Verbraucht ein Kühlschrank mit Eisschicht mehr Strom?

[René Schuster]

Hallo.

Man liest ja immer wieder dass man seinen Kühl-/Gefrierschrank
regelmäßig abtauen soll, da die Eisschicht zu einem höheren
Stromverbrauch führt. (Kühlschränke mit automatischer Abtaufunktion mal
außen vor)

Bei näherer Überlegung erschließt sich mir das mit dem höheren
Energiebedarf nicht: Wohin sollte denn die Energie verschwinden? Wenn
die Kälte nicht direkt von den Kühlschlangen an die Luft im Kühlschrank
abgegeben werden kann trägt sie eben zur Bildung der Eisschicht bei,
welche dann ihrerseits die Luft kühlt. Allenfalls ist die Eisschicht ein
Puffer, aber ich sehe gerade nicht wo da unterm Strich der Verlust
herkommen soll. Übersehe ich da etwas?

--
rs

[opa2013]

Das ist recht einfach, die Kühlflächen im vereisten Schrank
verlieren an Leistungsabgabe, da die Eisfläche isolierend wirkt.

--
freundliche Grüsse
Opa

[opa2013]

Am 16.03.2014 09:40, schrieb René Schuster:

Das ist recht einfach, die Kühlflächen im vereisten Schrank
verlieren an Leistungsabgabe, da die Eisfläche isolierend wirkt.

Und eben dies führt dazu, dass die Geräte für dieselbe Leistung
mehr Energie aufwenden müssen.

--
freundliche Grüsse
Opa

[Hans-Peter Diettrich]

René Schuster schrieb:

IMO ist das zunächst kein physikalisches Problem, sondern ein
technisches. Wenn die Eisschicht die Abkühlung auf die Soll-Temperatur
behindert, dann muß die Kühlung (Kompressor) häufiger bzw. länger laufen
als bei optimalem Wärmeübergang. Die dabei erzeugte Wärme erhöht dann
zusätzlich die Temperaturdifferenz zwischen Kühlraum, Wärmetauscher und
Umgebung.

Bleibt die Frage, *warum* eine Eisschicht die Kühlung behindert. Da
tippe ich auf schlechtere Wärmeleitung durch die Eisschicht, und
schlechtere Abstrahlung (weißer Strahler?), trotz der größeren
Oberfläche der Eisschicht gegenüber den nackten Kühlschlangen.

DoDi

[Manfred Ullrich]

Am 16.03.2014 10:31, schrieb opa2013:
>>..

>>
>
> Das ist recht einfach, die Kühlflächen im vereisten Schrank
> verlieren an Leistungsabgabe, da die Eisfläche isolierend wirkt.
>
> Und eben dies führt dazu, dass die Geräte für dieselbe Leistung
> mehr Energie aufwenden müssen.
>

Sooo einfach ist das gar nicht, denn die "Isolation" würde auch die
Abgabe der Kälte nach außen hindern.
Also meine ich: im Prinzip KEIN höherer Energiebedarf!

Manfred

[Richard]

On Sun, 16 Mar 2014 10:31:02 +0100, opa2013
<renten...@ohnelinie.de> wrote:

>Das ist recht einfach, die Kühlflächen im vereisten Schrank
>verlieren an Leistungsabgabe, da die Eisfläche isolierend wirkt.
>

Nachgeplapperter Unsinn.
Zum einen wirkt das Eis als "Wämespeicher" (Kältegibt es ja eigentlich
nicht).
Wenn also der Kühlschrank geöffnet wird, bzw wenn zimmerwarme Speisen
hineingestellt werden, wirkt das Eis als Temperaturpuffer/ausgleich
und bewirkt ein rascheres Abkühlen und wirkt gegen eine
Temperaturerhöhung im Kühlfach.
Natürlich ist zur Erzeugung der Eisschicht Energie(abtransport)
notwendig.
Beim Entfernen der Eisschicht wird diese Energie dem System dauerhaft
entzogen, je öfter abgetaut bzw das Eis mechanisch entfernt wird,
desto öfter tritt dieser Verlust ein.

Richard

[Kurt]

Am 16.03.2014 09:40, schrieb René Schuster:

> Puffer, aber ich sehe gerade nicht wo da unterm Strich der Verlust
> herkommen soll. Übersehe ich da etwas?

Der Wirkungsgrad sinkt.


Kurt

[Franz Glaser]

Solche Aussagen gelten in der Wissenschaft erst nach einem Experiment in
der Uni, tunlichst einer amerikanischen. Solang das keiner zahlt, ists
nicht einmal eine These.

GL
--
"In des Menschen Tiefe ruht die Möglichkeit eines Mitwissens mit dem
Ursprung. Ist die Tiefe verschüttet, gehen die Wogen des Daseins darüber
hin, als wenn sie gar nicht wäre."
[Karl Jaspers]

[Hans-Peter Diettrich]

Manfred Ullrich schrieb:

> Am 16.03.2014 10:31, schrieb opa2013:
>>> ..
>>>
>>
>> Das ist recht einfach, die Kühlflächen im vereisten Schrank
>> verlieren an Leistungsabgabe, da die Eisfläche isolierend wirkt.
>>
>> Und eben dies führt dazu, dass die Geräte für dieselbe Leistung
>> mehr Energie aufwenden müssen.
>>
> Sooo einfach ist das gar nicht, denn die "Isolation" würde auch die
> Abgabe der Kälte nach außen hindern.

Kommt drauf an, wo die "Isolation" entsteht. Da sind sich Theorie und
Beobachtung IMO einig: das Eis ensteht dort, wo der Wärmeabfluß am
größten ist, also an den Kühlschlangen.

DoDi

[René Schuster]

On 2014-03-16 12:47, Hans-Peter Diettrich wrote:

> IMO ist das zunächst kein physikalisches Problem, sondern ein
> technisches.

Mir geht es um die ins "System Kühlschrank" eingebrachte Energie, das
ist IMHO eine physikalische Frage.

> Wenn die Eisschicht die Abkühlung auf die Soll-Temperatur behindert,

Wieso sollte sie das? Die von den Kühlschlangen eingebrachte Kälte geht
ja nicht verloren sondern kühlt den "angewachsenen" Eisblock, welcher
dann seinerseits die Luft im Kühlschrank kühlt.

> dann muß die Kühlung (Kompressor) häufiger bzw. länger laufen als bei
> optimalem Wärmeübergang.

Länger möglicherweise, dafür allerdings nicht öfter, sondern seltener,
da durch den Eisblock die Temperatur im Kühlschrank länger niedrig
gehalten wird als ohne.

> Bleibt die Frage, *warum* eine Eisschicht die Kühlung behindert.

IMHO ist die Frage nach wie vor *ob*.

> Da tippe ich auf schlechtere Wärmeleitung durch die Eisschicht,

Schlechter als was? Eis hat bei -20° C eine Wärmeleitfähigkeit von 2,33
W/(m*K), Luft 0,0262.

--
rs

[Kurt]

Am 16.03.2014 12:53, schrieb Franz Glaser:> Am 16.03.2014 12:29, schrieb

Kurt:
>> Am 16.03.2014 09:40, schrieb René Schuster:
>>
>>> Puffer, aber ich sehe gerade nicht wo da unterm Strich der Verlust
>>> herkommen soll. Übersehe ich da etwas?
>>
>> Der Wirkungsgrad sinkt.
>>
>> Kurt
>>
>
> Solche Aussagen gelten in der Wissenschaft erst nach einem Experiment in
> der Uni, tunlichst einer amerikanischen. Solang das keiner zahlt, ists
> nicht einmal eine These.
>

So wie bei vielen anderen Sachen auch.
Manchmal meint man es gibt nur noch -Theoretiker- die nicht mehr
zustande bringen als aus Büchern zu zitieren und in "Energie" zu denken.

"Was rein geht wird Kälte, oder so"

Dabei geht weder was rein noch wird was kalt, sondern Bewegung wird
umgeschichtet.


Kurt

[Carsten Thumulla]

René Schuster schrieb:

>
> Man liest ja immer wieder dass man seinen Kühl-/Gefrierschrank
> regelmäßig abtauen soll, da die Eisschicht zu einem höheren
> Stromverbrauch führt. (Kühlschränke mit automatischer Abtaufunktion mal
> außen vor)

Allgemeines dummes Journalistengesabber. Wer mir das vormißt kriegt 'n
Preis.


ct

[Hans-Peter Diettrich]

René Schuster schrieb:

> On 2014-03-16 12:47, Hans-Peter Diettrich wrote:
>
>> IMO ist das zunächst kein physikalisches Problem, sondern ein
>> technisches.
>
> Mir geht es um die ins "System Kühlschrank" eingebrachte Energie, das
> ist IMHO eine physikalische Frage.

Es handelt sich aber um ein dynamisches technisches System, das die
Temperatur etwa konstant halten soll. Da ist einmal der Kühlraum, der
Energie von der Umgebung aufnimmt, dann die Kühlvorrichtung darin, ein
Wärmetauscher außerhalb und ein Regler, der die Umwälzung des
Kühlmittels bestimmt. In diesem System gibt es keinen stabilen Zustand,
sondern zwei Zustände (Kühlung ein/aus), mit ihren ganz eigenen
zeitabhängigen Energieflüssen. Eine Reduktion auf einen stabilen Zustand
bei Solltemperatur und eingeschalter Kühlung ist damit ziemlich
unbrauchbar, der kommt in diesem Betrieb garnicht vor.

>> Wenn die Eisschicht die Abkühlung auf die Soll-Temperatur behindert,
>
> Wieso sollte sie das? Die von den Kühlschlangen eingebrachte Kälte geht
> ja nicht verloren sondern kühlt den "angewachsenen" Eisblock, welcher
> dann seinerseits die Luft im Kühlschrank kühlt.

Wie sieht der zeitliche Verlauf dieses Übergangs aus?

>> dann muß die Kühlung (Kompressor) häufiger bzw. länger laufen als bei
>> optimalem Wärmeübergang.
>
> Länger möglicherweise, dafür allerdings nicht öfter, sondern seltener,
> da durch den Eisblock die Temperatur im Kühlschrank länger niedrig
> gehalten wird als ohne.

Wie sieht der zeitliche Verlauf der Erwärmung aus?

>> Bleibt die Frage, *warum* eine Eisschicht die Kühlung behindert.
>
> IMHO ist die Frage nach wie vor *ob*.
>
>> Da tippe ich auf schlechtere Wärmeleitung durch die Eisschicht,
>
> Schlechter als was? Eis hat bei -20° C eine Wärmeleitfähigkeit von 2,33
> W/(m*K), Luft 0,0262.

