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Split-Klima - Wie viel Temperaturverlust pro Tür?

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Win
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(@win)
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Hallo miteinander,

bei Split-Klima versucht man ja häufig, mit einem Innengerät mehrere Zimmer gleichzeitig zu heizen. Großes Thema ist immer die gute Wärmeverteilung bzw. leider die Temperaturabfälle, die man von Zimmer zu Zimmer hat.

Es wäre gut, man könnte dieses Thematik besser theoretisch verstehen, damit man besser planen kann.

Hier mal ein wenig theoretischer Input: Ein Zimmer, in dem kein Innengerät hängt, hat einen gewissen Wärmebedarf. Dieser ergibt sich vor allem durch die Außenwände dieses Raums, wo die meiste Wärmeenergie abfließt. Die Zufuhr von Wärme geschieht größtenteils über die geöffnete Tür zum Nachbarraum, der mit einem Innengerät geheizt wird.

Wir haben hier also ein System, wo Wärme abfließt und Wärme zugeführt wird. Wie viel Wärme zugeführt wird, hängt hautpsächlich an der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Räumen. Je höher das Delta, um so mehr Wärmeleistung geht in den Raum über die Tür hinein.

Man spürt das auch direkt und ganz praktisch: Wenn man die Tür zu einem kalten Raum öffnet, wird es im anderen Raum ganz schnell kühl. Die Wärme des warmen Raumes fließt also deutlich spürbar in den kälteren Raum.

Der Wärmefluss dürfte recht linear sein, je höher das Delta, um so höher der Wärmefluss.

Es stellt sich nun ein Gleichgewicht ein, wo das Delta genau so groß ist, dass Wärmeverluste und Wärmezufuhr gleich groß sind.

Hier mal ein praktisches Beispiel. Ich habe herausgefunden, dass unser Schlafzimmer eine Heizlast von etwa 40 W pro Grad Delta zur Außentemperatur hat. Bei -10 Grad außen und 20 Grad innen hat man ein Delta von 30 Grad. 30 Grad * 40 W = 1200 Watt. Das wäre die Heizlast bei -10 Grad.

Heute waren die Bedingungen ganz günstig, um genauer herauszufinden, wie viel Wärme durch die Tür fließt. Außentemperatur war 5 Grad, Heizlast bei gewünschten 17 Grad wären damit 12 * 40 = 480 Watt. Der Raum braucht also 480 Watt permanent, damit die Temperatur von 17 Grad gehalten wird.

Nun war es so: Wenn die Tür zum Schlafzimmer vom benachbarten Wohnzimmer zu war, brauchte die Split-Klima über 6 Stunden recht konstant 200 Watt. Früher hatte ich bereits herausgefunden, dass der COP hier etwa bei 5 liegt. Als ich nun die Tür zum Schlafzimmer öffnete, stellte sich ein recht konstanter Verbrauch von 300 Watt ein. Also 100 Watt Mehrverbrauch. Die Temperaturdifferenz zum Schlafzimmer blieb über längere Zeit bei 3 Grad, also Wohzimmer 20 Grad, Schlafzimmer 17 Grad.

Damit geht das ungefähr auf, dass bei einem COP von 5 und 100 Watt Mehrverbrauch etwa 500 Watt Wärme ins Schlafzimmer durch die Tür abfließen. Und zwar bei einem Delta von 3 Grad. Damit war das Gleichgewicht auch hergestellt: 480 Watt ungefähr fließen nach außen ab und 500 Watt kommen durch die Tür.

Man kann das jetzt umrechnen: 500 Watt / 3 Grad = 167 Watt/Grad. Es fließen also pro Grad Temperaturdifferenz 167 Watt durch die Tür in den Raum. Damit lässt sich nun berechnen, mit welchem Delta man rechnen muss je nach Außentemperatur.

Gehen wir mal ins Extrem. Bei -10 Grad braucht das Schlafzimmer 1200 Watt. 1200 W / 167 W/Grad macht ungefähr 7 Grad. Wenn wir es im Wohnzimmer also 20 Grad haben, wird es im Schlafzimmer gerade mal 13 Grad warm sein, wenn die Tür offen ist. Das ist natürlich ein recht frustrierender Wert. Beim Schlafzimmer macht das nichts, aber wenn man z.B. ein Kinderzimmer warm halten will, sieht man sofort, dass das bei weitem nicht funktioniert. Und wenn man ein schimmelanfälliges Schlafzimmer hat, reicht es nicht mal dafür.

