte ein:

• $\alpha = 7,69\text{ W/(m}^2\text{K)}$
• $A = 72\text{ m}^2$
• $\Delta T = 10\text{ K}$ (30 °C Wandtemperatur minus 20 °C Lufttemperatur)

$$Q = 7,69\text{ W/(m}^2\text{K)} \times 72\text{ m}^2 \times 10\text{ K}$$

$$Q = 5536,8\text{ W}$$

Ergebnis

Die Wärmeleistung, die permanent über die Wände, Decke und den Boden in die Luft abgegeben wird, beträgt knapp 5,54 kW.

Eine Klimaanlage müsste in diesem Szenario also eine Dauer-Kälteleistung von rund 5,5 kW erbringen, nur um die Lufttemperatur stabil auf 20 °C zu halten, solange die Wände thermisch nicht nachgeben. In der Praxis kühlen die Oberflächen (vor allem die Tapete/Putzschicht) relativ schnell an der Oberfläche ab, wodurch diese Last zügig sinkt – unter deinen theoretischen Bedingungen (Wände bleiben stur auf 30 °C) bleibt es jedoch bei diesem Wert.

Die letzten Sätze sind interessant, die Wände bleiben natürlich nicht stur auf 30 Grad. Das war eine vereinfachte Annahme, real wird sich das etwas anders verhalten.

[jensdecker]

Saubere Rechnung! Schön, dass es auch ne Abschätzung zum Effekt der bewegten Luft gibt. Wäre im nächsten Schritt spannend, wie der steady state für verschiedene Wände/Wärmeleitfähigkeiten ist, wenn man auf der anderen Seite einer x cm dicken Wand ein unendliches Wärmereservoir setzt.

[redhot]

@win

Hab mal die KI gefragt, was man für einen Wärmeeintrag über Wände, Decke und Boden hat bei einem 16m² Raum mit 2,5m Raumhöhe, wenn die Bausubstanz stabil 30 Grad hat und der Raum auf 20 Grad runter soll.

Ergebnis: 5,5 kW

Danke für die Mühe

@extremecarver

Womit wir bei der 5-6kw Anlage währen die ich erwähnt habe (Annahme 10° kühler vs andere Räume soll es sein).

Stimmt, genau.

Ok. Also wenn man nun annimmt, dass also tatsächlich ALLE Flächen im Raum eine Flächenheizung mit (nahezu) konstanten 30 Grad Celsius Oberflächentemperatur darstellen, DANN würde tatsächlich so eine hohe Kühlleistung nötig sein um die Temperatur entsprechend stark zu senken im Raum. Klingt erstmal plausibel denke ich - ohne was zu rechnen…

Jetzt haben wir mit 30 Grad Celsius eine Temperatur, (ab) der in Kombination mit Wärmepumpe Fußbodenheizungen betrieben werden. Dort ist aber letztlich nur ein (kleinerer?) Teil der Fläche mit Rohren versehen. Man erreicht somit nicht annähernd eine durchgehende Oberflächentemperatur von 30 Grad. Es wird sehr deutlich weniger sein…

Nun befindet sich FBH aber nur im Boden… Wenn wir von 12 m2 ausgehen, so sind das dann „nur“ ein Teil von 12 m2 die wirklich mit den 30 Grad VL heizen.

Gut.

In deiner Rechnung sind es (je nach Raumhöhe) aber ca. 60 (!) m2 die heizen - noch dazu (mehr oder weniger) eben VOLLFLÄCHIG homogen mit den 30 Grad…

Also was lernen wir daraus

Ja, wenn man völlig unrealistische Rahmenbedingungen als gegeben ansieht, dann kommt da auch ein entsprechend absurdes Ergebnis dabei raus…

Ich hätte jetzt aber auch nichts anderes erwartet?

Aber worum ging es eigentlich

@extremecarver

Für Wohnung oder ein einzelnes Schlafzimmer das gekühlt werden soll ist deutlich mehr Leistung nötig wie für gnazes Haus pro m², und man kann einfach überhaupt keinen riesigen Temperatur Unterschied erreichen. 10° kälter wie ohne Klimaanlage mit offenem Fenster Nachts, da braucht dann schon ein kleines Schlafzimmer eine 50-60er Klimaanlage, quasi einfach unmöglich außer wenn die Nachbarn ebenso Klimaanlage laufen lassen.

