Mit wie vielen klassischen Glühbirnen könnte man die Heizung in einem normalen Raum ersetzen?
der Wirkungsgrad wäre ja in dem Fall dann verdammt hoch ;)
4 Antworten
Ich kenne klassische Glühlampen von 1 Watt bis 3000 Watt. Und ich kenne normale Räume mit dem Wärmebedarf von 300 W bis 300_000 W.
Soweit es um die Raumheizung geht, kannst Du 3000 Glühlampen mit jeweils 1 Watt ersetzen durch 1 Glühlampe mit 3000 Watt. Die Heizleistung ist absolut die gleiche.
Einen Raum mit dem Wärmebedarf von 3000 Watt (zum Vergleich: handelsübliche Heizlüfter leisten 2000 W) kannst du entsprechend wahlweise beheizen mit einer einzigen 3000-W-Glühlampe oder mit 3000 Stück 1-W-Glühlampen. Den Wärmebedarf eines Raumes kannst Du online ermitteln per Google-Eingabe "Wärmebedarfsrechner". Bei der Kalkulation gehen wir von der Annahme aus, dass kein nennenswerter Anteil der Glühlampenstrahlung durch Fenster nach außen gerichtet wird, das würde besondere Wärmeverluste bewirken.
Die Überlegung mit dem "verdammt hohen Wirkungsgrad" ergibt hier in zweifacher Hinsicht keinen Sinn.
1. Der höchstmögliche Wirkungsgrad ist nicht "verdammt hoch", sondern schlicht 1. Der gilt bei verlustfreien Prozessen (wie hier).
2. Bei den Verlusten geht es in aller Regel um direkte Wärmeverluste. Beim Verbrennungsmotor z.B. haben wir rund 70% nutzlose Abwärme, d.h. einen Wirkungsgrad von rund 30%. Beim Kaminofen gehen etwa 10-20% der erzeugten Wärme für die Raumheizung nutzlos durch den Kamin. Bei der kaminlosen Raumbeheizung wie z.B. der Elektroheizung dagegen macht die Unterscheidung von "Nutzwärme" und "Abwärme" keinen Sinn. Hier gibt es keine systematischen Verluste. Ich würde hier gar nicht vom "Wirkungsgrad" sprechen.
Hinsichtlich der Lichteffizienz sprechen wir bei Glühlampen von "Lichtausbeute", die bewegt sich zwischen 5% und 10%. Das ist aber bedeutungslos, wenn die Glühlampe als Heizkörper genutzt wird. Der Lichtanteil wandelt sich im geschlossenen Raum in Wärme.
Letztlich ist die Elektroheizung hinsichtlich der Verbrauchskosten ein außerordentlicher Luxus: 1 kWh Elektrowärme kostet etwa 5,5 mal so viel wie 1 kWh Gas-Wärme. Bei den Beschaffungskosten sieht es viel günstiger aus. Den Heizlüfter mit 2 kW Leistung bekommt man im Baumarkt für 15 €. Man kann stattdessen natürlich auch 100 Lampen mit jeweils 20 Watt nehmen, wenn es etwas teurer sein darf.
Noch Fragen dazu?
Hallo Thor!
Jetzt hast Du Deinen fehlerhaften Widerspruch festgehalten und nur mit weiteren Fehlern ergänzt.
Ich schrieb: „Wenn in dem Raum ein Elektrogerät mit n kW betrieben wird, dann werden diesem Raum genau n kW als Wärme zugeführt, und zwar ohne Verzögerung (soweit nicht gerade ein Energiespeicher aufgeladen wird).“
Das bestätigst Du erst, um dem gleich wieder zu widersprechen. Die der Luft zugeführte Wärme ist der größte und zugleich zweckgerichtete Teil der n kW zugeführten Wärme und somit alles andere als ein zweckfremder Energiespeicher. Den führte ich oben in Klammern nur zur Präzision nebenbei ein, um vorab gleich der Kritik zu begegnen, dass ich auch n/x kW z.B. einem Akkuladegerät zuführen kann, ohne damit entsprechend den Raum aufzuheizen. Die der Raumluft zugeführte Wärme ist also dem Raum zugeführt ohne jede Einschränkung!
Die Raumluftzirkulation vollzieht sich völlig unabhängig von der Art des Heizkörpers, sie ist abhängig nur von dessen Position (Siehe dazu meinen Kommentar hier an anderer Stelle).
Die Heizleistung eines Elektrogerätes ist auch in jedem Falle unabhängig von seiner Oberfläche! n kWh aufgenommene elektrische Energie führen immer zu n kWh Wärme!