Klar wird auch: Je besser Häuser gedämmt sind, um so geringer der Wärmebedarf, je weniger Leistung muss durch die Tür und je geringer das Delta.

Unser Haus könnte problemlos Faktor 5 besser gedämmt sein. Dann wären es bei -10 Grad nur noch 1,4 Grad Differenz! Also 18,6 Grad bei 20 Grad Wohzimmertemperatur.

Interessant wäre jetzt, ob diese 167 Watt/Grad typisch für eine Zimmertür sind und sich das bei anderen Messungen bestätigt. Oder ob ich mit dem Wert noch irgendwie daneben liege. Interessant wäre auch, ob das wirklich ein linearer Zusammenhang ist oder ob es durch bestimmte Effekte doch nicht linear ist.

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 zx6r
(@zx6r)
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Bei mir hilft vertikales schwenken … damit hat man mehr Luftbewegung im Raum und ich denke bei geöffneter Schlafzimmer Tür auch eine schnellere Aufheizung und einen gleichmäßigeren Temperatur verlauf ?!

Warum einfach wenn's auch kompliziert geht


   
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Win
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(@win)
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Veröffentlicht von: @zx6r

Bei mir hilft vertikales schwenken … damit hat man mehr Luftbewegung im Raum und ich denke bei geöffneter Schlafzimmer Tür auch eine schnellere Aufheizung und einen gleichmäßigeren Temperatur verlauf ?!

Ja, hab ich schon öfter gelesen: Vor allem, wenn die Anlage in Richtung Tür pustet und die Lüfterstufe hoch genug ist, geht deutlich mehr durch die Tür. Ebenso, wenn man einen Lüfter in die Tür stellt. Wenn der unten steht, dann sollte der die kalte Luft aus dem Schlafzimmer ins Wohnzimmer pusten. Das macht es allerdings unangenehm kühl im Wohnzimmer.

Den Schwenkmodus der Anlage hab ich bisher kaum genutzt. Ist bei uns etwas schwierig, weil die mich dann oft anblasen würden. Und in die andere Richtung gehts gleich Richtung Außenwand.

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(@timberland)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 11 Monaten
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Falls die Klimaanlage (wie bei uns) direkt über der Eingangstür hängt und man den Luftstrom teilweise durch die offene Tür umleiten will, sollte man sich sowas mal anschauen:

https://www.amazon.de/Windabweiser-Klimaanlage%EF%BC%8CPerforierter-Klimager%C3%A4te-ultraleichtes-umweltfreundliches/dp/B091K8F7T5

 

Die Dinger sind recht simpel (und nicht besonders schön) und werden direkt in den Luftstrom gehängt. Ich hab das vorab mal mit ein Stück Pappe probiert und war erstaunt wieviel Luft da "abgezweigt" wird. Leider ist das Ding bei meiner Frau aus optischen Gründen völlig durchgefallen...


   
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(@arsmachina)
Batterielecker
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Danke Win für dieses Thema und die theoretische Betrachtung. Mir war nicht bewusst, dass die Wärmeverluste durch die Außenwände so eine große Rolle spielen.

Ich habe auch die Situation, dass ich mehrere Räume auf einem Stockwerk mit einer Anlage im Flur (Panasonic VZ9) heizen möchte. Und natürlich habe auch ich das Problem die Warmluft durch die Türen zu bringen.

Zuerst mal eine Skizze meiner Situation. Nur das Bad hat ein Türblatt, alle anderen Türen sind permanent offen. Für meine Messungen war natürlich auch die Tür zum Bad geöffnet.

Es handelt sich um 2 identische Räume mit je 28 Quadratmetern und 3 Außenwänden. Das Innengerät der Klimaanlage hängt im Flur dazwischen knall unter der Decke (über der Eingangstür) und somit leider nicht mittig im Flur. Zuerst hatte ich mit an der Decke hängenden Dyson Standventilatoren die Warmluft in die Räume geblasen, das hat funktioniert, war aber laut und auch nicht sehr hübsch.

