Kühlschrankkompressorstromverbrauch mit "Effekten"

Hallo,

vermutlich verstehe ich die Kompressortechnik nicht und brauche Erklärungsansätze ...

Der Reihe nach: es dreht sich um ein Kühl-Gefrier-Kombigerät, einige Jahre alt und mit Typenschild Bauknecht an der Front. Das Gerät steht frei, also nicht in einem Schrank eingebaut, vor einer Wand mit einigen cm Abstand. D.h. dahinter kann gut Luft zirkulieren.

Das hatte ich vor einigen Tagen abgetaut. Danach hatte das Gerät durchgehend Zimmertemperatur, in diesem Fall fast 30Grad (Sommer, Südseite, aber keine direkte Sonneneinstrahlung auf das Gerät oder in der Nähe). Bei dieser Gelegenheit kam mir die Idee die Stromverbrauchsangabe von 0,82kWh/Tag zu prüfen. Daher hatte ich mein Stromverbrauchsschätzgerät dazwischengeschaltet. Taugliches Gerät, war vor Jahren immer wieder vorne bei den Vergleichstests.

Nach dem Einstecken vom Kühlschrank genehmigt er sich anfangs rund 100W, d.h. Kompressor kalt, Außenkühler noch relativ kühl. Nach etlichen Minuten reduziert sich der Verbrauch langsam auf rund 80W. In diesem Bereich bleibt es.

Mein Gedanke war für leichten Wind hinter dem Kühlschrank zu sorgen, denn die viele Wärme zum erstmaligen Runterkühlen des Geräts mußte weg. Hier die Überraschung: mit guter Wärmeabfuhr an der Kühlfläche hinter dem Gerät sinkt der Verbrauch vom Kompressor auf rund 65W. Reproduzierbar.

Ob diese Maßnahme auch für eine bessere Kühlleistung im Innern sorgt, weiß ich nicht. Vergleiche habe ich keine.

Daher: warum braucht der Kompressor oder das Kühlsystem weniger elektrische Leistung bei besserer Wärmeabfuhr, also mutmaßlich besserer Kühlleistung? Meine bisherige Annahme war, daß der Kompressor immer eine nahezu gleichbleibende Leistungsaufnahme hat und bei schlechter Wärmeabfuhr länger in Betrieb sei, um die gewünschte Temperatur im Innern zu erreichen und zu halten.

Folgerichtige Idee: ich baue einen kleinen Miefquirl aus Rechnerbeständen in der Größenordnung 1W für die leichte Luftbewegung hinter den Kühlschrank, lasse den durchgehend laufen, um mir Gehampel um eine Steuerung oder Regelung zu ersparen und lasse so das Kühlgerät weniger verbrauchen.

Gruß, Ralf

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Ralf Kiefer
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Bei weniger Temperatur gleich Gegendruck wird der Kompressor vermutlich mehr fördern, aber nicht proportional mehr, was für gleiche Leistung nötig wäre.

34 Watt (unter der Annahme, daß die Zahl der h/d bei dir von der hieseigen nicht allzu stark abweicht). Das ist auf den ersten Blick recht viel, für ein Kombigerät aber wohl eher nicht.
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Axel Berger

Am 31.07.22 um 18:18 schrieb Ralf Kiefer:

Die Leistung hängt vom Gegendruck ab. Also der Druckdifferenz zwischen Eingang und Ausgang des Kompressors. Kennt man z.B. von der Fahrradluftpumpe. Der Druck wiederum hängt aber auch von der Temperatur ab. Heizt man einen geschlossenen Behälter auf erhöht sich der Druck darin. Durch komprimieren erhöht man auch die Temperatur was hier unerwünscht ist. Also schaut man das man die Wärme los wird (Kühlschlange an der Rückseite vom Kühlschrank). Eine gute Belüftung unterstützt hier die Wärmeabgabe.

Gerald

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Gerald Oppen

Ralf Kiefer:

0,82 kWh pro Tag erscheint mir allerdings etwas viel. Hier steht eine schon über 10 Jahre alte "Privileg Super Öko" Kühl-Gefrier-Kombi, die lediglich um die 0,3 kWh pro Tag braucht. Oben Kühlschrank, darunter Gefrierteil mit zwei großen Schubladen.