Der Übergang erfolgt genaugenommen vom externen Wärmetauscher ins
Kältemittel, von dort ins Metall der Kühlvorrichtung, in eine Eisschicht
(der Dicke 0 bis mehrer cm), durch diese hindurch, dann in die Luft und
von dort in das Kühlgut bzw. zum Temperatursensor, und in die Umgebung.

Natürlich hängt die Erwärmungskurve nach Abschalten der Kühlung von der
Wärmekapazität des Inhalts ab, aber was hat das mit dem Energieverbrauch
der ganzen Vorrichtung bei geregelter Temperatur zu tun? Beim
Energieverbrauch geht es doch darum, wie lange der Kompressor laufen
muß, um das Kühlfach von der Einschalt- bis zum Erreichen der
Abschalttemperatur (des Reglers) abzukühlen, und wie lange es
anschließend dauert, bis die Temperatur wieder auf den Einschaltpunkt
gestiegen ist.

Diese *Zeiten* müssen berechnet werden, und da wird es kaum überraschen,
daß die Temperatur im Inneren des Eises deutlich unterhalb der
Temperatur des Sensors liegen wird, wenn dieser die Abschaltung der
Kühlung auslöst. Danach geht die Abkühlung sogar noch weiter, bis das
Eis alle verfügbare Wärme aufgenommen hat, und sich eine einigermaßen
gleichverteilte Temperatur einstellt. Dieses Überschwingen dürfte auch
noch zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrads beitragen, nicht
zuletzt weil dadurch auch die Verluste im Kühlkreislauf ansteigen
(höhere Temperaturdifferenz zur Umgebung).

Solange wir also einen realen Kühl-/Gefrierschrank betrachten, der keine
kontinuierlich arbeitende Kühlvorrichtung hat, die eine stabile und
konstante Temperaturverteilung im Innern ermöglichen würde, ist das
Problem mit einfachen (stationären) physikalischen Betrachtungen nicht
lösbar.

DoDi

[Thomas Heger]

Am 16.03.2014 15:45, schrieb René Schuster:

>> Da tippe ich auf schlechtere Wärmeleitung durch die Eisschicht,
>
> Schlechter als was? Eis hat bei -20° C eine Wärmeleitfähigkeit von 2,33
> W/(m*K), Luft 0,0262.
>

Schlechter als Blech natürlich.

'Wärme' ist eine Stromgröße und meint thermische Energie. Die kann auch
kalt sein, also niedrige Temperatur haben.

Die Wärme soll aus dem Gefrierfach nach draußen transportiert werden.
Dazu wird eine kalte Flüssigkeit durch einen Wärmetauscher gepumpt.

Wenn jetzt Eis zwischen Blech und Gefrierraum ist, dann hindert das den
Wärmetransport, weswegen die gekühlte Flüssigkeit weniger Wärme aufnimmt
und deshalb öfter umgewälzt werden muß (für eine bestimmte Kühlleistung)
als ohne Eisschicht, wodurch der Kühlschrank mehr Strom braucht.


TH

[opa2013]

Irgend wie habe ich den Eindruck, du hast mal Physik studiert! ;-)

--
freundliche Grüsse
Opa

[Thomas 'PointedEars' Lahn]

Manfred Ullrich wrote:

> Am 16.03.2014 10:31, schrieb opa2013:
>> Das ist recht einfach, die Kühlflächen im vereisten Schrank
>> verlieren an Leistungsabgabe, da die Eisfläche isolierend wirkt.
>>
>> Und eben dies führt dazu, dass die Geräte für dieselbe Leistung
>> mehr Energie aufwenden müssen.
>>
> Sooo einfach ist das gar nicht, denn die "Isolation" würde auch die
> Abgabe der Kälte nach außen hindern.

Kühlschränke geben keine Kälte ab. Nichts tut das.

> Also meine ich: im Prinzip KEIN höherer Energiebedarf!

Vermutlich wäre es sinnvoll, die Grundlagen den Thermodynamik
verstanden zu haben, bevor man sich zu diesem Thema äussert.

--
PointedEars

Twitter: @PointedEars2
Please do not Cc: me. / Bitte keine Kopien per E-Mail.

[Manfred Ullrich]

Am 16.03.2014 09:40, schrieb René Schuster:

Es kommt meiner Meinung sehr darauf an, in welchen Weg (Zugang oder
Abgang) der Kälte (Wärme) das Eis sich befindet und wie es da verteilt ist.

Manfred

[Manfred Ullrich]

Am 16.03.2014 21:08, schrieb Thomas 'PointedEars' Lahn:
> Manfred Ullrich wrote:
>
>> Am 16.03.2014 10:31, schrieb opa2013:
>>> Das ist recht einfach, die Kühlflächen im vereisten Schrank
>>> verlieren an Leistungsabgabe, da die Eisfläche isolierend wirkt.
>>>
>>> Und eben dies führt dazu, dass die Geräte für dieselbe Leistung
>>> mehr Energie aufwenden müssen.
>>>
>> Sooo einfach ist das gar nicht, denn die "Isolation" würde auch die
>> Abgabe der Kälte nach außen hindern.
>
> Kühlschränke geben keine Kälte ab. Nichts tut das.

Klugscheißer, jeder VERNÜNFTIGE Mensch weiß, was gemeint ist.

>
>> Also meine ich: im Prinzip KEIN höherer Energiebedarf!
>
> Vermutlich wäre es sinnvoll, die Grundlagen den Thermodynamik
> verstanden zu haben, bevor man sich zu diesem Thema äussert.
>

Aha, und was ist nun Deine "verständige" Meinung zur Frage vom OP?

M.

[Marcel Müller]

Hallo,

On 16.03.14 09.40, René Schuster wrote:
> Man liest ja immer wieder dass man seinen Kühl-/Gefrierschrank
> regelmäßig abtauen soll, da die Eisschicht zu einem höheren
> Stromverbrauch führt.

das Eis isoliert die Kühlschlangen. Die werden dadurch kälter. Bei
größerer Temperaturdifferenz sinkt der Wirkungsgrad beim Carnot-Prozess.
Es wird also bei gleicher Nennleistung weniger Wärme aus dem Inneren
geschafft.

> (Kühlschränke mit automatischer Abtaufunktion mal
> außen vor)

Die braucht mehr Strom. Das ist nämlich nichts anderes als eine Heizung.

> Bei näherer Überlegung erschließt sich mir das mit dem höheren
> Energiebedarf nicht: Wohin sollte denn die Energie verschwinden?

Es ist der Wirkungsgrad des Kühlaggregates, der die Musik macht.
Der Effekt ist vergleichbar mit einem Gefrierschrank, der in einem
einige Grad wärmeren Zimmer steht.


Marcel

[Thomas 'PointedEars' Lahn]

opa2013 wrote:

> Am 16.03.2014 09:40, schrieb René Schuster:
>> Man liest ja immer wieder dass man seinen Kühl-/Gefrierschrank
>> regelmäßig abtauen soll, da die Eisschicht zu einem höheren
>> Stromverbrauch führt. (Kühlschränke mit automatischer Abtaufunktion mal
>> außen vor)
>>
>> Bei näherer Überlegung erschließt sich mir das mit dem höheren
>> Energiebedarf nicht: Wohin sollte denn die Energie verschwinden? Wenn
>> die Kälte nicht direkt von den Kühlschlangen an die Luft im Kühlschrank
>> abgegeben werden kann

Argh. *Nichts* *gibt* *Kälte* *ab*; auch und insbesondere Kühlschränke
nicht. *Wärme* wird einem Körper entzogen, wenn ein Teil seiner kinetischen
Energie in Form von Wärme (thermische Energie) an einen anderen übertragen
wird bzw. er *diese* an jenen abgibt. Die Temperatur des Körpers, dem Wärme
entzogen wurde bzw. der sie abgibt, sinkt; man sagt umgangssprachlich, er
habe sich abgekühlt bzw. sei gekühlt worden.

In diesem Fall geben die „gekühlten“ Lebensmittel ihre Wärme an die Luft im
Innenraum und diese ihre wiederum an das Kühlmittel ab. An der Phasengrenze
kommt es bei ausreichend hoher Luftfeuchtigkeit im Innenraum zur
Resublimation, mithin zur Bildung von Eiskristallen.

>> trägt sie eben zur Bildung der Eisschicht bei, welche dann ihrerseits die
>> Luft kühlt. Allenfalls ist die Eisschicht ein Puffer, aber ich sehe
>> gerade nicht wo da unterm Strich der Verlust herkommen soll. Übersehe ich
>> da etwas?
>
> Das ist recht einfach, die Kühlflächen im vereisten Schrank
> verlieren an Leistungsabgabe, da die Eisfläche isolierend wirkt.

Zunächst mal kann bei vereisten Innenflächen weniger Wärme aus dem Innenraum
des Kühlschranks an das um den Kühlraum zirkulierende Kühlmittel abgegeben
werden (damit es dort verdampft), da gleichzeitig bzw. zunächst das Eis
geschmolzen werden, mithin die Schmelzwärme dafür aufgebracht werden muss.
(Eis/Schnee wirkt also in der Tat thermisch isolierend, wie etwa mitlesende
Iglubewohner und Winterschläfer bestätigen könnten.)

> Und eben dies führt dazu, dass die Geräte für dieselbe Leistung
> mehr Energie aufwenden müssen.

Wegen P = E/t mag ich das nicht so recht glauben. Aber man muss den
Kühlschrank für denselben *Effekt* wie ohne innere Eisschicht, mithin für
eine *höhere* *Gesamtleistung* (es muss ja in derselben Zeit *mehr* Arbeit
verrichtet werden) bzw. dieselbe *Kühl*leistung, dann auch auf eine höhere
Stufe einstellen. In der Folge muss IIUC vom Kompressor je Zeiteinheit mehr
elektrische Energie in kinetische umgewandelt werden, der „Stromverbrauch“
steigt wegen P = U I *dann* also.

Siehe auch:

<https://de.wikipedia.org/wiki/Kompressionsk%C3%A4ltemaschine>
<https://de.wikipedia.org/wiki/Resublimieren>

[Manfred Ullrich]

Am 16.03.2014 22:23, schrieb Thomas 'PointedEars' Lahn:
> Manfred Ullrich wrote:
>
>>>
>>> Kühlschränke geben keine Kälte ab. Nichts tut das.
>>
>> Klugscheißer, jeder VERNÜNFTIGE Mensch weiß, was gemeint ist.
>

> Wie bereits angemerkt: Wir sind hier in einer wissenschaftlichen Newsgroup
> und nicht auf dem Marktplatz. Was die von Dir fhcsälicherweise als
> „VERNÜNFTIGE Mensch[en]“ bezeichneten Laien irrtümlicherweise denken, wie
> Thermodynamik funktioniert, interessiert hier nicht.
>
> Kälte wird nicht abgegeben; _Wärme_ wird abgegeben. Dies zu verstehen, zu
> akzeptieren und zu verinnerlichen ist grundlegend unter anderem für das
> korrekte Verständnis der Funktionsweise eines Haushaltskühlschranks.

