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Re: Leistung der Klimaanlage (464 Klicks)

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Fred2 (Gast)  
12.08.04
Hallo,

>> Das glaube ich nicht und ist physikalisch schon nicht möglich!

Da bin ich mir nicht so sicher. Der groesste Waermeeintrag erfolgt
sicherlich ueber die Scheiben ... Stichwort Treibhauseffekt: Der
groesste Teil der einfallenden Strahlung passiert die Scheiben, und
wird von den Inneraumoberflaechen absorbiert. Die heizen sich auf und
emittieren wiederum Waermestrahlung die von den Scheiben teilweise
zurueck ins Auto reflektiert wird. Und dann wird es lecker warm
... Wird dieser Treibhauseffekt etwa durch die Sunprotect
Windschutzscheibe, die ja Infrarotstrahlung besonders gut reflektiert,
verstaerkt??? Sie laesst zwar keine Waermestrahlung (und UV) rein,
aber sie laesst sie auch nicht wieder raus! Auf jeden Fall verlangsamt
sie das Aufheizen des Auto, weil sie einen betraechtlichen Teil der
Infrarotstrahlung von der Sonne abschirmt.

Und nun ein bischen Physik ...

Oberflaechentemperatur:

Strahlungsabsorption:
P_in = a * SK

Strahlungsemission:
P_out = e * k_b * T^4 (Stefan Boltzmann Gesetz)

P_in,P_out: Strahlungsleistungsdichten
a: Absorptionskoeffizient
e: Emissionskoeffizient
SK: Solarkonstante (ca. 1000 W/m^2 auf der Erdoberflaeche)
k_b = 5.67*10^-8 W/(m^2*K^4) : Boltzmannkonstante
T: absolute Temperatur in Kelvin

Im Gleichgewicht sollten P_in und Pout gleich sein, und als _grobe_
Naeherung kann man annehmen, dass Absorptions und Emissionskoeffizient
gleich sind. Also:

P_in = P_out
A * a * SK = A * a * k_b * T^4
SK = k_b * T^4
T=(SK/k_b)^0.25 = 364K = 91C

Ha, die Temperatur is voellig unabhaengig von der Farbe!? Naja, leider
stimmt die Naeherung, dass Absorptions und Emissionskoeffizient gleich
sind, nicht. Sie sind abhaengig von der Wellenlaenge, und absorbiert
wird uebers gesamte Spektrum, waehrend nur langwellige Waermestrahlung
emittiert wird. Ausserdem wurde in der Rechnung der Waermeabtransport
ueber Waermeleitung und Konvektion voellig vernachlaessigt. Also,
stuende der Meriva auf dem Mond, waeren die 91 Grad Celsius schon eher
realistisch. Wie auch immer, da hilft wahrscheinlich nur eine Messung.

Na gut, die Aussenhaut dunkler Autos wird bestimmt heisser als die
heller Autos. Aber heizt die eingebrachte Energie den Innenraum auf?
Der groesste Teil dieser Waerme wird sicherlich ueber Konvektion
direkt von der Aussenluft abgefuehrt und der kleinere Teil gelangt
ueber Waermeleitung in den Innenraum. Das Blechkleid ist ja an den
meisten Stellen von innen recht gut waermeisoliert (z.B. gepolsterter
Dachhimmel).

Also, die Waermelast die uebers Blechkleid ins Auto gelangt ist
wahrscheinlich im Vergleich zum Waermeeintrag durch den hoechst
effizienten Treibhauseffekt zu vernachlaessigen. Somit kann es schon
sein, dass die Inneraumtemperatur voellig unabhaengig von der
Lackierung ist. Wie schnell und wie stark sich ein Auto aufheizt wird
haupsaechlich durch die Flaeche und das Transmissionsverhalten der
Scheiben bestimmt sein. Wahrscheinlich schuetzt eine schicke blickdichte
Zuhaelter-Verglasung (-; am besten vor dem Aufheizen des Autos, da sie
Strahlung nicht nur im Infrarot sondern auch im optischen Bereich
abschirmt. ... Obwohl, schwarze Scheiben reflektieren nicht sondern
absorbieren die Strahlung, heizen sich dabei selbst auf und geben
diese Waerme zu etwa gleichen Teilen nach innnen und nach aussen
ab. Am besten waeren wohl verspiegelte Scheiben ... Meriva Sondermodel
"Ray Ban" (ohne Klimaanlage und Brillenhalter).

Gruss,
Fred
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