Was heißt "in diesem Bereich bleibt es"? Das Ding sollte nach Erreichen der Solltemperatur weitgehend komplett abschalten und dann wenigstens

30-60 Minuten nur noch eine minimal Stromaufnahme haben.

Der Kühlschrank hier braucht beim aktiven Kühlbetrieb nach dem Einschalten des Kompressors Anfang für ca. 10-15 Minuten etwa 21 Watt, fällt dann ab auf etwa 18 Watt und läuft dann so gut 2 Stunden. Dann schaltet der Kompressor wieder komplett ab und geht erst nach ca. 1,5-2 Stunden wieder an.

Ja, das ist nicht so überraschend. Der Kühleffekt des Kompressors beruht darauf, dass Kühlmittel durch den Kompressor verdichtet wird und im Radiator hinter dem Kühlschrank Wärme abgibt, während es wieder expandiert. Die Wärmemenge, die dabei abgegeben werden kann, ist aber nicht beliebig hoch - wenn da schon viel Stauwärme ist, arbeitet das System nicht mehr so effektiv. Es wird immer noch kühler im Inneren, aber es dauert länger.

Ja, der Kompressor braucht bei besserer Wärmeabfuhr nicht so lang, um die eingestellte Temperatur zu erreichen.

Korrekt.

Ja, das klingt plausibel. Hier scheint das aber nicht nötig zu sein - der Schank steht mit ca. 15 cm Abstand vor einer Wand und drumherum ist reichlich Platz und der Raum gut belüftet, so dass Wärme gut entweichen kann. Damit braucht das Ding hier auch nur etwa 0,3 kWh pro Tag.

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Arno Welzel

Axel Berger:

Das Kombigerät hier kommt mit weniger als 20 Watt aus und läuft auch nur etwa 14-16 Stunden pro Tag, so dass nur etwa 0,3 kWh pro Tag nötig sind.

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Arno Welzel

Am 01.08.2022 um 13:10 schrieb Arno Welzel:

Jetzt hab ich schon einen Schreck bekommen. Meiner braucht am Anfang knapp unter 60 W, und fällt dann recht linear auf 50 W ab.

Meiner läuft allerdings auch nur 30 Minuten, und macht dann etwas über

90 Minuten Pause.

Somit ist der "Verbrauch" in etwa identisch.

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Thorsten Böttcher

Meine Annahme war: der Kompressor liefert einen maximalen Druck völlig unabhängig von der Temperatur des Mediums. Beim Entspannen des Mediums macht es sich dort erst positiv bemerkbar, wenn das verdichtete Medium zuvor besser abgekühlt war. Nur fehlt mir der Zusammenhang zum Verbrauch des Kompressors.

Vermutlich fehlt mir der grundlegende Einblick in die Thermodynamik, also das Fach, über das "damals" die benachbarten Maschinenbauer und Chemieingenieure im Grundstudium so heftig fluchten.

Gruß, Ralf

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Ralf Kiefer

Das ist die Angabe auf dem Typenschild. Ob die schöngerechnet ist oder den "Worst Case" abbildet, weiß ich nicht. Daher meine Neugier auf reale Werte. Ich habe drüber nachgedacht: vermutlich 16Jahre alt.

Ich werde dann mal die Tabellenkalkulation anwerfen und aktuelle Neupreise in Relation zum Stromminderverbrauch setzen, um zu entscheiden, ob ich ein funktionierendes Gerät entsorge.

Erläuterung: die Innentemperatur wird als zu hoch erkannt, der Kompressor wird gestartet. Dann braucht er zunächst rund 100W. Nach ein paar Minuten (die Solltemperatur ist da natürlich noch nicht erreicht) pendelt sich der Verbrauch bei rund 80W ein. Irgendwann schaltet der Kompressor ab, und der Verbrauch liegt dann bei 0,0W.

Also nimmt sich dieser Kompressor anfangs auch etwas mehr.

Das erklärt mir noch nicht, weswegen sich der Kompressor dann nicht 80W, sondern 65W nimmt, wenn die Wärmeabfuhr besser ist.

Das ist hier nur geringfügig anders.