Aha, demnach würdest Du also bestreiten, dass es (in der
Halbleitertechnik) so etwas wie einen "Löcherstrom" gibt.

Manfred

[Thomas 'PointedEars' Lahn]

Manfred Ullrich wrote:

> Am 16.03.2014 21:08, schrieb Thomas 'PointedEars' Lahn:
>> Manfred Ullrich wrote:
>>> Am 16.03.2014 10:31, schrieb opa2013:
>>>> Das ist recht einfach, die Kühlflächen im vereisten Schrank
>>>> verlieren an Leistungsabgabe, da die Eisfläche isolierend wirkt.
>>>>
>>>> Und eben dies führt dazu, dass die Geräte für dieselbe Leistung
>>>> mehr Energie aufwenden müssen.
>>>>
>>> Sooo einfach ist das gar nicht, denn die "Isolation" würde auch die
>>> Abgabe der Kälte nach außen hindern.
>>
>> Kühlschränke geben keine Kälte ab. Nichts tut das.
>
> Klugscheißer, jeder VERNÜNFTIGE Mensch weiß, was gemeint ist.

Wie bereits angemerkt: Wir sind hier in einer wissenschaftlichen Newsgroup
und nicht auf dem Marktplatz. Was die von Dir fhcsälicherweise als
„VERNÜNFTIGE Mensch[en]“ bezeichneten Laien irrtümlicherweise denken, wie
Thermodynamik funktioniert, interessiert hier nicht.

Kälte wird nicht abgegeben; _Wärme_ wird abgegeben. Dies zu verstehen, zu
akzeptieren und zu verinnerlichen ist grundlegend unter anderem für das
korrekte Verständnis der Funktionsweise eines Haushaltskühlschranks.

>>> Also meine ich: im Prinzip KEIN höherer Energiebedarf!
>>
>> Vermutlich wäre es sinnvoll, die Grundlagen den Thermodynamik
>> verstanden zu haben, bevor man sich zu diesem Thema äussert.
>
> Aha, und was ist nun Deine "verständige" Meinung zur Frage vom OP?

<news:6206122.g...@PointedEars.de>

[Thomas 'PointedEars' Lahn]

Das ist ein Fehlschluss.

[Manfred Ullrich]

Am 16.03.2014 23:06, schrieb Thomas 'PointedEars' Lahn:
> Manfred Ullrich wrote:
>
>> Am 16.03.2014 22:23, schrieb Thomas 'PointedEars' Lahn:
>>> Manfred Ullrich wrote:
>>>>> Kühlschränke geben keine Kälte ab. Nichts tut das.
>>>> Klugscheißer, jeder VERNÜNFTIGE Mensch weiß, was gemeint ist.
>>>
>>> Wie bereits angemerkt: Wir sind hier in einer wissenschaftlichen
>>> Newsgroup und nicht auf dem Marktplatz. Was die von Dir fhcsälicherweise
>>> als „VERNÜNFTIGE Mensch[en]“ bezeichneten Laien irrtümlicherweise denken,
>>> wie Thermodynamik funktioniert, interessiert hier nicht.
>>>
>>> Kälte wird nicht abgegeben; _Wärme_ wird abgegeben. Dies zu verstehen,
>>> zu akzeptieren und zu verinnerlichen ist grundlegend unter anderem für
>>> das korrekte Verständnis der Funktionsweise eines Haushaltskühlschranks.
>>
>> Aha, demnach würdest Du also bestreiten, dass es (in der
>> Halbleitertechnik) so etwas wie einen "Löcherstrom" gibt.
>
> Das ist ein Fehlschluss.
>

Erkläre bitte genauer, wie Du das meinst!

Gemäß Deiner kleinkarierten Klugscheißerei dürfte es auch keine "Kälte"
geben, das müsste man dann - Dir gemäß - z.B. "Wärmemangel" oder
"Wärmedefizit" nennen.

Manfred

[Thomas 'PointedEars' Lahn]

Manfred Ullrich wrote:

> Am 16.03.2014 23:06, schrieb Thomas 'PointedEars' Lahn:
>> Manfred Ullrich wrote:
>>> Am 16.03.2014 22:23, schrieb Thomas 'PointedEars' Lahn:
>>>> Kälte wird nicht abgegeben; _Wärme_ wird abgegeben. Dies zu verstehen,
>>>> zu akzeptieren und zu verinnerlichen ist grundlegend unter anderem für
>>>> das korrekte Verständnis der Funktionsweise eines
>>>> Haushaltskühlschranks.
>>>
>>> Aha, demnach würdest Du also bestreiten, dass es (in der
>>> Halbleitertechnik) so etwas wie einen "Löcherstrom" gibt.
>>
>> Das ist ein Fehlschluss.
>>
> Erkläre bitte genauer, wie Du das meinst!

Nein, genug gefüttert.

> Gemäß Deiner kleinkarierten Klugscheißerei […]

Auf diesem Niveau diskutiere ich nicht.

[Thomas 'PointedEars' Lahn]

Marcel Müller wrote:

> On 16.03.14 09.40, René Schuster wrote:
>> Man liest ja immer wieder dass man seinen Kühl-/Gefrierschrank
>> regelmäßig abtauen soll, da die Eisschicht zu einem höheren
>> Stromverbrauch führt.
>
> das Eis isoliert die Kühlschlangen.

Ja, und zwar vom wärmeren Innenraum.

> Die werden dadurch kälter.

Wie kommst Du darauf?

> Bei größerer Temperaturdifferenz sinkt der Wirkungsgrad beim Carnot-
> Prozess.

Der praktisch nicht stattfindet. Und wie kommst Du einklich auf dies
schmale Brett?

> Es wird also bei gleicher Nennleistung weniger Wärme aus dem Inneren
> geschafft.

Richtig.

>> (Kühlschränke mit automatischer Abtaufunktion mal außen vor)
>
> Die braucht mehr Strom. Das ist nämlich nichts anderes als eine Heizung.

Richtig.

>> Bei näherer Überlegung erschließt sich mir das mit dem höheren
>> Energiebedarf nicht: Wohin sollte denn die Energie verschwinden?
>
> Es ist der Wirkungsgrad des Kühlaggregates, der die Musik macht.
> Der Effekt ist vergleichbar mit einem Gefrierschrank, der in einem
> einige Grad wärmeren Zimmer steht.

Du bist der Kernfrage geschickt ausgewichen. Die richtige Antwort ist
natürlich: Die zusätzliche Energie wird für das Schmelzen der isolierenden
Eisschicht benötigt.

[Hans-Peter Diettrich]

Thomas 'PointedEars' Lahn schrieb:

> Zunächst mal kann bei vereisten Innenflächen weniger Wärme aus dem Innenraum
> des Kühlschranks an das um den Kühlraum zirkulierende Kühlmittel abgegeben
> werden (damit es dort verdampft), da gleichzeitig bzw. zunächst das Eis
> geschmolzen werden, mithin die Schmelzwärme dafür aufgebracht werden muss.

Du gehst anscheinend von einem Kühlschrank aus, in dem die
Soll-Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts von Eis liegt. Warum sollte
es dann überhaupt notwendig sein, so einen Kühlschrank abzutauen?

> (Eis/Schnee wirkt also in der Tat thermisch isolierend, wie etwa mitlesende
> Iglubewohner und Winterschläfer bestätigen könnten.)

[...]

Die lassen sich deshalb auch nicht in Eis einfrieren, sondern von
lufthaltigem Schnee gegen Kälte isolieren.

Was hat Dich denn so genervt, daß Du anscheinend unreflektiert solchen
Unsinn verbreitest? ;-)

DoDi

[Hans-Peter Diettrich]

Thomas 'PointedEars' Lahn schrieb:

> Marcel Müller wrote:
>
>> On 16.03.14 09.40, René Schuster wrote:
>>> Man liest ja immer wieder dass man seinen Kühl-/Gefrierschrank
>>> regelmäßig abtauen soll, da die Eisschicht zu einem höheren
>>> Stromverbrauch führt.
>> das Eis isoliert die Kühlschlangen.
>
> Ja, und zwar vom wärmeren Innenraum.
>
>> Die werden dadurch kälter.
>
> Wie kommst Du darauf?

Weil die Regelung den Innenraum kühlen soll, nicht die Kühlschlangen.
Das hatte ich zwar bereits erklärt, aber Du weißt ja immer alles besser.

>> Bei größerer Temperaturdifferenz sinkt der Wirkungsgrad beim Carnot-
>> Prozess.
>
> Der praktisch nicht stattfindet. Und wie kommst Du einklich auf dies
> schmale Brett?

Wie funktioniert denn *Dein* Kälteaggregat?

>> Es wird also bei gleicher Nennleistung weniger Wärme aus dem Inneren
>> geschafft.
>
> Richtig.
>
>>> (Kühlschränke mit automatischer Abtaufunktion mal außen vor)
>> Die braucht mehr Strom. Das ist nämlich nichts anderes als eine Heizung.
>
> Richtig.
>
>>> Bei näherer Überlegung erschließt sich mir das mit dem höheren
>>> Energiebedarf nicht: Wohin sollte denn die Energie verschwinden?
>> Es ist der Wirkungsgrad des Kühlaggregates, der die Musik macht.
>> Der Effekt ist vergleichbar mit einem Gefrierschrank, der in einem
>> einige Grad wärmeren Zimmer steht.
>
> Du bist der Kernfrage geschickt ausgewichen. Die richtige Antwort ist
> natürlich: Die zusätzliche Energie wird für das Schmelzen der isolierenden
> Eisschicht benötigt.

Und wie soll die Eisschicht durch *Abkühlung* zum Schmelzen kommen?

Mannomann, das war wohl nicht gerade Dein Tag ;-)

DoDi

[Carla Schneider]

Die Energie die zum Schmelzen der Eisschicht aufgebracht werden muss ist
nur ein Bruchteil der Energie die beim Erzeugen der Eisschicht aufgebracht
wurde (Schmelzwaerme 330 , Sublimationswaerme 2600 kj/kg).
Beides ist allerdings nicht relevant dafuer dass ein vereister Kuehlschrank
mehr Strom verbraucht als ein nicht vereister.

Entscheidend ist etwas anderes:
Die Kaelte im Kuehlschrank wird durch Verdampfung eines Kaeltemittels erzeugt.
Wenn der Waermewiderstand vom Verdampfer zum Kuehlschrank groesser wird,
muss die Temperatur im Verdampfer niedriger werden um bei gleicher Kuehlschranktemperatur
den gleichen Waermefluss zu erzeugen. Dadurch wird aber der Wirkungsgrad der Anlage
schlechter, und das ist das Problem. Der Effekt ist viel groesser als die Abnahme des theoretischen
Carnot-Wirkungsgrades.
be

[Carsten Thumulla]

Thomas 'PointedEars' Lahn schrieb:

>
> Auf diesem Niveau diskutiere ich nicht.

