Wärmeleitfähigkeit von Autoglas

Bodo Mysliwietz schrieb:

Hallo,

der grösste Teil der Abwärme geht halt immer noch durch den Kühler und den Auspuff, nur ein ganz kleiner Teil geht durch den Tauscher. Die Wärmeleistung des Motors würde ja eigentlich zum Beheizen eines Zweifamilienhauses reichen.

Bye

Am 03.12.2010 07:57, schrieb Matthias D.:

:-)

Man muss die Batterien heizen und kühlen - sprich klimatisieren.

Carnot sorgt schon dafür, dass dann genug Wärme übrig bleibt. In Verbrennerautos wird man nicht so ohne weiteres eine Wärmedämmung brauchen. Es sei denn, man benutzt sie viel im Stillstand. Oder auf einem Railtaxi ;-)

Am Thu, 2 Dec 2010 23:13:00 +0100 schrieb Axel Berger:

Da liegst Du gleich mehrfach falsch. Erstens gibt es im Autoinneren keine erheblichen Massen von Materialien mit hoher spezifischer Wärmekapazität, zweitens steht gerade beim Verbrennungsmotor die Heizleistung erst mehrere Minuten nach Fahrtbeginn zur Verfügung, und drittens wird die hohe Heizleistung ausschließlich dazu benötigt, v.a. die Windschutzscheibe schnell eis- und beschlagfrei zu kriegen.

Am Fri, 03 Dec 2010 07:57:37 +0100 schrieb Matthias D.:

Wir sind doch hier in einer sci.ing Newsgroup, da sollte man schon ein wenig technisches und physikalisches Verständnis erwarten dürfen.

Derzeit wird ein Benzinauto schon alleine wegen Akustik und Komfort über den Blechen eine Dämmung haben, die zu einem U-Wert von etwa 2,5 W/m²K führt (das entspricht z.B. 1 Zentimeter Korkdämmung). Wohl so etwa 1/3 der Außenfläche des Fahrzeugs dürften Fenster sein, und die haben einen U-Wert von etwa 7 W/m²K. Die Wärmeleistung, die bei 30K Temperaturdifferenz durch solche Wände geht, habe ich hier bereits vorgerechnet.

Wenn Du also der Notwendigkeit der Dämmung zustimmst und der sogar Vorrang vor allem anderen Entwicklungsmaßnahmen einräumst, dann solltest Du das schon begründen können. Ich bin gespannt, wie Du das machen willst ...

Tom Berger schrieb:

Hallo,

nehmen wir mal 6 m² als Aussenfläche an, dann brauchen wir bei obigen Werten fürs gedämmte Blech 10 W/K und für die Fenster 14 W/K. Bevor man das Blech noch besser dämmt wäre bei den Fenstern etwas mehr heraus zu holen. Eine gewölbte Frontscheibe aus Dreischichten Sicherheitsglas, ob die noch gute unverzerrte Sicht bei allen Lichtbedingungen bietet?

Bye

Am 03.12.2010 12:53, schrieb Tom Berger:

ausgekühltes Amaturenbrett, Konsolen, Sitze, Sitzbank, Innenverkleidung und Boden ziehen meiner Beobachtung nach einiges an Wärme weg (auf). Nicht alleine Wärmekapazitäten auch Wärmeleitungen sind entscheidend.

Erstaunlicherweise wird sie in unseren Fahrzeugen bei jetzigen Temperaturen mehr dazu benötigt das frieren aus den Knochen zu kriegen und ein angenehmes Wärmeklima zu erzeugen.

Am 02.12.2010 19:07, schrieb Tom Berger:

Tach Ingrid, ich mach mal eben den Horst ;-)

Aus meiner Sicht eine sehr oberflächliche Rechnung.

Mein kleiner Alttagsdiesel nimmst sich im Sommer 4,1l/100km ± 0,1l. Jetzt im Winter geht es auf ca. 4,6l hoch. Dies aber weniger weil er mehr Energie zum "heissen" braucht, sondern weil ich wesentlich mehr im Stau stehe. Das was dann im Leerlauf an Verbrauch ansteht reicht nichtmal um den kleinen Motor, bei hoher Gebläseleistung, auf Betriebstemperatur zu halten - obwohl der Leerlaufverbrauch bei einem mehrfachen des Sommerverbrauchs liegt.