Gruß, Ralf

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Ralf Kiefer

Du hast übersehen, daß ich vom Mittelwert sprach. Bei Dir wären das mit Deinen Zahlen 12.5 W. Glaube ich nicht. So viel hat mein nicht allzu großer Kühlschrank ohne Gefrierteil alleine.

Bis zu 16 Stunden täglich im Dauerbetrieb wären mir auch zu viel. Das läßt zu wenig Reserve für größeren Bedarf.

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Axel Berger

Der Kompressor liefert den Dampfdruck, der das gasförmige Medium bei der gegebenen Temperatur wieder kondensieren läßt. Damit hängen Druck und Temperatur über die Dampfdruckkurve exakt zusammen (plus Verluste und Überhöhungen, die ein nicht unendlich langsam am Gleichgewicht ablaufender Prozeß immer aufweist).

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Axel Berger

OK. Meine Daten für meine Geräte sind Meßwerte, ermittelt jeweils über mindestens 48 h, um das wirkliche Taktverhältnis zu sehen.

Siehe oben, deutlich weniger Gegendruck.

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Axel Berger

Arno Welzel snipped-for-privacy@arnowelzel.de schrieb:

[Kühl-Gefrierkombi hat eine]

Eigentlich nicht.

0,82 kWh/d sind 300 kWh/y. Das ist für eine Kühl-Gefrierkombi der Größe, die ich mir vorstelle (etwa 185 cm hoch) nicht übermäßig viel.

Mein entsprechend großes, 14 Jahre altes Gerät ist mit 262 kWh/y angegeben (also 0,7 kWh/d, habe ich nachgemessen, stimmt). Die sparsamsten Geräte gleicher Baugröße brauchten damals knapp über 200 kWh/y, wären dafür aber 200 Euro teurer gewesen.

Die Preisdifferenz hätte ich in den bisher 14 Jahren Betriebszeit über den Minderverbrauch noch nicht einmal hereingespart.

Die besten Geräte der genannten Größe sind aktuell mit 150 kWh/y angegeben, das wären etwa 17 Watt Durchschnittsstromaufnahme am Tag oder

0,41 kWh/d.
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Martin Gerdes

Arno Welzel snipped-for-privacy@arnowelzel.de schrieb:

Meine Kühlgefrierkombi (14 Jahre alt) hat im Gefrierteil 3 Schubladen. Von vorn sehen sie gleichgroß aus, die unterste ist aber deutlich weniger tief, weil dahinter der Kompressor eingebaut ist. WIMRE braucht der Kompressor beim Betrieb 75 W, Deiner braucht nur 20, also mag Deiner erheblich kleiner gebaut sein. Ich muß das mal beim nächsten Besuch im Elektromarkt verifizieren. Zumindest bei den letzten Geräte der Reihe sollte man die Rückseite anschauen können.

Somit hat Dein Kühlschrank eine ähnliche Charakteristik der Stromaufnahme, wenngleich auf niedrigem Niveau.

[Belüfte ich die Rückseite, sinkt die Stromaufnahme des Kompressors von 80 auf 65 W]

... das nicht groß wäre, denn man braucht für den Rechner-Miefquirl ein kleines Steckernetzteil, das man sowohl aus der Steckdose als auch aus dem Betriebsstrom des Kühlschrankkompressors versorgen könnte.

Es käme auf einen Versuch an, ob man mittels Rechner-Ventilator die Stromaufnahme des Kompressors verringern kann.

Immerhin: Ein Kühlschrank ist ein Stromdauerverbraucher. Bei Dauerstromverbrauchern bringt die Reduktion des Stromverbrauchs am meisten.

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Martin Gerdes

(im Monat übrigens auch)

Das ist ein Traumwert und es lohnt nicht, den mit teurem Aufwand noch verbessern zu wollen. Meine Fritzbox zieht knapp 10 W. Die Zeiten, wo Kühlgeräte Großverbraucher mit einem nennenswerten Anteil des Gesamtbedarfes waren, ist lange vorbei. Wer heute sparen will, muß an anderen Stellen ansetzen.

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Axel Berger

Im Prinzip ja, aber ein Kühlschrank von heute braucht nicht mehr als manche Geräte vor einigen Jahren im Standby. Uralte Daumeregeln, welches die Hauptverbraucher sind, stimmen heute nicht mehr.