Ah ja? Endstation?

Technische Stromrichtung

Löcherleitung

Quelle <> Senke

Man kann auch mit einem falschen Vorzeichen prima rechnen und sogar
richtige, das heißt der Realität entsprechende, Ergebnisse bekommen.


ct

[Marcel Müller]

Hallo,

Am 17.03.2014 01:41, schrieb Hans-Peter Diettrich:
> Weil die Regelung den Innenraum kühlen soll, nicht die Kühlschlangen.
> Das hatte ich zwar bereits erklärt, aber Du weißt ja immer alles besser.

ich fürchte, er könnte recht haben. Es gibt tatsächlich einen ganzen
Haufen Geräte, die einfach auf die Temperatur an den Kühlschlagen
regeln, und nicht auf den Innenraum. Dann würde in der Tat die
Innentemperatur steigen und mithin der Verbrauch sogar etwas sinken. Die
Frage ist natürlich, ob die Messung an einer vereisten Stelle erfolgt.

Die Wahrheit zeigt ein Thermometer.

>> Du bist der Kernfrage geschickt ausgewichen. Die richtige Antwort ist
>> natürlich: Die zusätzliche Energie wird für das Schmelzen der
>> isolierenden Eisschicht benötigt.
>
> Und wie soll die Eisschicht durch *Abkühlung* zum Schmelzen kommen?

Er meint, dass die Kondensationswärme vom Schrank abgeführt werden muss.
Und das kostet genauso Strom, wie das einfrieren anderen Gefrierguts.
Allerdings nur einmalig. Hingegen beeinflussen die anderen diskutierten
Effekte den Verbrauch kontinuierlich. Intuitiv würde ich sagen, dass die
einmaligen Effekte für das bisschen Eis auf der Zeitachse vom einem Jahr
(typischer Abtauzyklus einen Gefrierschranks) vernachlässigbar sind und
die kontinuierlichen Effekte die Rechnung dominieren.


Marcel

[Manfred Ullrich]

Am 16.03.2014 23:25, schrieb Thomas 'PointedEars' Lahn:
> Manfred Ullrich wrote:
>
>> Am 16.03.2014 23:06, schrieb Thomas 'PointedEars' Lahn:
>>> Manfred Ullrich wrote:
>>>> Am 16.03.2014 22:23, schrieb Thomas 'PointedEars' Lahn:
>>>>> Kälte wird nicht abgegeben; _Wärme_ wird abgegeben. Dies zu verstehen,
>>>>> zu akzeptieren und zu verinnerlichen ist grundlegend unter anderem für
>>>>> das korrekte Verständnis der Funktionsweise eines
>>>>> Haushaltskühlschranks.
>>>>
>>>> Aha, demnach würdest Du also bestreiten, dass es (in der
>>>> Halbleitertechnik) so etwas wie einen "Löcherstrom" gibt.
>>>
>>> Das ist ein Fehlschluss.
>>>
>> Erkläre bitte genauer, wie Du das meinst!
>
> Nein, genug gefüttert.
>
>> Gemäß Deiner kleinkarierten Klugscheißerei […]
>
> Auf diesem Niveau diskutiere ich nicht.
>

Hast also gemerkt, dass Du Dich verrannt hast, und bist nicht ehrlich
genug, es zuzugeben.

M.

[Carsten Thumulla]

Carsten Thumulla schrieb:

Man könnte erstmal die Taktzeit messen, in verschiedenen Zuständen. Das
ginge vielleicht.


ct

[Thomas 'PointedEars' Lahn]

Marcel Müller wrote:

> Am 17.03.2014 01:41, schrieb Hans-Peter Diettrich:
>> Weil die Regelung den Innenraum kühlen soll, nicht die Kühlschlangen.
>> Das hatte ich zwar bereits erklärt, aber Du weißt ja immer alles besser.
>
> ich fürchte, er könnte recht haben. Es gibt tatsächlich einen ganzen
> Haufen Geräte, die einfach auf die Temperatur an den Kühlschlagen
> regeln, und nicht auf den Innenraum. Dann würde in der Tat die
> Innentemperatur steigen und mithin der Verbrauch sogar etwas sinken. Die
> Frage ist natürlich, ob die Messung an einer vereisten Stelle erfolgt.
>
> Die Wahrheit zeigt ein Thermometer.

Das Kühlmittel kümmert sich aber nicht darum, wo eine Temperatur gemessen
wird, sondern es verdampft genau dann, und nur dann, wenn sein Siedepunkt
erreicht oder überschritten ist.

>>> Du bist der Kernfrage geschickt ausgewichen. Die richtige Antwort ist
>>> natürlich: Die zusätzliche Energie wird für das Schmelzen der
>>> isolierenden Eisschicht benötigt.
>>
>> Und wie soll die Eisschicht durch *Abkühlung* zum Schmelzen kommen?
>
> Er meint, dass die Kondensationswärme vom Schrank abgeführt werden muss.

Hätte ich Kondensationswärme gemeint, dann hätte ich nicht Schmelzwärme
geschrieben.

> Und das kostet genauso Strom, wie das einfrieren anderen Gefrierguts.
> Allerdings nur einmalig. Hingegen beeinflussen die anderen diskutierten
> Effekte den Verbrauch kontinuierlich. Intuitiv würde ich sagen, dass die
> einmaligen Effekte für das bisschen Eis auf der Zeitachse vom einem Jahr
> (typischer Abtauzyklus einen Gefrierschranks) vernachlässigbar sind und
> die kontinuierlichen Effekte die Rechnung dominieren.

Deine Intuition gaukelte Dir auch vor, dass

η = 1 − T_n/T_h

kleiner würde, wenn T_n kleiner würde und T_h konstant bliebe. Daher wäre
es wohl ratsam, wenn Du nicht zu sehr auf sie vertrauen würdest.

[Kurt]

Am 17.03.2014 16:35, schrieb Thomas 'PointedEars' Lahn:

> Das Kühlmittel kümmert sich aber nicht darum, wo eine Temperatur gemessen
> wird, sondern es verdampft genau dann, und nur dann, wenn sein Siedepunkt
> erreicht oder überschritten ist.
>

Eben, ist der thermische Widerstand vom Kühlmittel zum Innenraum
verschlechtert dann geht der -Strom- eben als Wärme über den Tauscher an
der Rückseite ab.
Stichwort: Wirkungsgrad sinkt mit zunehmender Vereisung.

Kurt

[Kurt]

Am 16.03.2014 22:23, schrieb Thomas 'PointedEars' Lahn:
>

> Kälte wird nicht abgegeben; _Wärme_ wird abgegeben. Dies zu verstehen, zu
> akzeptieren und zu verinnerlichen ist grundlegend unter anderem für das
> korrekte Verständnis der Funktionsweise eines Haushaltskühlschranks.
>

Richtig, Wärme wird abgegeben.
Der Transport erfolgt durch das Kühlmittel.
Ist der Transportweg wegen thermischem Widerstand verringert dann sinkt
der Wirkungsgrad des Abtransportierens.
Ergibt: mehr -Strom- wenn angeeist.


Kurt

[Manfred Ullrich]

Aha, und was ist, wenn der thermische Widerstand vom Innenraum zur
Außenwelt sich gleichermaßen verschlechtert hat?

Stichwort: Wirkungsgrad??

M.

[R.H.]

dann musste Staubwischen.

Oder vom Äquator wegziehen.

>
> Stichwort: Wirkungsgrad??

putzen hilft.

>
> M.

Gruß Ron.H.

[Manfred Ullrich]

Du hast offenbar nichts verstanden.

M.

[R.H.]

du hast nix verstanden, aber wirklich garnix.

In diesem Thema hat fast nur Carla Schneider inhaltlich zutreffend
geantwortet.

Und was den "thermischen Widerstand vom Innenraum zur Außenwelt"
betrifft, ist eben in der Praxis in den meisten Fällen der Staub auf dem
Kühlrost verantwortlich, der den Wirkungsgrad verschlechtert.

Staub und Schmutz auf dem Kühlschrankgehäuse ERHÖHEN den Wirkungsgrad,
allerdings nur minimal.

Also Staub putzen ist eine ultimative Notwendigkeit zur Senkung des
Stromverbrauchs.

Und was heist denn, "thermische Widerstand vom Innenraum zur Außenwelt
VERSCHLECHTERT".

Das Gehäuse wird wohl kaum von selber dicker werden, außer durch Schmutz.

Vergrößern des thermischen Widerstandes zwischen innen und Außen hebt
die Effektivität, weshalb ein paar Styroporplatten hinten und an den
Seiten immer nützlich sind, evt sogar eine kleines Gebläse unterm
Kühlgitter.

>
> M.
>

Gruß Ron.H.

[Rolf Bombach]

Thomas 'PointedEars' Lahn schrieb:
> Marcel Müller wrote:
>>

>> ich fürchte, er könnte recht haben. Es gibt tatsächlich einen ganzen
>> Haufen Geräte, die einfach auf die Temperatur an den Kühlschlagen
>> regeln, und nicht auf den Innenraum. Dann würde in der Tat die
>> Innentemperatur steigen und mithin der Verbrauch sogar etwas sinken. Die
>> Frage ist natürlich, ob die Messung an einer vereisten Stelle erfolgt.
>>
>> Die Wahrheit zeigt ein Thermometer.
>
> Das Kühlmittel kümmert sich aber nicht darum, wo eine Temperatur gemessen
> wird, sondern es verdampft genau dann, und nur dann, wenn sein Siedepunkt
> erreicht oder überschritten ist.

Das hat jetzt genau gar nichts mit dem oben gesagten zu tun.

Ausserdem a) wird der Siedepunkt hier über den Druck definiert, der
sich den Gegebenheiten laufend anpasst. Das ist ja ein Grund, warum
der Wirkungsgrad bei abnehmender Kalttemperatur abnimmt: Der Kompressor
bewegt volumetrisch immer dieselbe Menge, die Masse nimmt daher mit
fallender Temperatur ca. exponentiell ab, da der Druck der Gasphase
genau so abnimmt. Die Leerlaufverluste hingegen bleiben (Mechanische
resp. innere Reibung, Eisen- und Kupferverluste etc.)
b) Kleinabsorberanlagen wie in Kühlschränken üblich, gibt es ja auch
noch, funktionieren via Verdunstung, nicht Verdampfung, also ein
Phasenübergang unterhalb der Siedetemperatur.