Ebenfalls läßt Du ausser acht das die nicht in Bewegungsarbeit umgesetzte Energie nicht als Wärme in den Motorblock sondern als Abwärme durch Krümmer geht.

Am 02.12.2010 21:46, schrieb Christoph Müller:

Vielleicht wenn Du Ihn gleich mit "bon jour" begrüßt.

Ja und nein. Wäre der Wärmetauscher noch größer würde sich die temperaturanzeige auf der Autbahn vermutlich kaum noch nach oben bewegen.

Bj 2003

und sollte am besten beim kleinem Franzmann auch noch drangebaut werden.

Bei -10°C im Stadtverkehr kaum eine Chance.

Ich komme alleine mit den Fensterflächen bei 160 km/h und 30K Temperaturdifferenz schon auf über 3 kW Wärmeleistung. Dazu kommt noch Dach, blecherne Seitenteile und Boden. Könnte nochmal etwa das Gleiche sein. Deckt sich also recht gut mit dem 8-kW-Wärmetauscher, der tatsächlich verbaut wird. Könnte also leicht sein, dass du dich verrechnet hast. Darauf deutet zumindest hin, dass die realen Wärmetauscher in den Autos tatsächlich so kräftig dimensioniert sind. Da man im Automobilbau selbst die Cents noch in der Mitte auseinanderschlägt, rechnet man auch mit jedem Quadratzentimeter Tauscherfläche. Man baut nicht mehr rein als nötig.

Wenn's dich interessiert (mit Excel gerechnet): Lambda W/(m*K) Dicke in mm Glas 1 6 Geschwindigkeit außen 160 km/h 44,44444444 m/s alpha außen 127,6554903 W/(m^2*K) Geschwindigkeit innen 5 m/s alpha innen 25,8 W/(m^2*K)

Windschutzscheibe 2 m^2 Seitenscheiben 2 m^2 Heckscheibe 1,5 m^2

1/k 0,052593274 k= 19,0138382 W/(m^2*K)

Die Formeln musst du selber nachschlagen.

Am 03.12.2010 09:23, schrieb Uwe Hercksen:

Letzeres. Bei derzeitigen Frosttemperaturen wird selbst bei größeren Motoren kaum der große Kühlkreislauf über den Kühler gefordert.

Ack.

...wenn man die Auspuffabwärme nutzt.

Am 03.12.2010 17:30, schrieb Christoph Müller:

und wenn ich jetzt bedenke das men kleiner Franzmann im Sommer bei Betriebstemperatur einen Leerlaufverbrauch von 0,4l/h (~4kWh) hat, braucht man sich doch kaum wundern das die Karre erst auf der Autobahn warm wird.

Am 03.12.2010 17:23, schrieb Bodo Mysliwietz:

Gut möglich. Im Leerlauf muss er sich ja im Wesentlichen nur selber drehen und die Nebenaggregate in Bewegung halten. Dafür könnten 2 kW reichen. Macht dann rund 8 kW Abwärme, wovon 2/3 durch den Auspuff verschwinden dürften. Vom Rest geht wohl nochmal 1 bis 2 kW in die Umgebung. Dann wird's mit der Innenraumheizung allmählich knapp. Aber gelegentlich fährst du ja auch wieder. Dann hast du ruckzuck mehrere 10 kW auf der Welle und das 4-Fache davon an Wärme. Dann sollt's wieder reichen.

Am 03.12.2010 17:28, schrieb Bodo Mysliwietz:

Ah - Franzose!

Ich meinte den Luftwärmetauscher für den Innenraum.

Da sollte man's schon bemerkt haben.

Abgaswärmetauscher sind wg. der potenziellen Vergiftungsgefahr ziemlich unbeliebt. Geht was kaputt, hat man die Abgase im Fahrzeuginneren. Wassergekühlter Auspuff wäre eine Lösung. Aber ziemlich teuer und auch noch schwer. Der Wärmetauscher müsste zudem ziemlich weit hinten sein, damit der Kat noch genug Temperatur abbekommt. Im Sommer wird's der Flüssigkeit dort dann schnell viel zu heiß. Kein leicht zu lösendes Problem. Bleibt eigentlich nur die alte Direktlösung vom Käfer. Die muss dann aber wg. der Abgase wirklich verlässlich gebaut sein. Ist auch nicht einfach.