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Axel Berger

Axel Berger:

Ich habe den Fehler gefunden - die Anzeige ist nicht pro Tag, sondern es sind 4 Werte pro Tag. Es sind dann also korrekterweise etwa 1,2 kWh pro Tag. Wenn der Kompressor läuft ist, braucht der dennoch nur etwa 16-18 Watt.

Bei einem aktuellen Modell ähnlicher Art gibt Privileg etwa 0,56 kWh pro Tag an:

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Das ergibt sich halt rechnerisch, wenn man etwa 2 Stunden Betrieb und

1,5 Stunden Pause hat - ok, nicht ganz 16, vielleicht um die 13-14.
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Arno Welzel

Thorsten Böttcher:

Ja - meine Rechnung mit 0,3 kWh pro Tag hatte einen Fehler - es sind 1,2 kWh pro Tag, da die Statistik jeweils vier Werte täglich anzeigt und nicht nur einen.

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Arno Welzel

Martin Gerdes:

Nein, ich habe mich vertan bei der Ablesung der Werte.

Es sind nicht 0,3 kWh pro Tag sondern 4x so viel - also 1,2 kWh pro Tag. Man sollte Diagramme halt auch korrekt ablesen ;-)

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Arno Welzel

snipped-for-privacy@gmx.de (Ralf Kiefer) schrieb:

Die Tabellenkalkulation kannst Du Dir vermutlich sparen :-)

Du gibst leider die Größe des Geräts nicht an. Ich vermute aber, es handelt sich um eine etwa mannshohe Gefrierkombi. 300 kWh/y war dafür vor 16 Jahren nicht schlecht. Heute brauchen sehr gute Geräte dieser Größe 150 kWh/y. 150 kWh sind mit 50 ct/kWh gerechnet 75 Euro/y.

Mich würde interessieren, wie Dein Versuch mit dem PC-Lüfter ausgeht.

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Martin Gerdes

Soweit bin ich überschlägig tatsächlich gekommen. Mein Gerät hat eine Höhe von rund 1,80m. Die Tiefkühlabteilung hat zwei Schubladen. Wie erwähnt: als Handelsname steht Bauknecht drauf.

... und diese modernen, sparsamen Geräte liegen derzeit bei der Anschaffung in der 1kEUR-Region. Zudem braucht das Moderne ständig Strom, weil irgendein Firlefanz ständig läuft und Strom braucht.

Preislich vernünftige Angebote liegen im Bereich von 200 bis 250kWh pro Jahr.

Momentan braucht das Gerät knapp über 1kWh/Tag. Die Umgebungstemperatur liegt nunmal bei um die 30Grad rund um die Uhr. Im Winter werden es dagegen tendentiell 18Grad sein. Und ich kühle momentan Getränke damit, die ich verbrauche. Ebenso mit 30Grad ins Gerät, später kühl raus. D.h. der Verbrauch sieht annehmbar aus, IMHO. Momentan steht der Tischlüfter noch daneben und sorgt für Luftaustausch hinter dem Gerät. Mit PC-Lüfter kostet der Lüfter nicht mehr viel, und ich werde den so einrichten [1], daß er Wind mit ähnlicher Wirkung wie die jetzige Lösung erzeugt. Ich denke noch über eine Lösung nach, wie ich den Lüfter am Kühlergitter befestige, ohne daß das zu laut wird. Vielleicht hänge ich den einfach an zwei Schnüren an Haken in der Wand/Decke ohne jeglichen mechanischen Kontakt zum Kühler.

Einen Ersatz des Kühlgeräts ziehe ich so natürlich nicht in Betracht.

Gruß, Ralf

[1] Der Lüfter bekommt keine eigene Wandwarze, denn ich habe in der Wohnung ein separates DC-Netz mit 24-30V für alle Kleinverbraucher. Zur Einstellung der Lüfterdrehzahl kommt ein chinesischer DC-DC-Wandler mit LM2596 davor (Poti für die Ausgangsspannung eingebaut, Anschaffungspreis "damals" rund 0,60EUR). Aber ich muß vorher noch ein paar Meter Kabel zum Kühlschrank legen.
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Ralf Kiefer

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