>
> Deine Intuition gaukelte Dir auch vor, dass
>
> η = 1 − T_n/T_h
>
> kleiner würde, wenn T_n kleiner würde und T_h konstant bliebe. Daher wäre
> es wohl ratsam, wenn Du nicht zu sehr auf sie vertrauen würdest.

Es ist traurig, dass offenbar im Physikunterricht selbst an Hochschulen
nur die fundamentalsten Sachen drankommen, keinesfalls irgendwas aus der
Praxis, oder gar ein Hinweis darauf (selber kommen die Leuts ja offensichtlich
nicht drauf), wie man die Formeln korrekt anwendet.

Natürlich nimmt η(carnot) mit der Temperaturdifferenz zu, bestreitet
auch niemand. Nur, was soll die denn hier? Ganz üble Argumentation.
So ganz rein zufällig haben wir es hier nicht mit einer Wärmekraftmaschine
zu tun, welche versucht, aus einer Temperaturdifferenz mit entsprechenden
Wärmemengen gerichtete Energie zu erzeugen, sondern mit einer sogenannten
oder auch Wärmepumpe. Das ist dann wohl die Metaphysik des Theoretikers.

Die EER ist für Kälteanlagen dann EER < (1/η)-1, geht also mit fallender
Kalttemperatur massiv runter. Daher ist auch der Wirkungsgrad von
Tieftemperatur-Kälteanlagen katastrophal, was die Phys^W Leute, die damit
arbeiten, natürlich nicht zugeben. "Ich brauche mehr flüssiges He".
(1/η)-1 ist das thermodynamische Maximum, was mit einer Wärmekraft-
maschine an Kältewirkungsgrad erreicht werden kann. Typische Zahlen
vom Kühlschrank eingesetzt (Obacht T_h_effektiv ist ziemlich hoch)
kommen schnell mal 3-4 raus, was total unrealistisch ist, die Hälfte
trifft es eher in der Praxis.

Sobald ich auch nur einen Tieftemperatur-Physiker getroffen habe, der mir
aus dem Stegreif erklären kann, wie eine Gifford-McMahon-Kältemaschine arbeitet,
z.B. diejenige, die er gerade einsetzt, melde ich mich. Die Chancen
stehen schlecht, bin wenige Jahre vor der Pensionierung. Das gleiche
gilt für Absorberkühlschränke, da hab ich auch noch keinen getroffen,
der das - unvorbereitet - gewusst hätte.

--
mfg Rolf Bombach

[Thomas Koenig]

Carla Schneider <carl...@yahoo.com> schrieb:

#ifdef NITPICK

> Die Kaelte im Kuehlschrank wird durch Verdampfung eines Kaeltemittels erzeugt.

eher "Die Wärme im Kühlschrank wird durch Verdampfung eines
Kältemittels abgeführt".

#endif

> Wenn der Waermewiderstand vom Verdampfer zum Kuehlschrank groesser wird,
> muss die Temperatur im Verdampfer niedriger werden um bei gleicher Kuehlschranktemperatur
> den gleichen Waermefluss zu erzeugen.

Stimmt.

#ifdef NITPICK

> Dadurch wird aber der Wirkungsgrad der Anlage
> schlechter,

#endif

... die Leistungszahl wird schlechter.

[Thomas 'PointedEars' Lahn]

Manfred Ullrich wrote:

> Am 18.03.2014 09:46, schrieb Kurt:
>> Am 17.03.2014 16:35, schrieb Thomas 'PointedEars' Lahn:
>>> Das Kühlmittel kümmert sich aber nicht darum, wo eine Temperatur
>>> gemessen wird, sondern es verdampft genau dann, und nur dann, wenn sein
>>> Siedepunkt erreicht oder überschritten ist.
>>
>> Eben, ist der thermische Widerstand vom Kühlmittel zum Innenraum
>> verschlechtert dann geht der -Strom- eben als Wärme über den Tauscher an
>> der Rückseite ab.

Wieder mal galoppierender Unfug vom Masseleugner.

>> Stichwort: Wirkungsgrad sinkt mit zunehmender Vereisung.

Ja, aber nicht aus dem oben genannten Grund.

> Aha, und was ist, wenn der thermische Widerstand vom Innenraum zur
> Außenwelt sich gleichermaßen verschlechtert hat?

Dann hat der Kühlschrank mindestens ein Loch und ist somit kapott[tm].

> Stichwort: Wirkungsgrad??

Der dürfte dann stark gegen 0 konvergieren.

[Kurt]

Am 18.03.2014 13:11, schrieb Manfred Ullrich:

Muss man da wirklich nochmal nachhaken?

Der relevante -thermischen Widerstand- hier liegt zwischen:

- Kühlschlangen um den Gefrierraum
- und Gefriergut in diesem Raum.

Baut sich zwischen Kühlschlangen und Gefriergut eine Eisschicht auf dann
wirkt diese wie eine Isolierschicht.

Die Wärmeübertragung zwischen dem Gefriergut und den Kühlschlangen wird
erschwehrt (thermischer Widerstand wird grösser).

Das bedeutet dass die Kühlschlangen -kälter- werden müssen um dies
auszugleichen oder die Laufzeit des Wärmeabtransportes zu vergrössern ist.
Beides ergibt einen verschlechterten Wirkungsgrad.

Im Klartext:
Küglschrank läuft länger, Temperatur an den aussenliegenden Kühlrippen
steigt (der -Strom- wird in Wärme umgesezt und abgegeben, die
eigentliche Arbeit, Wärme aus dem Innenraum abtransportieren, wird nicht
mehr gut erledigt.

Heisst halt einfach: der Wirkungsgrad verschlechtert sich.


Kurt

[Richard]

On Wed, 19 Mar 2014 23:54:21 +0100, Kurt <kurt....@t-online.de>
wrote:

>
>Muss man da wirklich nochmal nachhaken?
>
>Der relevante -thermischen Widerstand- hier liegt zwischen:
>
>- Kühlschlangen um den Gefrierraum
>- und Gefriergut in diesem Raum.
>

Nur wenn zu kühlendes Gut (warm) eingelgt wird, kommt dieser Zustand
zu tragen.
Was eher selten geschieht.
Der Normalzustand besteht darin, dass sich die Box durch die
Aussenluft langsam erwärmt und dem muß die Kühlung entgegenhalten.

>Baut sich zwischen Kühlschlangen und Gefriergut eine Eisschicht auf dann
>wirkt diese wie eine Isolierschicht.
>

Dem widerspreche ich.
Die Kühlschlangen entziehen dem Eis genau jene Wärme, die dieses wegen
des Wärmeausgleichs mit der Aussenluft vom Innenraum der Box erhält.

>Die Wärmeübertragung zwischen dem Gefriergut und den Kühlschlangen wird
>erschwehrt (thermischer Widerstand wird grösser).
>

Isolierung meint Verlangsamung, aber kein "Schlucken".
Wo sollte auch dabei etwas verloren gehen?

>Das bedeutet dass die Kühlschlangen -kälter- werden müssen um dies
>auszugleichen oder die Laufzeit des Wärmeabtransportes zu vergrössern ist.
>Beides ergibt einen verschlechterten Wirkungsgrad.
>

Nocheinmal, wo sollte Energie verloren gehen?

>Im Klartext:
>Küglschrank läuft länger, Temperatur an den aussenliegenden Kühlrippen
>steigt (der -Strom- wird in Wärme umgesezt und abgegeben, die
>eigentliche Arbeit, Wärme aus dem Innenraum abtransportieren, wird nicht
>mehr gut erledigt.
>
>Heisst halt einfach: der Wirkungsgrad verschlechtert sich.
>

Das halte ich eher für einen Hoax, zumindest beim "Normalzustand".
Für den Zustand "Einfrieren" mag das zutreffen, ich vermute aber,
deses wird dabeiund dadurch "nur" verlangsamt.

Richard

[Carla Schneider]

Die vom kalten ins warme transportierte Waermemenge bleibt gleich,
aber die Temperaturdifferenz ueber die diese transportiert werden
muss wird groesser und dafuer wird mehr Energie benoetigt.

[Franz Glaser]

Am 20.03.2014 08:30, schrieb Carla Schneider:

>> Das halte ich eher für einen Hoax, zumindest beim "Normalzustand".
>> Für den Zustand "Einfrieren" mag das zutreffen, ich vermute aber,
>> deses wird dabeiund dadurch "nur" verlangsamt.

Das würde IMHO bei idealer Isolation des Kühlgerätes nach außen gelten.

> Die vom kalten ins warme transportierte Waermemenge bleibt gleich,
> aber die Temperaturdifferenz ueber die diese transportiert werden
> muss wird groesser und dafuer wird mehr Energie benoetigt.

Der Temperaturfühler für den Regler des Aggregats ist nicht im Kühlraum
sondern zwischen der Außenschicht des Eises und der Isolation angebracht.

GL
--
"In des Menschen Tiefe ruht die Möglichkeit eines Mitwissens mit dem
Ursprung. Ist die Tiefe verschüttet, gehen die Wogen des Daseins darüber
hin, als wenn sie gar nicht wäre."
[Karl Jaspers]

[Carla Schneider]

Franz Glaser wrote:
>
> Am 20.03.2014 08:30, schrieb Carla Schneider:
>
> >> Das halte ich eher für einen Hoax, zumindest beim "Normalzustand".
> >> Für den Zustand "Einfrieren" mag das zutreffen, ich vermute aber,
> >> deses wird dabeiund dadurch "nur" verlangsamt.
>

> Das würde IMHO bei idealer Isolation des Kühlgerätes nach auÃYen gelten.

>
> > Die vom kalten ins warme transportierte Waermemenge bleibt gleich,
> > aber die Temperaturdifferenz ueber die diese transportiert werden
> > muss wird groesser und dafuer wird mehr Energie benoetigt.
>
> Der Temperaturfühler für den Regler des Aggregats ist nicht im Kühlraum

> sondern zwischen der AuÃYenschicht des Eises und der Isolation angebracht.


Das steht zwar Kuehlschrank im Subject, aber gemeint ist ein Gefrierschrank,
und da ist der Fuehler sicher nicht am Verdampfer.
Beim Kuehlschrank sollte sich keine dickere Eisschicht bilden,
koennen da die Temperatur im inneren ueber Null ist, d.h. in den Ausschaltphasen
kann das Eis wieder schmelzen.

[Franz Glaser]

Am 20.03.2014 10:13, schrieb Carla Schneider:
> Franz Glaser wrote:
>>
>> Am 20.03.2014 08:30, schrieb Carla Schneider:
>>

>>>> Das halte ich eher für einen Hoax, zumindest beim "Normalzustand".
>>>> Für den Zustand "Einfrieren" mag das zutreffen, ich vermute aber,

>>>> deses wird dabeiund dadurch "nur" verlangsamt.
>>

>> Das würde IMHO bei idealer Isolation des Kühlgerätes nach auÃYen gelten.

