Rechner für die Aufheizzeit von Wasser

Geben Sie Wassermenge, Temperaturen und Heizleistung ein, um die ungefähre Dauer zu ermitteln.

Wassermenge
L
Heizleistung
kW
Anfangstemperatur
°C
Zieltemperatur
°C
Wirkungsgrad
%

Geschätzte Aufheizzeit

2 Std. 19 Min. 32 Sek.

Aufgenommene Energie4,651 kWh
Wärme für das Wasser4,186 kWh
Geschätzte Verluste0,465 kWh
Temperaturanstieg45 °C

So berechnet der Rechner die Aufheizzeit

Wasserbehälter mit Heizelement am Boden und Thermometer daneben

Aus Wassermenge, Temperaturanstieg, Heizleistung und Wirkungsgrad entsteht eine Schätzung der Aufheizzeit. Die zusätzliche Energieanzeige macht sichtbar, wie viel beim gewählten Wirkungsgrad aus der Quelle kommen muss.

Vor dem Rechnen: welche Leistung ist gemeint?

Tragen Sie die Leistung ein, die der Heizer während des Aufheizens tatsächlich aufnimmt. Ein Thermostat kann sie zwischendurch abschalten; dann dauert der Vorgang länger als eine Rechnung mit Dauerbetrieb. Der Wirkungsgrad fasst die angenommenen Verluste zusammen. Ohne Messwert sind mehrere Rechnungen mit verschiedenen Wirkungsgraden aussagekräftiger als eine scheinbar genaue Zahl.

Warum Wassermenge und Temperaturhub zählen

Für einen Liter Wasser setzt das Modell ungefähr ein Kilogramm Masse an. Die spezifische Wärmekapazität beträgt hier 4,186 kJ/(kg·°C); OpenStax führt diesen Wert für Wasser bei 15 °C auf.

QkWh=mcΔT3600,t=QkWhηPQ_{\mathrm{kWh}}=\frac{mc\Delta T}{3600},\qquad t=\frac{Q_{\mathrm{kWh}}}{\eta P}

m bezeichnet die Masse, c die Wärmekapazität und ΔT die Temperaturdifferenz. η ist der Wirkungsgrad als Anteil zwischen 0 und 1; P ist die Leistung in kW. Teilen Sie Q in kJ zuerst durch 3600, damit es in kWh zu P passt. Der Rechner übernimmt diese Umrechnung.

Drei Größenordnungen

20 Liter mit kleinerem Temperaturhub. Von 20 auf 70 °C benötigt das Wasser 1,163 kWh. Bei 2 kW und 100 % Wirkungsgrad ergeben sich rund 34 min 53 s. Schon eine doppelte Wassermenge würde die Modellzeit verdoppeln.

80 Liter im Speicher. Von 15 auf 60 °C, 2 kW und 90 % Wirkungsgrad führen zu 4,186 kWh Nutzwärme, etwa 4,651 kWh Energieaufnahme und 2 h 19 min 32 s. Die Temperatur kann im Speicher geschichtet sein; ein einzelner Fühler beschreibt nicht zwingend den ganzen Inhalt.

100 Liter bei geringerem Wirkungsgrad. Von 10 auf 60 °C, 2 kW und 80 % benötigen ungefähr 7,267 kWh aus der Quelle und 3 h 38 min. Die 5,814 kWh Wärme im Wasser sind kleiner, weil ein Teil der Energie als Verlust angenommen wird.

Wählen Sie Liter oder US-Gallonen und Celsius oder Fahrenheit. Beim Umschalten werden die eingegebenen Werte mit umgerechnet; für Temperaturdifferenzen verwendet das Modell Celsiusgrade gemäß der NIST-Umrechnung.

Die Eingabe ist auf flüssiges Wasser zwischen 0 und 100 °C begrenzt. Eis, weiteres Kochen und Verdampfen erfordern zusätzliche Energie. Auch Behälterwände, Durchmischung und wechselnde Verluste sind nicht einzeln modelliert. Prüfen Sie die tatsächliche Wassertemperatur vor der Nutzung mit einem Thermometer.

Häufige Fragen zur Aufheizzeit

Die Werte dienen besonders gut zum Vergleich von Heizern unter gleichen Annahmen.

Kann ich mit Fahrenheit rechnen?

Ja. Anfangs- und Zieltemperatur werden intern in Celsius umgerechnet, bevor die benötigte Wärme bestimmt wird.

Ist ein US-Gallon dasselbe wie ein britischer Gallon?

Nein. Die Auswahl meint ausdrücklich US-Gallonen; ein US-Gallon entspricht etwa 3,785 Litern.

Was bedeuten die geschätzten Verluste?

Das ist die Differenz zwischen aufgenommener Energie und Wärme im Wasser, abgeleitet aus dem eingegebenen Wirkungsgrad.

Warum zeigt das Thermometer schon früher die Zieltemperatur?

In einem Speicher kann das Wasser oben wärmer als unten sein. Die Rechnung nimmt eine einheitliche Temperatur an.

Wird die Zeit bei doppelter Leistung halbiert?

Im Modell ja, wenn die übrigen Eingaben gleich bleiben. Ein realer Heizer kann seine Leistung aber regeln oder abschalten.

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