Ok. Also worum geht es?

• „Kleines Schlafzimmer“ (also 12 m2?)
• die Nachbarn kühlen nicht
• es soll so gekühlt werden, dass es „10 Grad kälter wie bei offenem Fenster ohne Klima nachts ist“

Die Behauptung:

Da „braucht“ dann schon das kleine SZ eine 5-6 kW Klima um das zu erreichen.

Nun aber die angeblich „echte“ Rahmenbedingungen?

/Lt. KI pendeln die Temperaturen im aktuellen Sommer in den Nächten zwischen Camping. 16 und 21 Grad Celsius.

Nehmen wir als erst mal (sehr hoch angesetzte) 20 Grad an.

@extremecarver

Nachts habe ich mit aktivem Lüften - besser gehts nicht ja noch immer 3-4° mehr wie Außentemperatur in den Zimmern

Ok. Also im „worst case“ dann ca. 24 Grad???

Wohlgemerkt: LUFTTEMPERATUR, die höher ist, wenn die Bausubstanz in der Nacht „nachheizt“

Das ist ja auch völlig normal, wird jeder kennen und variiert eben in der Praxis je nach Bausubstanz usw.

Das ist doch alles sehr, sehr weit weg von der fiktiven „Berechnung“ mit 30 Grad Celsius Oberflächentemperatur auf ca. 60 m2 (!) „Heizfläche“ im Schlafzimmer..

Also ja, wenn man entsprechend an den Parametern schraubt - kann man sich die Ergebnisse „passend rechnen“.

Ich frage mich nur, wozu

Letztlich wird hier dann in der fiktiven Annahme mit einem vielfachen der im Winter benötigen Heizleistung „berechnet“, wieviel Kühlleistung dann nötig wäre…

[uweausvy]

@extremecarver

Einfach die Verdoppelung von der Kälteleistung die ich aktuell nutze - vs dem was ich für 10° bräuchte. Bei kühlen auf 12-13° statt 18 wäre die doppelte Leistung nötig wenn noch Reserven da sein sollen.

Es ist sehr unschön, wie patzig hier teilweise geantwortet wird (und das sind m.M. immer die gleichen Forenmitglieder) oder auch belehrend Leistungseinheiten korrigiert werden.
EDIT: und auch sehr unschön, wie manche Moderatoren sich hier aufführen --- da muss man sich nicht wundern, wenn Foren Teilnehmer das gebündelte Wissen hier abgreifen und dann Tschüss.
Benimm Regeln gelten auch für die Moderatoren!!! Und die sollten sogar ein Vorbild sein.

Nur mal ein Erfahrungswert von mir. Ich habe eine 14000BTU Klima für ein 40qm Schlafzimmer mit 40% Glasscheibenfront z.T. dreichfachverglast mit Sonnenschutz Beschichtung. Jeden Morgen werden die Markisen ausgefahren, also keine direkte Sonneneinstrahlung.
Bei der Hitze kürzlich rannte die Klima volle Pulle, wenn ich ein angenehme Temperatur zum Schlafen haben wollte
Und dieser Erfahrungswert passt zur Konstelleation wie oben genannt, i.e. 4KWH für halbe Zimmergrösse aber tiefere Temperatur.
Dito gilt für Heizleistung: 40qm Altbau Wohnzimmer mit 40% Wärmeschutzverglasung bekomme ich mit 2KW nur um 3 Grad bei 10+Grad Aussentemperatur erhöht. Zuwenig, brauche da min. eine 4KW Anlage.
6qm Badezimmer braucht max. 500Watt für angenehme Temperatur (hier nat. weniger Fenster)

Hilfreich sind auch die Angaben mancher Hersteller: 12000BTU für max. 35qm.

Das hat nix mit raten zu tun….aber man kann sich auch einen Wolf rechnen und kommt dennoch zu keinem anderen Ergebnis.

[redhot]

@uweausvy

Und dieser Erfahrungswert passt zur Konstelleation wie oben genannt, i.e. 4KWH für halbe Zimmergrösse aber tiefere Temperatur.