>>
>>> Die vom kalten ins warme transportierte Waermemenge bleibt gleich,
>>> aber die Temperaturdifferenz ueber die diese transportiert werden
>>> muss wird groesser und dafuer wird mehr Energie benoetigt.
>>

>> Der Temperaturfühler für den Regler des Aggregats ist nicht im Kühlraum

>> sondern zwischen der AuÃYenschicht des Eises und der Isolation angebracht.
>
> Das steht zwar Kuehlschrank im Subject, aber gemeint ist ein Gefrierschrank,
> und da ist der Fuehler sicher nicht am Verdampfer.
> Beim Kuehlschrank sollte sich keine dickere Eisschicht bilden,
> koennen da die Temperatur im inneren ueber Null ist, d.h. in den Ausschaltphasen
> kann das Eis wieder schmelzen.

HEUREKA

Ich hatte so einen Kühlschrank mit Gefrierfach. Das Gefrierfach war
laufend zugefroren und musste abgetaut werden. Da ist tatsächlich das
Aggregat "ununterbrochen" gelaufen, wenn das Gefrierfach voll Eis war.
Beim Abtauen ist 1 Kübel/Eimer Wasser draus geworden.

[Jon J Panury]

Manfred Ullrich <manfred...@arcor.de> schrieb:

> dürfte es auch keine "Kälte"
>geben, das müsste man dann - Dir gemäß - z.B. "Wärmemangel" oder
>"Wärmedefizit" nennen.

Es gibt Wärmediffrenzen. "Wärme" ist in der Physik nicht sowas wie ein
Gegenteil von "Kälte"!!
Alltagssprachkonzept und Fachsprachkonzept |wärme| interferieren.

[Richard]

On Thu, 20 Mar 2014 08:30:07 +0100, Carla Schneider
<carl...@yahoo.com> wrote:

>Richard wrote:

>> >Heisst halt einfach: der Wirkungsgrad verschlechtert sich.
>> >
>> Das halte ich eher für einen Hoax, zumindest beim "Normalzustand".
>> Für den Zustand "Einfrieren" mag das zutreffen, ich vermute aber,
>> deses wird dabeiund dadurch "nur" verlangsamt.
>
>Die vom kalten ins warme transportierte Waermemenge bleibt gleich,
>aber die Temperaturdifferenz ueber die diese transportiert werden
>muss wird groesser und dafuer wird mehr Energie benoetigt.

Welche Temperaturdifferenz?
Das Eis hat +- die gleiche Temperatur wie der Kühlraum.
Steigt diese, wird Kühlung aktiviert.
Bei "Isolierung" geht das etwas träger, was einen marignal größeren
Energieaufwand zufolge haben wird.

Richard

[Hans-Peter Diettrich]

Richard schrieb:

>> Baut sich zwischen Kühlschlangen und Gefriergut eine Eisschicht auf dann
>> wirkt diese wie eine Isolierschicht.
>>
> Dem widerspreche ich.
> Die Kühlschlangen entziehen dem Eis genau jene Wärme, die dieses wegen
> des Wärmeausgleichs mit der Aussenluft vom Innenraum der Box erhält.

Das gilt nur für einen stationären Zustand. Sobald ein Zweipunkt-Regler
die Temperatur konstant hält, wird der Vorgang aber dynamisch. Dann
kommt es drauf an wie schnell die Kühlung am Sensor ankommt, und damit
wie oft und wie lange die Kühlung arbeiten muß.

Wie unterscheidet sich denn der *zeitliche* Wärmeübergang zwischen
eisfreiem Kühlkörper (Kühlmittel-Metall-Luft) vom Übergang
Kühlmittel-Metall-Eis-Luft? Und das noch bei eingeschalteter Kühlung,
und nach deren Abschalten, wenn über die metallenen (gut leitenden)
Rohre für das Kühlmittel Wärme von außen in den Innenraum gelangt.

Hierbei spielt die Anbringung des Temperatursensors eine Rolle. Da Wärme
u.a. über die (abgeschalteten) Kühlschlangen von außen kommt, wird ein
Sensor an diesem Ort die Kühlung grundsätzlich früher einschalten als
ein Sensor anderswo im Kühlraum. Eventuell müssen beide Fälle getrennt
betrachtet werden.

DoDi

[Hans-Peter Diettrich]

Franz Glaser schrieb:

> Am 20.03.2014 10:13, schrieb Carla Schneider:

>> Das steht zwar Kuehlschrank im Subject, aber gemeint ist ein
>> Gefrierschrank,
>> und da ist der Fuehler sicher nicht am Verdampfer.
>> Beim Kuehlschrank sollte sich keine dickere Eisschicht bilden,
>> koennen da die Temperatur im inneren ueber Null ist, d.h. in den
>> Ausschaltphasen
>> kann das Eis wieder schmelzen.
>
> HEUREKA
>
> Ich hatte so einen Kühlschrank mit Gefrierfach. Das Gefrierfach war
> laufend zugefroren und musste abgetaut werden. Da ist tatsächlich das
> Aggregat "ununterbrochen" gelaufen, wenn das Gefrierfach voll Eis war.
> Beim Abtauen ist 1 Kübel/Eimer Wasser draus geworden.

Die vermehrte Eisbildung ist eigentlich nicht verwunderlich, da ein
Kühlschrank viel öfter geöffnet wird als ein Gefrierschrank, und damit
mehr Wasser von außen eingebracht wird. AFAIR mußte man aber bei so
einem Kühlschrank auch die Temperatur runterdrehen, wenn man wirklich
mal im Gefrierfach Eis (Speiseeis) machen wollte, sonst hätte das Tage
gedauert. Und die Schale mit den Eiswürfeln war auch ständig
festgefroren, und wenn sie sich garnicht mehr herausnehmen ließ, ohne
daß dabei etwas kaputtzugehen drohte, dann mußte eben mal wieder
abgetaut werden.

Bei den nachfolgenden Kühlschränken mit separatem Gefrierteil machte ich
unterschiedliche Beobachtungen. Beim ersten hielt sich die Eisbildung im
Gefrierteil in Grenzen, da mußte eigentlich nie abgetaut werden. Den
zweiten (vermutlich noch älter) muß ich öfters enteisen, sonst setzt
sich das gesamte Gefrierteil mit Eis zu, die Schubladen lassen sich dann
nicht mehr herausnehmen, weil das Eis von oben in sie hineinwächst.

DoDi

[Hermann Riemann]

René Schuster schrieb:

> Man liest ja immer wieder dass man seinen Kühl-/Gefrierschrank
> regelmäßig abtauen soll, da die Eisschicht zu einem höheren
> Stromverbrauch führt. (Kühlschränke mit automatischer Abtaufunktion mal
> außen vor)

> Bei näherer Überlegung erschließt sich mir das mit dem höheren
> Energiebedarf nicht: Wohin sollte denn die Energie verschwinden?

Da spielen einige Gründe eine Rolle.

Die Eisschicht behindert den Wärmetransport der Kühlschlangen:
Es wird länger gekühlt und durch den "Motor" mehr Wärme abgegeben.
Und sie behindert die Messung auf dem Sensor,
was zu weiteren Kühleffekten führt.

Ein Kühlschrank ist nicht perfekt isoliert.
Der Wärmeübertrag hängt u.a. von der Temperaturdifferenz ab.
Und wenn die Temperatur wegen Isolation wegen Eis weiter
heruntergekühlt wird, wird auch mehr Wärme nach außen übertragen.

> Wenn die Kälte nicht direkt von den Kühlschlangen an die Luft
> im Kühlschrank abgegeben werden kann trägt
> sie eben zur Bildung der Eisschicht bei,
> welche dann ihrerseits die Luft kühlt.

Da mag bei einer dünnen Eisschicht zutreffen.
Die Luft kann Schmelzenthalpie (Schmelzwärme) gekühlt werden.
Sie ist dann wie eine voller Kühlschrank ein
effizienter Wärmespeicher, der die Häufigkeit von Kühlaktionen
senkt.

> Allenfalls ist die Eisschicht ein
> Puffer, aber ich sehe gerade nicht wo da unterm Strich der Verlust
> herkommen soll. Übersehe ich da etwas?

Um zu kühlen muss die kalte Seite unterhalb der Temperatur liegen,
auf die gekühlt werden soll.
Das trifft auch auf die Eisschicht zu.
Und wenn wegen der Isolierung diese niedrigere Temperatur
länger bestehen bleiben muss..

Hermann
der vermutet, das obige Effekte durch elektronische
Steuerung, die diese Art von Hysterese einrechnet
teilweise kompensiert werden kann.

--
http://www.Hermann-Riemann.de

[Roland Franzius]

Am 16.03.2014 09:40, schrieb René Schuster:
> Hallo.

>
> Man liest ja immer wieder dass man seinen Kühl-/Gefrierschrank
> regelmäßig abtauen soll, da die Eisschicht zu einem höheren
> Stromverbrauch führt. (Kühlschränke mit automatischer Abtaufunktion mal
> außen vor)
>
> Bei näherer Überlegung erschließt sich mir das mit dem höheren

> Energiebedarf nicht: Wohin sollte denn die Energie verschwinden? Wenn

> die Kälte nicht direkt von den Kühlschlangen an die Luft im Kühlschrank
> abgegeben werden kann trägt sie eben zur Bildung der Eisschicht bei,

> welche dann ihrerseits die Luft kühlt. Allenfalls ist die Eisschicht ein

> Puffer, aber ich sehe gerade nicht wo da unterm Strich der Verlust
> herkommen soll. Übersehe ich da etwas?
>

Der Kühlschrank ist eine umgekehrte Wärmekraftmaschine. Deren
Wirkungsgrad ist im Idealfall eta= (T1-T2)/T1, wobei T1 die Temperatur
des heißen Energielieferanten und T2 die Temperatur der kalten Abwärme ist.

Die Energie der Differenz 1-eta= 1-(1-T2/T1) = T2/T1 ist der
Energieverlust an Wärme, den man prinzipiell nicht nutzen kann.

Bei der Wärmepumpe wie im Kühlschrank ist umgekehrt 1-T2/T1 die
elektrische Energie, die man für den Transport der kalten Wärmemenge
T2/T1 auf das Niveau der höheren äußeren Temperatur T1 aufwenden muss.

Baut man einen Wärmewiderstand zwischen Kühlschrank und Kühlschlange
ein, hat man eine zusätzliche Temperaturdifferenz zwischen Volumen und
Kühlschlange. Dadurch senkt man den Wirkungsgrad, denn der ideale
Carnotprozess setzte voraus, dass der Wärmeübergang reversibel bei
Temperaturdifferenz erfolgt.