Daraufhin habe ich im Flur mittig einen Deckenventilator montiert, das ist hübscher und auch deutlich leiser. Die Gradangaben erreiche ich bei 0° Außentemperatur und einer Ausblastemperatur von 50°

Bei den roten Werten bläst der Ventilator an die Decke, verteilt dort die Warmluft, die dann an den 50cm hohen Türstürzen nach unten gelenkt wird und dann in die Räume gelangt. Wenn man in den Türöffnungen steht spürt man einen deutlichen Luftzug. Wie man sieht werden der rechte Raum und das Bad deutlich wärmer als der linke Raum und die Küche. Das liegt daran, dass die Anlage rechts im Flur hängt, und die Ablenkplättchen im Innengerät den Luftstrom nicht wirklich effizient ablenken. Ich plane demnächst durch eine abgehängte 50cm hohe Plexiglasplatte (grün eingezeichnet) den Luftstrom zur Mitte direkt zum Ventilator umzulenken um zu sehen was das bewirkt.

Bei den blauen Werten bläst der Ventilator auf den Boden, dort weicht die Luft seitlich aus und gelangt durch die Türen in die Räume. Man sieht dass hier die Temperaturen in den Räumen viel gleichmässiger aber auch niedriger sind, weil die Luft im Flur viel besser durchmischt wird und dadurch insgesamt kühler ist. Auch ist kaum ein Luftzug in den Türöffnungen zu spüren, den gibt es nur direkt unter dem Ventilator.

Eine interessante Beobachtung war, dass zusätzlich in die Türöffnungen gestellte Standventilatoren mit hohem Luftstrom keine weitere Temperaturänderung in den beiden Räumen bewirkten. Ich vermute das die durch den Ventilator recht turbulente Luft im Flur schon sehr gut in die Räume eindringt und hier keine Verbesserung mehr möglich ist. 

Weiteres Optimierungspotential sehe ich aktuell leider nicht. Die seitlichen Wände sind tragend und schon das Entfernen der Türstürze wäre deshalb ein riesiger Aufwand dessen Nutzen ich nicht wirklich abschätzen kann.

Ich habe mir ein Anemometer bestellt, mit dem ich die Luftströme und die zugehörigen Lufttemperaturen messen werde, die Ergebnisse werde ich natürlich auch hier präsentieren.

Grüße Jochen

Panasonic VZ9 (SCOP 6.2) zentral im Flur montiert


   
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Win
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(@win)
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Veröffentlicht von: @arsmachina

Eine interessante Beobachtung war, dass zusätzlich in die Türöffnungen gestellte Standventilatoren mit hohem Luftstrom keine weitere Temperaturänderung in den beiden Räumen bewirkten. Ich vermute das die durch den Ventilator recht turbulente Luft im Flur schon sehr gut in die Räume eindringt und hier keine Verbesserung mehr möglich ist. 

Hast du sie mal in beide Blasrichtungen getestet? Bei mir brachte ein Turmventilator nur so richtig was, wenn der die kalte Luft in den warmen Raum gepustet hat.

Aber ich vermute, du wirst schon weit am oberen Limit angekommen sein. Viel besser wirds vermutlich nicht.

Bei allen Ventilatoren, die man frei aufstellt, hat man noch ein wenig das Problem des Kurzschlusses. Eigentlich müssten die in einem längeren Rohr verbaut sein. Sieht man so z.B. bei Tunnelbelüftungen.

Sowas hier:

https://www.lueftungsmarkt.de/systemair-ajr-400-2-4-tr-55n?channable=00b3af6964004c4d532d313835373333

Oder man hat einen Lüfter in einer Wand eingebaut, dann gibts auch nicht diesen Luftkurzschluss.

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(@arsmachina)
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Veröffentlicht von: @win

Hast du sie mal in beide Blasrichtungen getestet? Bei mir brachte ein Turmventilator nur so richtig was, wenn der die kalte Luft in den warmen Raum gepustet hat.

Ja, habe ich.

Einmal habe ich die Dinger im Flur an die Decke gehängt und dann die aufgestaute Warmluft in die Räume pusten lassen.

Und ich habe sie auf den Boden gestellt und dann umgekehrt die kältere Luft aus den Räumen rausblasen lassen.