Am Fri, 03 Dec 2010 17:15:10 +0100 schrieb Bodo Mysliwietz:

Wärmekapazitäten können wir also schon mal ignorieren. Bleiben die Wärmeleitungen. Und da gibt es keine Materialien mit hoher Wärmeleitung im Auto. Alles Kunststoffe, viele sogar aufgeschäumt, Velour und Textilien, und befestigt ist der ganze Klumpatsch meist auch nur mit Plastikknipsen.

Nein, da ist nicht viel.

Ja, klar. Und dazu reicht eben eine relativ geringe Heizleistung völlig aus, die im Jahresmittel wohl eher 300 als 400 W beträgt.

Am Fri, 03 Dec 2010 16:35:57 +0100 schrieb Uwe Hercksen:

Die Frage ist, ob sich der energetische Mehraufwand für so eine Scheibe jemals rechnen wird. Ich habe da meine Zweifel ...

Am Fri, 03 Dec 2010 17:30:53 +0100 schrieb Christoph Müller:

Ich bin da großzügig: alpha außen setze ich unendlich groß

viel, sehr viel zu hoch!

alpha innen entnehme ich der Norm mit 7,7 W/(m^2*K) (heute rechnet man mit Wärmeübergangswiderständen, also dem Kehrwert des alpha-Werts, und der ist für senkrechte Innenflächen mit 0,13 m²K/W festgelegt)

Mein k-Wert (heute heisst der U-Wert) beträgt demnach 7,35 W/m²K

Muss ich nicht. Ich bilde Energieberater aus.

"Tom Berger" schrieb im Newsbeitrag news:20g2ykrbcgbl$.igh8perbcw0q$. snipped-for-privacy@40tude.net...

Hi, das ist ein tolles Argument. Kann ich daher auch derzeit in Badehose draußen rumlaufen? Im Jahresmittel ists ja nicht so kalt... Auslegen mußt Du das für den DAU, der im Stau hinter einem GAU steht...bei -20", Eis auf der Karre und vielleicht Zugluft etwa durch undichte Türen. Was sich lohnen könnte, sind Infrarotmaterialien, die selber wärmen, also Wandbeläge, die elektrisch strahlen. Einige RTWs werden schon so eingerichtet, da braucht man keinen Fön mehr, die gesamte Inneneinrichtung kann wärmen. Und das spart enorm Energie, ist dabei aber auch angenehmer, das funzt sogar bei offenen Türen.

Am Fri, 3 Dec 2010 20:13:41 +0100 schrieb gUnther nanonüm:

Die notwendige Heizleistung für die derzeitigen Temperaturen habe ich schon angegeben, es sind um die 1500 Watt. Die Heizungsanlage wird man noch ein gutes Stück leistungsfähiger machen, denn man will ja auch mal schnell beschlagene Scheiben frei pusten. Man hat im Winter bei saukalten Temperaturen wie jetzt also um die 5% geringere Reichweiten, wenn man heizt. Das ist alles.

Wenn Du mit meinen Argumenten nicht einverstanden bist, dann musst Du technisch-physikalisch argumentieren und Fehler in meiner Berechnung aufzeigen. So wird das aber nix.

Am 03.12.2010 18:46, schrieb Tom Berger:

Ich hab's einfach gerechnet. Dafür gibt's Formeln im Kuchling.

Wie schnell wird deiner Meinung die Luft auf die Scheibe geblasen? Mit welcher Temperatur? Ich habe nur ein dT von 30K angenommen. Tatsächlich dürfte das dT an Windschutzscheibe um Einiges größer sein.

du nimmst Normwerte, ich gerechnete. Die 7,7 dürften aus der Architektur stammen. Da hat man üblicherweise keine großen Luftgeschwindigkeiten.

Es ist ein Unterschied, ob man mit Verhältnissen wie in der Architektur rechnet oder wie in der Sitzkiste eines Autos. Da ist schon eine Menge ganz anders.

Die kümmern sich üblicherweise um Häuser. Nicht um Sitzkisten von Autos mit ganz anderen Verhältnissen. Btw. - ich bin auch Thermograf.