Und am Ende verlässt Du endgültig das Thema der Fragestellung und meiner Antwort/Kommentare hier: Wenn Du einem Topf mit Wasser 1 kWh Wärme zuführst, dann ist die Wärme zunächst räumlich auf den Topfinhalt konzentriert. Von dort breitet sie sich in die Raumluft der Küche aus. Wenn ich schnell die Raumluft der Küche erwärmen will, greife ich deshalb zum nicht zum Kochtopf, sondern zum Heizlüfter. Letzterer taugt wenig zur Zubereitung der Suppe. Und wenn ich Wärme speichern will für das Wohnzimmer, dann greife ich zu einem Wärmespeicherofen (ggfs. Kachelofen oder Nachtspeicherofen). Danach war aber hier nicht gefragt. Und was soll jetzt heißen:
„Mir ging es lediglich darum, dass die Glühbirnen (Haushalt) keinen vernünftigen Radiator ersetzen.“
Die Glühlampe ist gar kein Wärmespeicher, der Heizlüfter auch nicht, der Radiator zum Teil schon. Und ungeachtet dieser planmäßigen oder außerplanmäßigen zeitlichen Verzögerungen bei der Raumlufterwärmung sind alle Elektrogeräte gleichermaßen effizient hinsichtlich der Verbrauchskosten. Unterschiede gibt es nur bei den Beschaffungskosten. Und mit irgendwelchen „Oberflächen“ oder „Heizflächen“ hat das alles nichts zu tun!
Hab gerade mal gegoogelt.
Im Neubau wird eine Heizleistung von 0,05 kW/m² veranschlagt.
Wenn du jetzt einen Raum von 20 m² hast, brauchst du also genau 1kW Heizleistung und das sind -bei 60W Birnen- 17 Birnen.
Wirkungsgrad:
5% sind Licht und der Rest Wärme.
Warum das ganze vermutlich doch nicht wirklich funktionieren wird, liegt an der vergleichsweise kleinen Heizfläche.
"Warum das ganze vermutlich doch nicht wirklich funktionieren wird, liegt an der vergleichsweise kleinen Heizfläche"
Wie kommst du denn darauf?? Die Energie wird zwangsläufig zu 100% abgegeben und auch die 5% Licht werden sozusagen in Lichtgeschwindigkeit zu Wärme. Dass viel Wärme an der Decke hängen bleibt ist klar, da Wärme aufsteigt.
Sorry, da hab ich mich etwas unglücklich ausgedrückt.
Mein Radiator im Zimmer hat eine Heizfläche von ca 5m², während die Glühbirnen vermutlich zusammen nichtmal auf einen Halben kommen. Somit beheizt du nur einen kleinen Teil der Luft und der dann auch noch an der Decke steht.
Dadurch ist die "gefühlte Heizung" nicht richtig da, bzw erst nach langer Zeit.
Letztendlich ist das hier auch nur ein theor. Gedanke.
Hallo Thor1889, der Gedanke ist völlig verkehrt.
Wenn in dem Raum ein Elektrogerät mit n kW betrieben wird, dann werden diesem Raum genau n kW als Wärme zugeführt, und zwar ohne Verzögerung (soweit nicht gerade ein Energiespeicher aufgeladen wird). Dabei spielt die Oberfläche des Gerätes so wenig eine Rolle wie seine Farbe oder sein Gewicht. Wärmestrahlung kann sich auf jede beliebige Fläche verdichten. Heizgeräte mit großer beheizter Fläche haben den Vorteil, dass man den Lüfter spart.
Soweit das Elektrogerät Licht und/oder Schall emittiert, wird diese Energie voll in Wärme gewandelt.
"Dabei spielt die Oberfläche des Gerätes so wenig eine Rolle wie seine Farbe oder sein Gewicht"
Für das Verhältnis von abgegebener Konvektionswärme zu Strahlungswärme jedoch schon.
Konvektionswärme ist jene Wärme, welche dadurch entsteht, dass die Luft an der beheizten Fläche erhitzt wird und sich anschließend im Raum bewegt.
Da diese aber an der Decke entsteht, wird keine vernünftige Luftzirkulation erreicht.
Die Strahlungswärme trifft gleichmässig überall im Raum auf, was auch so gut wie zu keiner Luftzirkulation beiträgt.
Hallo topeye!
Das Verhältnis der vom Heizgerät abgegebenen Konvektionswär-me zur Strahlungswärme ist eine rein theoretische Größe und berührt die obige Frage so wenig wie die Heizökonomie. Deine Vermutung
„Da diese aber an der Decke entsteht, wird keine vernünftige Luftzirkulation erreicht.“
ist völlig verkehrt. Die Wärme entsteht keinesfalls "an der Decke", sondern ganz allein am Heizgerät. Und von dort kann sie sich unterschiedlich im Wohnraum verteilen:
„Die Strahlungswärme trifft gleichmäßig überall im Raum auf, was auch so gut wie zu keiner Luftzirkulation beiträgt.“
Das ist schlicht Unsinn, die Raumluftzirkulation wird nicht von der Auswahl des Elektroheizgerätes beeinflusst. Da kommt es bestenfalls auf seine räumliche Positionierung an.