Im Ergebnis bleiben im Gleichgewicht Wärmemenge und Temperatur der
Kühlschlange gleich und der Wärmewiderstand der Eisschicht erhöht die
Innentemperatur. Dadurch sinkt etwas der Wärmstrom durch die Isolierung
von außen, so dass sich Wärmestrom und Oberflächentemperatur bei
gegebener elektischer Leistung etwas ändern.

Arbeitet man hingegen mit Thermostat, wird die Kühlschlangentemperatur
bei konstantem Wärmstrom abgesenkt und der elektrische Energiebedarf
steigt genau so, als sei der ganze Kühlschrank kälter eingestellt. Auch
hier gibt eine sekundäre Korrektur, da die zusätzliche elektrische
Energie als Wärme bei höherem T1 über die äußere Kühlschlange abgeführt
wird und diese Temperatur erhöht.

--

Roland Franzius

[Heinz Saathoff]

René Schuster wrote:
>Man liest ja immer wieder dass man seinen Kühl-/Gefrierschrank
>regelmäßig abtauen soll, da die Eisschicht zu einem höheren
>Stromverbrauch führt. (Kühlschränke mit automatischer Abtaufunktion mal
>außen vor)
>
>Bei näherer Überlegung erschließt sich mir das mit dem höheren
>Energiebedarf nicht: Wohin sollte denn die Energie verschwinden? Wenn
>die Kälte nicht direkt von den Kühlschlangen an die Luft im Kühlschrank
>abgegeben werden kann trägt sie eben zur Bildung der Eisschicht bei,
>welche dann ihrerseits die Luft kühlt. Allenfalls ist die Eisschicht ein
>Puffer, aber ich sehe gerade nicht wo da unterm Strich der Verlust
>herkommen soll. Übersehe ich da etwas?

Nach dem Lesen einiger Antworten komme ich zum Schluss, dass sich die
Antwort mittels Gedankenexperiment herleiten lässt.
Worum geht's beim Gefrierfach? Die Wärme muss raus! Der einzige Weg
ist über die Kühlschlangen/Kühlflächen, die eine tiefere Temperatur
als die Umgebungsluft im Gefrierfach haben muß. Die wärmere Luft gibt
ihe Wärme an der Kühlschlange ab und kühlt ab. Danach kann die nun
gekühlte Luft wieder Wärme aus den Lebensmitteln aufnehmen.

Jetzt nehmen wir mal statt einer Eisschicht ein extremes Material wie
Styropor als Ummantelung der Kühlschlage. Das Styropor extrem gut
isoliert, kann kaum Wärme aus dem Innenraum zur Kühlschlange fließen.
Der Kompressor muß also sehr lange laufen und braucht in dieser Zeit
eben Strom.
Beim Eis ist es jetzt genauso, nur dass Eis nicht so gut isoliert wie
Styropor. Wie man sich gut vorstellen kann, nimmt der Isolationseffekt
mit zunehmender Dicke der Eisschicht zu, so dass sich ein Abtauen ab
einer gewissen Eisdicke lohnt.



- Heinz

[Roland Franzius]

Am 16.03.2014 09:40, schrieb René Schuster:
> Hallo.
>

> Man liest ja immer wieder dass man seinen Kühl-/Gefrierschrank
> regelmäßig abtauen soll, da die Eisschicht zu einem höheren
> Stromverbrauch führt. (Kühlschränke mit automatischer Abtaufunktion
> mal außen vor)
>
> Bei näherer Überlegung erschließt sich mir das mit dem höheren
> Energiebedarf nicht: Wohin sollte denn die Energie verschwinden?
> Wenn die Kälte nicht direkt von den Kühlschlangen an die Luft im
> Kühlschrank abgegeben werden kann trägt sie eben zur Bildung der
> Eisschicht bei, welche dann ihrerseits die Luft kühlt. Allenfalls ist
> die Eisschicht ein Puffer, aber ich sehe gerade nicht wo da unterm
> Strich der Verlust herkommen soll. Übersehe ich da etwas?
>

Der Kühlschrank ist eine umgekehrte Wärmekraftmaschine. Deren
Wirkungsgrad ist im Idealfall eta= (T1-T2)/T1, wobei T1 die Temperatur
des heißen Energielieferanten und T2 die Temperatur der kalten Abwärme ist.

Die Energie der Differenz 1-eta= 1-(1-T2/T1) = T2/T1 ist der
Energieverlust an Wärme, den man prinzipiell nicht nutzen kann.

Bei der Wärmepumpe wie im Kühlschrank ist umgekehrt 1-T2/T1 die
elektrische Energie, die man für den Transport der kalten Wärmemenge
T2/T1 auf das Niveau der höheren äußeren Temperatur T1 aufwenden muss.

Baut man einen Wärmewiderstand zwischen Kühlschrank und Kühlschlange
ein, hat man eine zusätzliche Temperaturdifferenz zwischen Volumen und
Kühlschlange. Dadurch senkt man den Wirkungsgrad, denn der ideale
Carnotprozess setzte voraus, dass der Wärmeübergang reversibel bei

Temperaturdifferenz 0 erfolgt.

Im Ergebnis bleiben im Gleichgewicht Wärmemenge und Temperatur der
Kühlschlange gleich und der Wärmewiderstand der Eisschicht erhöht die
Innentemperatur. Dadurch sinkt etwas der Wärmstrom durch die Isolierung
von außen, so dass sich Wärmestrom und Oberflächentemperatur bei

gegebener elektrischer Leistung etwas ändern.

Arbeitet man hingegen mit Thermostat, wird die Kühlschlangentemperatur

bei konstantem Wärmestrom abgesenkt und der elektrische Energiebedarf

[Carla Schneider]

Rolf Bombach wrote:
>
[...]

>
> Sobald ich auch nur einen Tieftemperatur-Physiker getroffen habe, der mir
> aus dem Stegreif erklären kann, wie eine Gifford-McMahon-Kältemaschine arbeitet,
> z.B. diejenige, die er gerade einsetzt, melde ich mich.

Aus dem Stegreif ist vielleicht etwas viel verlangt, der Unterschied zum Stirling-Kuehler
scheint nicht aber gerade schwierig zu sein.

Den Stirling-Kuehler, bzw. Stirling Motor zu erklaeren ist dagegen fuer viele
auch nach Vorbereitung ein Ding der Unmoeglichkeit, wenn es um die eigentliche
Funktionsweise des Regenerators geht, das haben wir schon in der Schule nicht richtig
gelernt, weil unser Physiklehrer da offenbar ueberfordert war. Da haette man vorher
das Prinzip des Gegenstrom-Waermetauschers besprechen muessen, und das der praktisch
verlustfrei arbeitet.

> Die Chancen
> stehen schlecht, bin wenige Jahre vor der Pensionierung. Das gleiche
> gilt für Absorberkühlschränke, da hab ich auch noch keinen getroffen,
> der das - unvorbereitet - gewusst hätte.

Da gibt es auch sehr verschiedene Methoden.
Wie ein Absorptionskuehlschrank prinzipiell arbeitet ist nicht schwierig zu erklaeren,
wie aber die Loesungsmittelpumpe (Wasserstoffblasen und Schwerkraft) im
Camping-Absorptionskuehlschrank
arbeitet ist nicht so leicht zu erklaeren...

[Thomas 'PointedEars' Lahn]

Heinz Saathoff wrote:

> René Schuster wrote:
>> Man liest ja immer wieder dass man seinen Kühl-/Gefrierschrank
>> regelmäßig abtauen soll, da die Eisschicht zu einem höheren
>> Stromverbrauch führt. (Kühlschränke mit automatischer Abtaufunktion mal
>> außen vor)
>>
>> Bei näherer Überlegung erschließt sich mir das mit dem höheren
>> Energiebedarf nicht: Wohin sollte denn die Energie verschwinden? Wenn
>> die Kälte nicht direkt von den Kühlschlangen an die Luft im Kühlschrank
>> abgegeben werden kann trägt sie eben zur Bildung der Eisschicht bei,
>> welche dann ihrerseits die Luft kühlt. Allenfalls ist die Eisschicht ein
>> Puffer, aber ich sehe gerade nicht wo da unterm Strich der Verlust
>> herkommen soll. Übersehe ich da etwas?
>
> Nach dem Lesen einiger Antworten komme ich zum Schluss, dass sich die
> Antwort mittels Gedankenexperiment herleiten lässt.
> Worum geht's beim Gefrierfach? Die Wärme muss raus!

Full ACK. Und nicht nur beim Gefrier-/Tiefkühlfach, wobei der Effekt dort
natürlich maximal ist.

> Der einzige Weg ist über die Kühlschlangen/Kühlflächen, die eine tiefere
> Temperatur als die Umgebungsluft im Gefrierfach haben muß.

Im Prinzip richtig, aber etwas komplizierter ist der Wärmeaustausch dann
doch:

Speisen/Getränke → Luft im Kühlraum → Wände des Kühlraums → innere
Wärmeaustauscher-Rohre → (verdampfendes) Kältemittel → äussere
Wärmeaustauscher-Rohre → Luft ausserhalb des Kühlschranks.

Und genau zwischen die Phasengrenze zwischen „Luft im Kühlraum“ und „Wände
des Kühlraums“ schiebt sich das durch Resublimation entstehende Eis –
insbesondere dann, wenn man den Kühlschrank im laufenden Betrieb zu lange
geöffnet lässt, wenn er undicht ist (z. B. Türdichtung beschädigt), oder
wenn man Speisen oder Getränke offen in den Kühlschrank stellt/legt, und
damit jeweils die Luftfeuchtigkeit im Inneren erhöht (mit Abtau-Automatik
eben weniger ein Problem, siehe unten).

> Die wärmere Luft gibt ihe Wärme an der Kühlschlange ab und kühlt ab.
> Danach kann die nun gekühlte Luft wieder Wärme aus den Lebensmitteln
> aufnehmen.

Wie bei den meisten realen physikalischen Systemen findet die
Zustandsänderung kontinuierlich statt. Dein „Danach“ ist deshalb fcshal,
das passiert alles *gleichzeitig*. Die sogenannte „wärmere Luft“ hat eine
Temperatur von nicht mehr als 0 °C bis 8 °C bzw. ca. −18 °C im Tiefkühlfach
[4] (Letzteres habe ich gestern selbst gemessen, nachdem ich es im Handbuch
meines Kühlschranks gelesen hatte). Die Temperatur der gekühlten
Lebensmittel ist in der Regel höher.