Beides hatte keinen bis einen minimalen Effekt. Ich denke auch dass die Luftturbulenzen durch den Deckenventilator schon so stark sind, dass der maximale Luftausgleich durch die Türen stattfindet.

Ich experimentiere immer noch mit den Drehrichtungen des Deckenventilators, da komme ich aber erst richtig weiter, wenn morgen das Anemometer kommt 🙂

Grüße Jochen

 

Diese r Beitrag wurde geändert Vor 5 Monaten von ArsMachina

Panasonic VZ9 (SCOP 6.2) zentral im Flur montiert


   
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(@arsmachina)
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So, das Ding ist angekommen und es funktioniert richtig gut! Es ist extrem empfindlich, sowohl für die Temperatur als auch die Strömungsgeschwindigkeit. Man kan damit sogar die Zugluft an einem undichten Fensterrahmen messen. Es ist dieses Teil hier:

https://www.amazon.de/dp/B018VO5GI2

Es gibt eine Live Anzeige:

Man kann die Werte in einstellbaren Zeitintervallen in eine Tabelle schreiben lassen:

Aber am Besten ist die Live Grafik:

Das Gerät ist zum Feintuning wirklich extrem hilfreich. Ich habe es an einem Stativ befestigt und kann es so an verschiedenen Orten in verschiedenen Höhen platzieren und dann bequem auf dem Smartphone beobachten, was passiert.

In meinem Fall habe ich das Ding heute mal in einen Türrahmen gestellt und dann beim Deckenventilator mit Drehrichtung und Geschwindigkeit herumgespielt.

Dabei kam heraus, dass die auf den Boden blasende Variante nicht wirklich gut, ist, sie mischt zwar die Luft im Flur sehr gut durch, bringt aber eher kühlere Luft in den Raum

Und viel Drehzahl ist auch nicht unbedingt gut, die Strömungsgeschwindigkeit der Luft ändert sich nur wenig, aber die Lufttemperatur nimmt bis zu 4° ab

Natürlich lässt sich so auch sehr gut die Ausblastemperatur und Geschwindigkeit an den Innengeräten messen.

Grüße Jochen

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(@nargon)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
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Hallo ich hole das Thema nochmal hoch.

Wenn ich es richtig gelesen habe dann sind Temperaturunterschiede zwischen 2 Räumen die mit einer geöffneten Tür verbunden sind  mit ca. 3°C normal.

Die einzige Möglichkeit das Delta zu reduzieren ist ein Ventilator oder sonstiges.

 

Ist das Richtig?


   
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(@arsmachina)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 6 Monaten
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Ganz so einfach ist es leider nicht 🙁

Ich habe da ziemlich viel experimentiert, sogar mal 2 Dysons an die Decke geschraubt um direkt die warme Luft direkt durch die Türöffnungen in die beiden Räume zu blasen.
Klar hat das etwas gebracht, aber nicht so viel, dass ich mir das optisch weiter antun würde Smile

Ein zentraler Deckenventilator ist besser, er durchmischt die Luft im gesamten Flur und dadurch geht genauso viel durch die Türöffnungen.

Aber die kleinen Türöffnungen sind nur ein Problem, da andere ist der Wärmeverlust durch die Außenwände in den Räumen.
So viel bekommt man da einfach nicht nachgeschoben.

je niedriger die Außentemperatur, desto größer das Temperaturgefälle, die 3° sind also nicht fix, es kann und wird auch mehr werden, wenn es richtig kalt ist.

Ich habe deshalb aufgegeben, man muss den Raum in dem die Klima hängt sonst zu sehr überhitzen, was auch mit entsprechendem Strombedarf einher geht.
Jetzt habe ich ihn 1° über Wunschtemperatur, den Rest muss in den Zimmern dann die Ölheizung zuarbeiten.

Im Sommer kommen noch 2 Klimaanlagen in die Zimmer, dann sollte es passen.

Grüße Jochen

 

 

Panasonic VZ9 (SCOP 6.2) zentral im Flur montiert


   
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(@txgtgx)
Vorsichtiger Stromfühler
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Ich denke dass sich die Zusammenhänge an dieser Stelle kaum in pauschale Zahlen bringen lassen, dafür ist das ganze viel zu sehr vom Dämmstandard des Hauses abhängig. Oder konkreter: Je besser die Außenwände und desto schlechter die Innenwände gedämmt sind desto besser funktioniert die Wärmeverteilung in Räume die nicht aktiv beheizt werden.