12 m2 sind halt nicht die Hälfte von 40 m2 und 4 kW nicht das selbe wie 5-6…

@uweausvy

aber man kann sich auch einen Wolf rechnen

Genau. Und wie man sieht funktioniert das auch sehr gut, man kann es sich „zurechtrechnen“ sozusagen.

Aber wozu?

Wenn jemand über eine Klima im Schlafzimmer nachdenkt und dann hier lesen muss:

@extremecarver

10° kälter wie ohne Klimaanlage mit offenem Fenster Nachts, da braucht dann schon ein kleines Schlafzimmer eine 50-60er Klimaanlage, quasi einfach unmöglich außer wenn die Nachbarn ebenso Klimaanlage laufen lassen.

Der fällt doch völlig vom Glauben ab und vergisst das ganze Vorhaben ganz schnell

[extremecarver]

16-21° Nachts Lufttemperatur der KI, das passt nicht für Hitzewellen in Städten. Nicht Mal als minimal Temperatur.

Die offiziellen Wetter Stationen müssen über einer größeren Rasenfläche sein, das hat dann etwa mit Innenhof und Beton Wüste wenig gemeinsam. Ja es gibt gerade in Deutschland und UK zig Wetter Stationen der Junk Kategorie wo sowas nicht eingehalten wird , daher ist es dann in Deutschland Rekorde die so in Nachbar Ländern nicht passieren wo bei offiziellen Wetter Stationen eben die Standard Kriterien eingehalten werden (die dann natürlich gerade nachts deutlich kühler sind vs der Realität für die Bewohner in der Gegend)

Und da kommt Wien Innere Stadt schon auf 40-50 Tropen Nächte pro Jahr, sprich temp nie unter 20°. Rekorde der höchsten min Nacht Temperatur sind dann so 25-27°. Da fällt dann Nachts in einigen innenhöfen sie Temperatur nicht unter 30°. Die Wohnung auf nur 30° zu bekommen ist dann schon quasi unmöglich ohne Klimaanlage. Ich war 2013 Sommer in Wien und wir hatten da Mal 3 Wochen konstant über 30° in Wohnung (ein Stockwerk noch drüber). Nähe Karlsplatz. Teils ging Nachts in der Wohnung die Temperatur nicht unter 33-34°. Sprich würde man da auf 18° ein Zimmer kühlen wollen, da ist man dann sogar deutlich über den 10° Differenz zu Nebenzimmer und Nachbarn… Fenster nicht beschattet aber mit Alufolie außen beklebt weil sonst war es noch übler.

Ein monoblock auf 2 Schlauch mit Vollgas hat da die temperatur nicht unter 30° gebracht. Aber als Ventilator sozusagen sich in kalten Luftstrom zu setzen war die Lösung… war wirklich blöde Wohnung Süd/West ausgerichtet im Innenhof der betoniert war und die großen Bäume die es Mal gab illegal entfernt und stattdessen Mini Bäumchen gepflanzt. So heiß wie 2013 war es seitdem nicht mehr, aber daß wird schon wieder kommen.

Dazu, man benötigt auch noch gute Luft in 12m², sprich es braucht noch etwas Luftzufuhr dauerhaft bei Aufenthalt will man 600-800ppm CO2 max halten. 500-600watt Kühlleistung wird das auch benötigen. 2 Personen sind dann auch noch 200 Watt die fix anfallen unabhängig von der Raum Größe.

[jensdecker]

Da ich grad selber nachschaun musste: Von mittelalterlichen BTU nach kW muß man durch 3412 teilen, 14000 BTU entsprechen 4.1 kW.

Und als Mod möchte ich hier auch nochmal wie win bitten die „Temperatur“ runterzufahren!

[uweausvy]

BTU zu KW Umrechung: da verbreitest du aber ne gaaanz grosse Weisheit.
Komisch nur, dass so gut wie alle Hersteller die mittelalterliche BTU Einheit nutzen.
Mir ist es egal, ich schaffe diese Rechenaufgabe,

[jensdecker]

Wenn hier die ganze Zeit über kW diskutiert wird, ist es halt auch sinnvoll das bei Gerätebeispielen dann so anzugeben.