Auch befinden sich die Wärmeaustauscher-Rohre gefahrenvermeidend
*ausserhalb* des Kühlraums (allerdings natürlich _nicht_ sämtlich ausserhalb
des Kühlschranks), also von innen gesehen *hinter* bzw. *in* den Wänden (aus
Deinen Ausführungen geht nicht hervor, dass Dir das klar ist). Das Isobutan
(R600a) in meinem Haushaltskühlschrank (Kompressorkühlschrank) etwa ist
hochentzündlich [1] (daher werden nur minimale Stoffmengen benutzt);
Ammoniak, wie es etwa bei Minibars eingesetzt wird (Absorberkühlschrank),
ist giftig [2]. (Hinzu kommt die Vermeidung der Gefahr des durch
Resublimation des Wassers auf der Haut an den Rohren festfrierenden
Kühlschranknutzers und mit der Berührung grundsätzlich eingehender
Erfrierungen.)

> Jetzt nehmen wir mal statt einer Eisschicht ein extremes Material wie
> Styropor als Ummantelung der Kühlschlage. Das Styropor extrem gut
> isoliert, kann kaum Wärme aus dem Innenraum zur Kühlschlange fließen.

ACK.

> Der Kompressor muß also sehr lange laufen und braucht in dieser Zeit
> eben Strom.

Das ist nicht der Grund. Es handelt sich um einen Kreislaufprozess, der
durch Energiezufuhr in Gang gehalten werden muss; der Kompressor läuft daher
bei eingeschaltetem Kompressorkühlschrank *immer*, „zieht also *immer*
Strom“. [3a][3b]

Vielmehr wird die *Leistung* des Kompressors durch einen Thermostat
geregelt, der sich jedenfalls bei Haushaltskühlschränken im Kühlraum
befindet (und nicht etwa „an den Kühlschlangen“, wie jemand behauptete).
Ein thermisch isolierendes Material an der Innenseite der Wände des
Kühlraums sorgt dafür, dass die Temperatur im Kühlraum nicht signifikant
sinkt (zumal der Thermostat bei SN-Klasse-Kühlschränken auch noch beheizt
wird [durch eine Heizung oder die Kühlschranklampe], damit es bei
gemeinsamem Kompressor im Tiefkühlfach nicht zu warm wird). [4]
Gleichzeitig verdampft das Kältemittel mangels Wärmeaufnahme nur
unvollständig.

In der Folge wird der Kompressor zu einer höheren Leistung angetrieben, die
ohne isolierendes Material nicht nötig gewesen wäre. Das heisst, es muss
von ihm je Zeiteinheit mehr mechanische Arbeit verrichtet werden, also mehr
elektrische Energie umgewandelt werden. Da die Spannung konstant bleibt,
„zieht der Kompressor mehr Strom“: P = ΔE/Δt = ΔW/Δt = U × I [5][6].

> Beim Eis ist es jetzt genauso, nur dass Eis nicht so gut isoliert wie
> Styropor. Wie man sich gut vorstellen kann, nimmt der Isolationseffekt
> mit zunehmender Dicke der Eisschicht zu, so dass sich ein Abtauen ab
> einer gewissen Eisdicke lohnt.

ACK. Der geschilderte Isolationseffekt entsteht genau deshalb, weil ein
Teil der Wärme benötigt wird, um das Eis zu schmelzen (immerhin ca.
334 kJ/kg bzw. 6 kJ/mol unter Normbedingungen [7]) oder zu sublimieren.
Diese Wärme kann dann nicht an das Kältemittel abgegeben werden (welches im
Fall von Isobutan zum Verdampfen unter *Normbedingungen* 366 kJ/kg bzw.
21 kJ/mol benötigt [8]). (Wie ich bereits schrieb.)

Eine Abtau-Automatik heizt die Wände des Kühlraums etwa einmal täglich, so
dass das Entstehen einer signifikanten Eisschicht (durch Anlagerung von
Eiskristallen) wirksam verhindert wird und ein regelmässiges manuelles
Abtauen entfallen kann (so ist es bei meinem Kühlschrank; wusste ich bis zu
dieser Diskussion auch nicht, es ist nämlich wie hierzulande üblich ein zur
Einbauküche der Wohnung gehörender Kühlschrank, den ich mir nicht aussuchen
konnte).


Dein Posting enthält im Header nicht codierte Umlaute; das ist technisch
nicht korrekt, siehe RFC 5536 [9]. Lösungen dafür findest Du in [10].

________
[1] <https://de.wikipedia.org/wiki/Isobutan>
[2]
<https://de.wikipedia.org/wiki/K%C3%BChlschrank#Absorberk.C3.BChlschrank> f.
[3a]
<https://de.wikipedia.org/wiki/K%C3%BChlschrank#Kompressork.C3.BChlschrank>
f.
[3b] <https://de.wikipedia.org/wiki/Rotationsverdichter>
[4] <https://de.wikipedia.org/wiki/K%C3%BChlschrank#Temperaturzonen>
[5] <https://de.wikipedia.org/wiki/Leistung_(Physik)#Definitionen>
[6] <https://de.wikipedia.org/wiki/Leistung_(Physik)#Elektrische_Leistung>
[7] <https://de.wikipedia.org/wiki/Schmelzw%C3%A4rme#Werte>
[8] <http://www.wolframalpha.com/input/?i=isobutane>
[9] <http://tools.ietf.org/html/rfc5536#section-3>
[10] <news:de.comm.software.forte-agent>
--
PointedEars

Twitter: @PointedEars2
Please do not Cc: me. / Bitte keine Kopien per E-Mail.d

[Thomas 'PointedEars' Lahn]

Franz Glaser wrote:

> Am 20.03.2014 08:30, schrieb Carla Schneider:
>> Die vom kalten ins warme transportierte Waermemenge bleibt gleich,
>> aber die Temperaturdifferenz ueber die diese transportiert werden
>> muss wird groesser und dafuer wird mehr Energie benoetigt.
>
> Der Temperaturfühler für den Regler des Aggregats ist nicht im Kühlraum
> sondern zwischen der Außenschicht des Eises und der Isolation angebracht.

Wie kommst Du darauf? Bei SN-Klasse-Kühlschränken wird der Thermostat unter
Umständen einfach von der 15-Watt-Lampe des Kühlschranks geheizt; diese
befindet sich offensichtlich *im Kühlraum*, da sie primär diesen beleuchten
soll.

[Thomas 'PointedEars' Lahn]

Hermann Riemann wrote:

> René Schuster schrieb:
>> Man liest ja immer wieder dass man seinen Kühl-/Gefrierschrank
>> regelmäßig abtauen soll, da die Eisschicht zu einem höheren
>> Stromverbrauch führt. (Kühlschränke mit automatischer Abtaufunktion mal
>> außen vor)
>>
>> Bei näherer Überlegung erschließt sich mir das mit dem höheren
>> Energiebedarf nicht: Wohin sollte denn die Energie verschwinden?
>
> Da spielen einige Gründe eine Rolle.
>
> Die Eisschicht behindert den Wärmetransport der Kühlschlangen:
> Es wird länger gekühlt und durch den "Motor" mehr Wärme abgegeben.
> Und sie behindert die Messung auf dem Sensor,
> was zu weiteren Kühleffekten führt.

Das ist grober Unfug.

> Ein Kühlschrank ist nicht perfekt isoliert.

Dann ist er kapott. Jedenfalls, wenn man so wie Du bei der Definition von
„Isolierung“ den *erwünschten* Wärmetransport durch das Kältemittel nach
aussen gänzlich vernachlässigt. Andernfalls ist ein laufender Kühlschrank
nämlich nicht nur nicht perfekt thermisch isoliert, sondern *überhaupt*
*nicht* thermisch isoliert.

> Der Wärmeübertrag hängt u.a. von der Temperaturdifferenz ab.

Nein.

> Und wenn die Temperatur wegen Isolation wegen Eis weiter
> heruntergekühlt wird, wird auch mehr Wärme nach außen übertragen.

Unfug. Das Eis *verhindert* die Übertragung von mehr Wärme nach aussen, da
es Wärme für seinen Schmelz-/Sublimationsvorgang aufnimmt.

>> Allenfalls ist die Eisschicht ein Puffer, aber ich sehe gerade nicht wo
>> da unterm Strich der Verlust herkommen soll. Übersehe ich da etwas?
>
> Um zu kühlen muss die kalte Seite unterhalb der Temperatur liegen,
> auf die gekühlt werden soll.

Richtig, denn der Wärmetransport erfolgt o.B.d.A. vom wärmeren zum kälteren
Medium.

> Das trifft auch auf die Eisschicht zu.

Das Kühlmittel ist kälter als die inneren Wärmeaustauscher-Rohre (allerdings
nicht wesentlich, diese sind besonders gut wärmeleitend).

Jene Wärmeaustauscher-Rohre in den Wänden des Kühlraums sind kälter als die
Innenseite der Wände des Kühlraums.

Die Innenseite ist kälter als das Eis an der Innenseite.

Das Eis ist kälter als die Luft im Kühlraum.

Die Luft ist kälter als die Lebensmittel im Kühlraum.

> Und wenn wegen der Isolierung diese niedrigere Temperatur
> länger bestehen bleiben muss..

Unfug. Das Eis sorgt dafür, dass es im Kühlraum wärmer ist als es sein
sollte, da die Wärme nicht ausreichend an das Kältemittel abgeführt werden
kann.

> Hermann
> der vermutet, das obige Effekte durch elektronische
> Steuerung, die diese Art von Hysterese einrechnet
> teilweise kompensiert werden kann.

--

PointedEars, der nicht nur vermutet, dass Du keine Ahnung hast

[Hans-Peter Diettrich]

Thomas 'PointedEars' Lahn schrieb:

Es gibt auch durchaus abweichende Konstruktionen:

> Auch befinden sich die Wärmeaustauscher-Rohre gefahrenvermeidend
> *ausserhalb* des Kühlraums (allerdings natürlich _nicht_ sämtlich ausserhalb
> des Kühlschranks), also von innen gesehen *hinter* bzw. *in* den Wänden (aus
> Deinen Ausführungen geht nicht hervor, dass Dir das klar ist).

Die Rohre können auch *im* Gefrierteil liegen, insbesondere bei
Kühlschränken mit Eisfach, und bei meinem Kühlschrank auch im
Gefrierteil - dort tausen die daran hängenden Eisklumpen besonders
schlecht ab. Nun gut, es handelt sich dabei nicht um das neueste Modell.

> Das ist nicht der Grund. Es handelt sich um einen Kreislaufprozess, der
> durch Energiezufuhr in Gang gehalten werden muss; der Kompressor läuft daher
> bei eingeschaltetem Kompressorkühlschrank *immer*, „zieht also *immer*
> Strom“. [3a][3b]

Meiner nicht. Ich hatte überhaupt noch keinen Kühlschrank, bei dem sich
der Kompressor nicht regelmäßig deutlich hörbar ein- und ausschaltet.

DoDi