Beispiel: Wir heizen ganz konventionell mit Gasheizung und Heizkörpern und haben einen Raum im Haus der die letzten Tage garnicht beheizt wurde, bei sonstigen etwa 20°C - 21°C im Haus fällt die Temperatur dort mit geschlossener Tür nicht unter 15°C bei Außentemperaturen im Bereich -5 bis -13°C. Bei geöffneter Tür steigt die Temperatur auf 18-19°C ohne dass die Heizung oder irgendeine Belüftung läuft. Aber das Haus ist nach außen auch gut gedämmt, der Raum hat nur ein Fenster (U-Wert 1,1), der Rolladen war durchgehend unten, und dazu sind die Innenwände um dieses Zimmer nur Trockenbau und es ist im Obergeschoss.

Wenn man dagegen in einem Haus wohnt wo der Dämmstandard der Innenwände dem der Außenwände entspricht sieht das sicherlich alles völlig anders aus.


   
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(@roterfuchs)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 4 Monaten
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Ich denke mal eine effektivere Wärmeverteilung würde sich mit einer Wohnraumlüftung ergeben. Die benötigt jedoch Durchbrüche und WEHE ihr habt dann Kinder die mal lauter Musik machen. So eine Lüftungsanlage kann dann auch einmal zur Schallbrücke werden.... In Wohnräumen also vielleicht noch machbar, in den Schlafräumen halte ich das für nicht möglich.


   
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(@nargon)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 143
 

Hallo Danke für die Einschätzung

Die Delta 3°C sind bei -9°C Durchschnittlicher Tagestemperatur.

Sobald es Wärmer wird hatten wir so ca. 2-1°C Delta was absolut in Ordnung ist.

Ich hätte gedacht ich mach genau oberhalb der Tür einen Durchbruch und Installiere einen Rohrlüfter.

Aber wenn ihr sagt das wird nicht viel bringen?

 

DANKE


   
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(@arsmachina)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 6 Monaten
Beiträge: 165
 

Ich hatte auch über Rohrlüfter in den Türstürzen nachgedacht und mir dann mal einen bestellt, um ihn testweise oben in der Tür zu montieren.
Das hat praktisch nichts gebracht, diese Rohrlüfter sind einfach zu klein und fördern zu wenig Luft.
Gleichzeitig sind sie auch relativ laut und hochfrequent, da schnell drehend.

Besser ist wirklich ein großer Deckenventilator, der dreht relativ langsam und praktisch lautlos.
Dennoch durchmischt er die komplette Luft und durch die Luftbewegung gelangt auch viel durch die Türöffnungen.
Ich denke nach meinen Experimenten, dass man mehr einfach nicht durch die Türöffnungen bekommt, man müsste dann schon Wände rausreissen und die Wohnung in ein großes Loft verwandeln 🙂

Also entweder in jeden Raum ein Klima (mache ich diesen Sommer) oder in den Nebenräumen mit konventioneller Technik (in meinem Fall Öl) zuheizen.
Bei Temperaturen über 0° ist mein Ölverbrauch gering, bei -10° dann aber schon wieder spürbar.

Eine alleinige zentrale Klima für mehrere Räume mag bei sehr gut gedämmten Häusern funktionieren, sonst aber leider nicht.

Grüße Jochen

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(@nargon)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 143
 

@arsmachina 

Hallo Schön das man die selben Gedanken entwickelt.

Unser Haus ist 2005 gebaut also doch recht gut gedämmt.

Es handelt sich nur um einen Raum der nicht nach Wunsch temperiert wird.

An den meisten Tagen diesen Winter waren wir zufrieden nur seit 3 -4 Tagen seitdem wir Nachts -13°C haben und auch Tagsüber nicht Wärmer als -6°C ist die Küche 3°C und etwas mehr kälter als gewünscht. Habe jetzt mal die Temperatur im Wohnzimmer erhöht es bleibt bei den ca. 3° aber die Küchentemperatur passt.

Das ist aber keine Lösung mal sehen was wir an den vielleicht 10-15 Tagen machen. Wo es im Winter so kalt ist.

 

DANKE 


   
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