Bei der Strahlungswärme werden zunächst die Körper mit höherer Wärmeleitfähigkeit erwärmt, auf die sie trifft. Deshalb werden die Festkörper (z.B. Menschen, Inventar, Wände) in der Nähe schneller aufgeheizt als die Luft dazwischen. Dabei nimmt die Strahlungsintensität mit der Entfernung ab. Um wie vermutet die Strahlungswärme „gleichmässig überall im Raum“ auftreffen zu lassen, müsste man schon gleichartige Festkörper im Strahlungskegel des Heizstrahlers gleichmäßig in gleicher Entfernung positionieren. Das entspricht keinesfalls der Lebenspraxis.
Bei der Konvektionswärme dagegen wird direkt die angrenzende Luft erwärmt.
Sehr kleinräumige Konvektionen der Luft entstehen an allen Körpern mit erhöhter Temperatur, also v.a. am Konvektionsheizgerät (ob mit oder ohne Gebläse), aber auch am Heizstrahler direkt, und an allen von Heizstrahler aufgeheizten Körpern indirekt. Bei günstiger Positionierung solcher Körper lässt sich die Wärme mit dem Strahler etwas großräumiger verteilen. Das ist allerdings klimatechnisch bedeutungslos.
Die klimatechnisch bedeutsame Raumluftzirkulation ist abhängig von der Geometrie des Raumes, den Temperaturdifferenzen zwischen Böden, Wänden, Fenstern und Inventar und vor allem von der Positionierung der Heizkörper. Dabei lassen sich vom Heizstrahler direkt aufgeheizte Festkörper als räumlich verteilte kleinere Heizkörper betrachten.
Die oft vielzähligen kleinräumigen Konvektionen direkt an den Heizkörpern bzw. Heizgeräten haben so wenig einen Einfluss auf die Raumluftzirkulation wie die Betätigung von Staubwedeln. Deshalb ist für die Raumluftzirkulation die Auswahl des Elektroheizgerätes völlig bedeutungslos.
Ich finde es übrigens kurios, dass ich als langjähriger scharfer Kritiker der Werbung mit den angeblichen „stromsparenden UV-Strahlern“ ausnahmsweise einmal die Strahler verteidigen muss.
Ja im Winter hätten klassische Glühbirnen einen besseren Wirkungsgrad..ohne Fenster 100%..nur ist mit Strom zu heizen relativ teuer.
Danke, ich glaube du hast verstanden, was ich meinte.
Mir ging es lediglich darum, dass 17 Birnen keinen vernünftigen Ersatz für einen Radiator bilden.
Unvernünftig sind die Glühlampen zur Raumluftbeheizung keinesfalls hinsichtlich der Verbrauchskosten (Die sind völlig unabhängig von der Art des Elektrogerätes!), sondern allein hinsichtlich des technischen Aufwandes und v.a. der Beschaffungskosten. Am günstigsten ist da übrigens auch nicht der Radiator, sondern der kleine Heizlüfter mit standardmäßig 2 kW Leistung. Den bekommt man im Baumarkt ab 12,- Euro. Das sind 6 €/kW. Billiger geht es nicht!
ohne Fenster 100%
Und was ist mit dem Anteil der Energie, der für die Glühbirne eigentlich gewollt war? ;)
du kannst den Frequenzbereich von sichtbarem Licht doch nicht vollständig mit Wärme gleichsetzen!
Es geht hier nicht um "Gleichsetzung", sondern um Transformation. Das Licht wandelt sich schlussendlich in Wärme. Wie sollte die Lichtenergie anders einen geschlossenen fensterlosen Raum verlassen können?
Da würde man schon ein paar brauchen - aber in Fernsehstudios funktioniert das, die brauchen keine Heizung außer den Scheinwerfern.
Hallo dompfeifer,
Wenn in dem Raum ein Elektrogerät mit n kW betrieben wird, dann werden diesem Raum genau n kW als Wärme zugeführt, und zwar ohne Verzögerung (soweit nicht gerade ein Energiespeicher aufgeladen wird)
Danke für deinen Kommentar, aber leider hast du entweder meine Antwort/Kommentar nicht richtig verstanden oder ich habe mich nicht korrekt ausgedrückt, für Letzteres entschuldige ich mich.
Ich habe weder in meiner Antwort noch in meinem Kommentar etwas anderes behauptet.
Energiespeicher:
Und genau das meinte ich.
Luft ist in diesem Falle der Energiespeicher mit einem ziemlich schlechten Leitwert. Des Weiteren erfolgt keine Verteilung der Wärme in dem Raume, was letztendlich der Sinn einer Heizung ist.
Deswegen bin ich auf die "Heizfläche" eingegangen.
Ich habe das gestern sogar noch mal in der Küche verifiziert. Die Küche war immernoch "kalt", trotz 1kW die ich in den Topf gebracht hatte.
Du siehst, dass die Fläche durchaus eine Rolle spielt. Das hat dir topeye im Kommentar unter meiner Antwort auch nochmal bestätigt.
Mir ging es lediglich darum, dass die Glühbirnen (Haushalt) keinen vernünftigen Radiator ersetzen.
Der Unterschied ist eben die punktuelle Erwärmung zur Volumenerwärmung einer richtigen Heizung ;)
Ich wünsche dir noch einen schönen Abend :)